Расчет толщины стен для каждого региона России должен производиться по отдельным показателям. Дом из газобетона в Московской области должен иметь стены, способные удержать тепловую энергию в заданных пределах.
Строительство частного дома — сложная и многоступенчатая задача. Необходимо выполнить массу работ, создать все условия, чтобы для жителей обеспечивался максимальный комфорт и уют. Одним из основных вопросов, возникающих на самых первых этапах, является расчет параметров постройки — размеров, конфигурации, толщины стен. Эти показатели зависят от условий эксплуатации и от свойств строительного материала. Сегодня большинство частных домов строят из газобетона, который привлекает пользователей сравнительно низкой стоимостью, удобством работы, высокими эксплуатационным показателями. При этом, расчет конструкций дома необходим в любом случае, и для такого показателя, как толщина стен, он становится одним из самых важных. Рассмотрим, от чего зависит и как определяется этот показатель в Московской области.
От чего зависит толщина стен частного дома
Толщина стен — это показатель, обладающий одновременно механическим и теплотехническим значениями. Стены выполняют несколько функций:
- механическое ограждение, барьер для проникновения посторонних лиц;
- несущая функция, поддержка перекрытий и кровельной системы;
- теплосбережение, отсечка холодного наружного воздуха.
Это базовые функции, которые принято считать основными. Однако, у стен дома есть еще одна весьма важная, хотя и незаметная невооруженным глазом, функция — выведение водяного пара, находящегося во внутреннем воздухе дома. Когда на зимнем морозе изо рта идет пар, это наглядная иллюстрация того, что происходит в любое время года или суток. Просто, в тепле пар не виден, но он так же выходит с каждым выдохом. Кроме этого, в доме постоянно ведется приготовление пищи, принятие водных процедур, стирка и т.п. Все эти мероприятия добавляют количество водяного пара в воздухе, который впитывается в стены, понемногу проходит сквозь них и выводится снаружи.
Корректно рассчитать, какая толщина должна быть у стен дома, можно только по сочетанию функций и требований к строительным конструкциям. Приходится определять несущую способность, выполнять теплотехнический расчет, подсчитывать вес стен и массу других показателей. По результатам расчетов выбирают самое большое значение и принимают его в качестве рабочего значения.
Как и в случае со всеми штучными материалами, толщина наружных стен из газобетона всегда привязана к размеру одного блока. Строят в полблока, или в целый блок, в полтора и т.д. То есть, толщина несущих стен из газобетона всегда пропорциональна ширине одного брикета. Здесь кроется некоторое отступление от точного расчета, так как результаты приходится округлять в большую сторону. Если ширина блока газобетона 20 см, то толщина стены может быть 20, 40, 60 см и т.д. Шаг толщины значительно больше, чем при использовании кирпича, что делает расчеты менее точными, а стены — обладающими значительным запасом толщины.
Особенности и специфика газобетона
Традиционными материалами для строительства частных домов всегда были древесина (бревно, брус) или кирпич. Немногим позже перечень расширился за счет шлакоблоков, а также разновидностей этих штучных элементов (гипсоблоков, керамзитоблоков и т.п.). Применение газобетона активизировалось сравнительно недавно, поскольку у строителей бытовало серьезное предубеждение против этого спорного материала.
Газобетон — это представитель семейства ячеистых бетонов. Он изготавливается практически из тех же исходных материалов, что и традиционный (плотный) бетон, но обладает совершено иными свойствами:
- малый вес. Газобетон в 4-5 раз легче обычного бетона;
- низкая теплопроводность;
- штучный формат с ровной и точной геометрией блоков.
Эти свойства позволяют уменьшить расход материалов на строительство фундамента, постоянно экономить на отоплении, кладка материала может выполняться самостоятельно, без привлечения дорогостоящих специалистов. Однако, вместе с положительными качествами, газобетон обладает рядом недостатков:
- низкая прочность, хрупкость;
- слабая несущая способность;
- неустойчивость к нагрузкам на сжатие и растяжение;
- гигроскопичность;
- в первые 6-18 месяцев после постройки дома из газобетона происходит усадка материала.
Недостатки и достоинства газобетона — следствия пористой структуры материала. Наличие воздушных полостей делает газобетон легче и теплее, но уменьшает прочность и способность выдерживать нагрузки. Поэтому и толщина стен из газоблока должна выбираться с учетом механических требований конструкции. Если высота стены большая, нагрузка на блоки будет достаточно велика, что вызовет необходимость увеличить толщину. Однако, при этом возрастет вес кладки, появится нужда в усилении фундамента, и т.п. Все изменения связаны между собой и имеют следствия, которые необходимо предусмотреть еще на стадии составления проекта. Иначе конструкции дома окажутся не готовы к принятию эксплуатационных нагрузок.
Климатические и температурные условия в Московской области
Большинство регионов России расположены в зоне континентального климата. Московская область — не исключение. Она расположена в зоне умеренно-континентального климата, отличающегося теплым (даже жарким) летом и довольно морозной зимой. В январе средняя температура составляет -13°, а максимальный диапазон зафиксированных температур находится в пределах -54° — +39,7°. Это экстремальные значения, морозы ниже 15°-20° случаются редко, как и чрезмерная жара летом. Однако, при составлении проекта необходимо учитывать возможность сильных понижений температуры. Кроме этого, в последние годы отмечается значительное увеличение летних температур, что также следует принимать во внимание.
Помимо температурных особенностей Подмосковья, надо учесть толщину снежного покрова. это важный фактор, так как вес снега способен существенно повлиять на соотношение нагрузок. Согласно карте снеговых регионов (приложение СНиП), Московская область расположена в III регионе. При расчетах здесь принимается вес снега 180 кгс/м2. Это значит, что на кровле сравнительно небольшого дома в 80 м2 зимой может находиться около 14 т снега, что сопоставимо с весом целого этажа стен из газобетонных блоков. Это не означает, что такая нагрузка обязательно появится с наступлением зимы, но она возможна, и это следует учитывать.
Еще одним фактором внешнего воздействия является ветер. Если снег опасен только зимой, то ветровые нагрузки действуют в течение всего года. Согласно СНиП, ветровая нагрузка Подмосковья принимается равной 32 кг/м2, что для вертикальной стены дома из газоблоков может составлять около 2 т (если длина стены 12 м, а высота — 6 м). Определяя, какая должна быть толщина стен из газобетона в Подмосковье, нельзя забывать об этих нагрузках, чтобы не получить дом со стенами, неспособными удерживать тепловую энергию и нести вертикальную нагрузку.
Как определяется толщина стен на практике
Определяя, какая толщина стен из газобетона позволит компенсировать возможные внешние нагрузки и воздействия, можно перестраховаться и сделать газобетонные стены слишком толстыми и тяжелыми. Однако, все проблемы, которые могут возникнуть, заключаются в избыточной мощности стен и фундамента, что приведет к перерасходу материалов и увеличению сметной стоимости постройки. Помимо дороговизны, никаких последствий не возникнет.
На практике основной целью застройщиков обычно становится уменьшение расходов на строительство. Они стараются, насколько это возможно, уменьшить стоимость материалов и работ. Кроме этого, проект дома не всегда основан на точном и тщательном расчете. Причин этому много — от дороговизны профессионального расчета, до отсутствия идеальной точности, поскольку толщина кладки из газоблоков всегда будет кратной ширине блока, что делает любой расчет приближенным и весьма округленным.
Наиболее простым и понятным способом сэкономить на строительстве является уменьшение толщины стен, что означает снижение расхода материалов. Минимальная толщина стены из газобетона составляет 20 см (это толщина кладки в пол-блока из газоблоков с шириной 200 мм), что для Москвы и региона слишком мало. Строители не рекомендуют использовать такую толщину для жилых домов, советуя делать стены не менее 30 см. Поскольку критерием является толщина блока, оптимальным значением принято считать 40 см.
Если не экономить и заложить толщину стен исходя из условий теплосбережения, оптимальным вариант для наружной стены толщина двух блоков — 60 см. Здесь можно несколько снизить вес, используя блоки D400 или даже D350 вместо рекомендованных D500. Поскольку толщина газобетона увеличилась, повысилась и несущая способность стены, поэтому, можно выбрать менее плотные, но легкие и теплые блоки.
Для внутренних перегородок принципиальных требований нет. Некоторые источники утверждают, что между квартирами должны быть стены не менее 30 см. Однако, дома из газоблоков обычно строятся для одного владельца и не предусматривают межквартирных стен в принципе. Кроме этого, такая толщина избыточна по всем параметрам — по весу, расходу материала, стоимости. Единственным оправданием такой толщине может служить звукоизоляция, но здесь существуют более дешевые и эффективные методики. Как правило, для внутренних перегородок используют специальные блоки толщиной 100-150 мм (иногда используют 200 мм). Этого вполне достаточно, и лишней нагрузки на опорную систему не возникает.
Теплоизоляция стен из газобетона
Толщина стен определяется не только параметрами несущих слоев, но и всех материалов, составляющих стеновой пирог. Теплоизолятор, установленный снаружи на газоблоки, не только изменяет толщину стены, но и выводит наружу тоску росы (точку нуля), способствует сохранению тепловой энергии, улучшает микроклимат дома.
Выбор материала и толщины изоляции производится еще на стадии проектирования. Делается расчет теплового контура дома, при котором определяется соотношение толщины стен и изоляции, подсчитывается вес материалов и нагрузка на фундамент. Важность теплоизоляции весьма велика — она обеспечивает сухость газоблоков. Коэффициент поглощения воды у газобетона достаточно высок — материал при благоприятных условиях способен впитать воды почти в половину собственного веса. Это значит, что водяной пар, выводящийся изнутри, может утяжелить дом до половины его веса, что превысит несущую способность фундамента. Поэтому, возможность обеспечить вывод пара без накопления в толще стен, должна быть использована в полной мере.
Если теплоизолятор не предусмотрен проектом, толщина стен определяется только параметрами газоблоков и слоем отделки. Это упрощает расчет нагрузки на фундамент, но не снижает сложность определения эксплуатационной нагрузки.