СТЕНЫ

Какие бывают стены?

Познакомимся с основными требованиями к стенам. Выбранная конструкция стен должна обладать такой же долговечностью, как и дом в целом, и выполнять две основные функции: ограждающую от неблагоприятного воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер, солнце, перегрев) и несущую — выдерживать передаваемую на них нагрузку (вес) от вышележащих конструкций, оборудования, мебели.

В зависимости от расположения в здании стены бывают двух типов: наружные и внутренние. Последние также выполняют функции перегородок.

Наружные стены должны иметь достаточные (по соответствующим нормам) теплозащитные качества: расчетное сопротивление теплопередаче (морозостойкость зимой, защита от перегрева солнцем летом), паропроницанию и воздухопроницанию, то есть должны обеспечивать в помещениях необходимый температурно-влажностной режим в любое время года. В зависимости от требуемой степени огнестойкости дома, стены должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже установленных противопожарными нормами. Как наружные, так и внутренние стены должны обладать достаточными (по соответствующим нормам) звукоизолирующими свойствами.

Эти и некоторые другие требования, на которые надо обратить внимание при выборе проекта и согласовании конструкций разных элементов дома, подчас противоречивы. Необходимо подобрать материалы и конструкции, удовлетворяющие по возможности всем техническим требованиям и наиболее экономичным решениям. По конструктивному решению стены можно подразделить на сплошные, состоящие из однородного материала и сплошные, состоящие из различных материалов. Первые выполняют одновременно и ограждающую, и несущую функции, а вторые — либо несущую, либо ограждающую функцию.

Рассмотрим сначала конструкции каменных стен, наиболее часто применяемые при строительстве коттеджей — из кирпича, бетона, керамики, а также из песчаника, известняка, ракушечника. В каменных малоэтажных зданиях собственный вес стен вместе с фундаментами составляет 50-70% общего веса здания, а стоимость стен — до 30% (с несложными архитектурными деталями) стоимости всего здания. Отсюда видно, как важно умело выбрать тип стен, особенно наружных.

Элементы стен

Цоколь — нижняя часть стены от уровня земли до уровня пола, высотой не менее 500 мм, ограждающая подпольное пространство дома. Цоколь подвергается увлажнению атмосферной и грунтовой влагой, снегом, механическим воздействиям, поэтому при его устройстве следует применять прочные, водо — и морозостойкие материалы (камень, бетон, красный кирпич-железняк).

Наружные поверхности цоколя могут иметь различную фактуру и отделку; гладкую и рельефную, в том числе из толстого слоя цементной штукатурки с разрезкой на русты, имитирующие кладку из камней, облицованную естественным камнем, твердых пород, керамическими плитками на цементном растворе, состав — одна часть цемента к трем частям песка. На уровне около 150 мм выше примыкающей отмостки следует устраивать по всему периметру цоколя слой противокапиллярной горизонтальной гидроизоляции, состоящий из двух слоев толя, рубероида или из цементной стяжки.

Цоколи слоистых стен следует выполнять из сплошной кирпичной кладки или других прочных, морозо — и влагостойких материалов.

Забирка — облегченный цоколь. Тонкая стенка между столбами фундамента, под нижней частого стен веранды, утепляющая под полное пространство, предохраняющая от влаги, снега и т. д. Выполняется из тех же материалов, что и основная стена, например в один или полкирпича; заглубляется в грунт на 300-500 мм. На глинистых, пучинистых грунтах под забиркой устраивают песчаную подушку толщиной 150-300 мм.

Карниз заканчивает верх стены и называется венчающим. Он предназначен для защиты стены от косого дождя, чрезмерного нагрева солнцем, а также для отвода воды, стекающей с крыши. Кроме того карниз обычно украшает здания, придавая композиции законченный вид. Поэтому его форма, высота, вылет и цвет в значительной мере определяются общим архитектурным решением фасада.

Карнизы каменных стен простой формы могут быть выложены постепенным напуском каждого ряда на величину не более 1/3 длины кирпича (на 80 мм). Общий вынос не должен превышать половины толщины стены. При большом выносе карниза сложной конфигурации, с кронштейнами следует применять специальные сборные железобетонные плиты, балки, консольно заделанные в стену и закрепленные анкерами. Нередко применяются карнизы на выпусках стропильных ног или кобылок; они бывают открытыми и подшивными.

Несомненно, улучшить эстетический вид коттеджей могут введенные в плоскостное решение фасадов различные архитектурные детали, пояски, промежуточные и венчающие карнизы. Выложенные из кирпича или других, например бетонных элементов, но несложные по рисунку.

Дымовые и вентиляционные каналы для малоэтажных зданий устраивают, как правило, во внутренних стенах толщиной 380 мм, выложенных из красного гладкого сплошного кирпича. Сечение этих вертикальных каналов для печей принимается 140 × 270 мм, а вентиляционных — из кухонь, уборных, ванных — 140 × 140 мм.

Проветривание жилых комнат — через форточки. Каждая печь (или камин) должна иметь свой обособленный дымовой канал. Внутренние поверхности каналов для лучшей тяги должны быть чистыми и гладкими, затертыми (важно не забыть об этом) глиняным (не цементным) раствором. Выравнивание и затирку стенок проводят чистой мокрой тряпкой при кладке каналов через пять-шесть рядов кирпича.

Дымовые каналы от разных печей на чердаке объединяют в дымовые трубы, которые выводят выше уровня крыши. Если к стене в месте расположения дымовых каналов примыкает сгораемая конструкция, например деревянные балки перекрытия, то в этом месте на высоту (толщину) перекрытия стенки дымоходов (120 мм) утолщают по противопожарным правилам до 380 мм.

Вентиляционные каналы (из каждого помещения свой канал) также объединяют в вентиляционные трубы, которые выводят над крышей.

Другие конструктивные элементы стен, например перемычки — горизонтальные, арочные, лучковые над дверными и оконными проемами, мы рассмотрим позднее, совместно с перекрытиями зданий.

Стены деревянные

Стены деревянные являются традиционными в строительстве малоэтажных зданий России, обладают прекрасными санитарно-гигиеническими свойствами, имеют невысокую огнестойкость и недолговечность, поддаются гниению.

Деревянный сруб, требующий большого количества первосортного леса, примерно через 30-40 лет, как правило, перекашивается и приходит в негодность. Возведение коттеджей с деревянными сплошными стенами в современной практике встречается редко. Однако устройство второго этажа с деревянными стенами и первого — кирпичного — дает хорошие результаты.

Типы деревянных стен: бревенчатые рубленые, брусчатые, каркасные и щитовые, а также каркасно-щитовые. Каркасные и щитовые стены применяют в несложных домах заводского изготовления и садовых домиках. Рубленые наружные стены жилых домов, сооружаемых в среднем климатическом поясе, должны быть из бревен диаметром не менее 220 мм, иметь тщательную припазовку (ширина продольного овального паза верхнего бревна, в который вставляется "горб" нижнего — примерно 2/3 диаметра бревна).

Рубку (сборку) бревенчатых стен производят "насухо" без пакли, затем бревна маркируют, сруб разбирают и уже на подготовленном фундаменте собирают на пакле. Конопатку следует проводить дважды: первый раз при сборке. Второй — через 1-1,5 года после прекращения усушки и усадки бревен. Ряд бревен, уложенный по периметру дома, называется венцом. Венцы сопрягают друг с другом с помощью вставных деревянных шипов прямоугольного или крупного сечения, расположенных по длине бревна на расстоянии 150-2000 мм в шахматном порядке. Гнезда для шипов из-за усушки бревен примерно на 3-5% следует делать на 20-30 мм глубже, чем высота шипов (120-150 мм).

Соединение (сопряжение) продольных и поперечных стен делают при помощи разного рода врубок — "в чашу", "в обло", "в лапу", "сковороднем" и др., утепляя затем некоторые из них досками, прибитыми снаружи.

Стены из деревянных брусьев возводят с меньшими затратами труда, так как все врубки, шпонки, нагели уже сделаны на домостроительных заводах и комбинатах. Поэтому индивидуальный застройщик может купить и выстроить такие стены самостоятельно.

Толщина брусьев в зависимости от климатического района, то есть от зимней расчетной температуры, принимается для наружных стен 150 (t = — 30°C) или 180 мм (t = — 40 °С), для внутренних — 100 мм, при высоте брусьев — одинаковой для наружных и внутренних стен — 150 или 180 мм.

Между венцами брусьев прокладывают теплоизоляционный материал — конопатку из пакли или войлока. Для лучшего отвода воды от горизонтального шва между брусьями с верхнего ребра каждого бруса снимают (состругивают) фаску шириной 20-30 мм. Полосы войлока следует нарезать на 20 мм уже ширины брусьев. Для уменьшения проводимости между брусьями можно устраивать пазы, шнуты, набивать рейки треугольной формы. Для скрепления венцов (брусьев) по высоте в заранее просверленные отверстия вставляются нагели и шпоки (подобно рассмотренным выше для бревенчатых стен). Аналогично конструируются и соединения (пересечения) наружных стен в углах и с внутренними стенами.

В отличие от бревенчатых, брусчатые стены собирают в сруб сразу на подготовленных фундаментах обычного типа. Для улучшения защиты брусчатых стен от биологического разрушения древесины и от атмосферного воздействия, стены можно обшить снаружи досками (диаметр 25-40 мм) или облицовочным кирпичом (диаметр 88,12 мм). Это сделает стены более теплыми, а при кирпичной облицовке и более огнестойкими. Дощатую обшивку лучше делать горизонтальной, что облегчает укладку утеплителя. Крепление с помощью деревянных брусьев и металлических кляммеров.

Обшивку и облицовку брусчатых и бревенчатых стен следует делать после полной их осадки — не ранее чем через 1-1,5 года после их возведения

Разнообразие конструкций стен

Почти все учебники по основам архитектуры разделяют возможные конструкции деревянного коттеджа на бревенчатую, брусчатую, щитовую и каркасную. Оконные и дверные проемы любой из них обрамляются коробками, обшиваемыми с внутренней и наружной стороны наличниками. Главное преимущество деревянных строений — экологичность, недостатки — горючесть и гидрофобность древесины, ограниченная жесткость конструкции. Возросший интерес к коттеджному строительству заставляет разрабатывать новые технологии, позволяющие сглаживать перечисленные недостатки, а иногда и удешевлять строительство с одновременным сокращением его сроков.

Бревенчатую стену собирают либо из отесанных, либо из калиброванных (оцилиндрованных) в заводских условиях бревен диаметром 180-260 мм. Ошкуренные и отесанные бревна укладывают в венцы, закрепляя (связывая) в углах врубками. Для придания всей конструкции жесткости каждые два соседних бревна соединяют шипами ("глухарями") или прошивают всю стену этажа длинными металлическими стяжками снизу доверху. При сборке сруба для исключения зазоров, во-первых, каждый венец "припазовывают", укладывая на предыдущий специально вырубленным в нижней плоскости продольным пазом, и, во-вторых, зазор между венцами конопатят паклей. Это делают прямо на стройплощадке вручную, что долго и дорого.

Можно предварительно, в заводских условиях, снять на станке со всех бревен наружный слой — откалибровать, придав им строго цилиндрическую форму при едином диаметре. Калиброванное бревно, чаще называемое оцилиндрованным, позволяет не только ускорить сборку, но и использовать для прокладки между венцами сруба рулонное льноволокно, поскольку зазор между ними получается небольшим и равномерным. Заправить выступающие края льноволокна обратно в зазор можно раз в 5-7 быстрее, чем паклю.

Брусчатую стену складывают из материала, еще более подготовленного по соответствию размеров и особому профилю поперечного сечения. Брус может быть цельным или клееным. Цельный представляет собой то же калиброванное бревно, но с прямоугольным или квадратным поперечным сечением (например, 150 × 150 или 180 × 180 мм), что упрощает сборку, но не делает дом дешевле. Необходимость заполнения зазора между венцами сохраняется, поскольку высушивать древесину по всему объему при серийной технологии слишком дорого. Для выравнивания влажности по сечению брус либо выдерживают 1,5-2 года, что резко увеличивает сроки строительства, либо сушат в печи СВЧ, что значительно повышает стоимость материала.

Лет сорок назад придумали клееный брус, набираемый из 3-7 досок-ламелей толщиной 40 или 50 мм. Просушить каждую из них в заводских условиях проще, чем цельный брус, поэтому рукотворный брус характеризуется постоянной влажностью 12-16% по всему сечению. У наружных ламелей исключают рыхлую сердцевину, а у внутренних она допустима. Но направление годовых колец у соседних досок должно быть противоположным, чтобы коробление свелось к минимуму, а прочность получилась максимальной. Соединяют ламели между собой водостойким клеем. Теплопроводность стены можно снизить, если снаружи накрыть ее слоем теплоизоляции и обшить виниловым сайдингом. При этом теплопотери "слоеной" конструкции из бруса сечением всего 100 × 100 мм будут на треть, а масса — на четверть меньше, чем у брусчатой толщиной 150 мм. Кроме того, станет возможным использование более дешевого фундамента.

Щитовая стена составляется из предварительно собранных и отделанных каркасных щитов шириной 2 м и высотой в один этаж (скажем, 2,35 м). Каркас щита из бруска сечением 50 × 100 мм с внутренними распорками заполняют теплозвукоизоляционными плитами, например из минеральной ваты толщиной 100 мм, укладывают с двух сторон пергамин, после чего конструкцию обшивают отделочными материалами. К примеру, внутреннюю сторону часто отделывают евровагонкой класса А, а наружную — обрезной доской 20 мм, поверх которой располагают виниловый сайдинг. Щиты устанавливают на нижнюю обвязку, выполненную из бруса 100 × 150 или 150 × 150 мм и положенную через гидроизоляцию на столбчатый или ленточный фундамент, и укрепляют верхней обвязкой. Стыки между щитами заделывают монтажной пеной или конопатят. В чердачном перекрытии укладывают плиты из минеральной ваты той же марки, но толщиной 50 мм. Лаги (150 × 50 мм) для перекрытий врезают в нижнюю и верхнюю обвязки, поверх настилают половую доску. Внутренняя поверхность щитов после сборки может использоваться и без дополнительной отделки.
Недостаток такой конструкции — в ограничении этажности и общей площади дома (не более 180 м²).

Вагонку можно заменить новым отделочным материалом, так называемым "блок-хаусом". Его внутренняя сторона выполнена как у вагонки, а наружная имитирует венцы сруба. Издалека дом с такой отделкой трудно отличить от бревенчатого или брусчатого.

Каркасная стена представляет собой обшиваемую снаружи и изнутри конструкцию из стоек прямоугольного сечения (например, 38 × 150 мм), закрепленных с помощью нижней и верхней обвязок (например, из монтажной доски сечением 38 × 200 мм). Шаг стоек (обычно 380-600 мм) делают кратным стандартной ширине теплоизоляционных материалов. Шаг половых лаг и стропил составляет примерно 380 мм, что повышает жесткость конструкции и позволяет использовать для обшивки листы фанеры стандартных размеров. В качестве утеплителя могут применяться маты (минераловатные, камышитовые, стекловатные) или плиты (пористые древесно-волокнистые, соломитовые, фибролитовые, торфяные, ячеистые синтетические), например Isover. С внутренней стороны каркаса прокладывают рулонную пароизоляцию мембранного типа замедляющую выход водяных паров из комнаты и тем самым препятствующую образованию конденсата внутри стены. Внутреннюю отделку производят вагонкой или гипсокартоном и обоями. С наружной стороны каркаса и по обрешетке кровли предусматривается ветрозащитный (противофильтрационный) слой в виде листа влагостойкой фанеры толщиной 10 мм, укрытого снаружи ветрогидрозащитной пленкой Поверх этого "пирога" производят наружную отделку, например, виниловым сайдингом толщиной 10-16 мм. Общая толщина стены составляет 180-200 мм. На верхнюю обвязку опирают балки перекрытия сечением 38 × 150 мм, после чего, при двухэтажном доме, устанавливают каркас второго этажа.

При каркасно-щитовой конструкции коттеджа на собранный каркас просто навешивают стены, составляя их из готовых щитов.

Железобетонная стена собирается из железобетонных панелей. Они навешиваются на каркас, который составлен из железобетонных колонн и балок по технологии, используемой в многоэтажном жилищном строительстве. Для коттеджа высотой не более трех этажей применяют тяжелый (плотностью 2200 кг/м3) или облегченный (1800 кг/м3) бетон. Из него на заводе отливают типовые панели и панели по индивидуальным чертежам.

Кирпичная стена обычно состоит из кирпичей размером 250 × 120 × 65 мм, которые укладывают или длинной стороной ("ложком"), или короткой ("тычком"). Высота кирпичей может быть и другой — 88, 140 или 188 мм. Поскольку отклонения размеров равны 3-5 мм, между кирпичами оставляют зазоры, которые заполняют скрепляющим раствором. Кирпич обладает в 4 раза большей теплопроводностью, чем древесина, и стена из него теоретически должна быть во столько же раз толще. Для снижения теплопроводности конструкции либо используют кирпич со щелевидными пустотами, либо предусматривают их при кладке в стене. Пустоты заполняет воздух, значительно снижающий теплопроводность конструкции.

Иначе поступают при способе колодезной кладки: внутреннюю и наружную стенки в полкирпича объединяют через каждые 0,6-1,2 м вертикальными кирпичными перевязками. Причем наружную стенку можно выложить или целиком из белого силикатного кирпича, или вперемежку с красным глиняным. Внутренние полости ("колодцы") заполняют материалом с малой теплопроводностью, например керамзитом, пенобетоном или минеральным войлоком. Стена такой конструкции может быть тоньше сплошной, что сократит сроки и стоимость строительства. Для средней полосы России ее возводят толщиной не менее 510 мм (в 2 кирпича). При этом она получается легче многослойной железобетонной, но не менее теплой.

Железобетонная стена с несъемной пенополистирольной опалубкой имеет толстую (150 мм) несущую сердцевину и теплоизолирующее покрытие с наружной и внутренней стороны, выполненное из пенополистирола толщиной 100 и 50 мм соответственно. Поэтому общая ее толщина — 300 мм (серия 30 МСО). Стену возводят так. Сначала монтируют опалубку из пенополистирольных блоков, имеющих размеры 300 × 250 × 1500 мм. Верхняя и нижняя поверхности каждого из них образуют пазогребневую систему, с помощью которой опалубку собирают по принципу детского конструктора LEGO. Во внутреннюю сквозную полость шириной 150 мм после монтажа сначала укладывают стальную арматуру, а затем заливают бетон, который, в зависимости от варианта опалубки, после затвердевания образует сплошную или сотовую структуру. Легкий пенополистирол является хорошим утеплителем, не гниет, не впитывает влагу, но, правда, паро — и воздухонепроницаем.

Стена из ячеистого бетона чаще собирается из отдельных блоков (например, с размерами 600 × 300 × 200 мм). Ячеистым бетон назвали потому, что традиционная смесь из песка, цемента и воды затвердевает с образованием множества заполненных воздухом пор диаметром 0,5-2 мм. В результате такой строительный материал, оставаясь "несгораемым", более чем в 3 раза легче обычного бетона. Теплопроводность стены из него в 2-3 раза ниже, чем простой бетонной, звукоизоляция — на 3 дБ лучше, а паро — и воздухопроницаемость сравнимы с показателями деревянной конструкции. Всеми этими преимуществами ячеистый бетон обязан содержащемуся в нем воздуху. Блоки могут иметь точность размеров 1 мм, что позволяет вести кладку с минимальным зазором и использовать в местах соединений клеящие композиции. Наиболее часто используют три разновидности ячеистого бетона: газобетон, газосиликат и пенобетон, которые различаются по составу и способу образования пор.

Пенополистиролбетонная стена собирается из блоков, изготовленных из смеси бетонного раствора с гранулами вспененного полистирола и армированных полистирольными призматическими вставками (последняя мера делает этот материал трудногорючим). Блок размером 500 × 300 × 200 мм весит 14-14,5.

Каркасно-монолитная стена названа так потому, что сначала на месте будущего дома собирают на точечном (столбчатом) фундаменте каркас из гнуто-сварного стального профиля. Затем его заливают капсулированным керамзитом (капсиметом) с использованием опалубки. Капсимет отличается от обычного керамзитобетона тем, что "шарики" керамзита связаны в нем раствором в единое целое только в местах касания, а остальной объем заполнен воздухом. В результате при плотности керамзита 250-350 кг/м3 плотность монолита получается 350-400 кг/м3, что меньше плотности древесины. А чем меньше плотность керамзита, тем ниже теплопроводность стены. С учетом низкой плотности смеси используют переставную опалубку в виде деревянной рамы с натянутой на нее полиэтиленовой пленкой. Такая технология значительно упрощает выполнение работ и на 30% сокращает их стоимость.

Стена из керамзитопенобетонных блоков собирается на клеящей композиции, поскольку каждый размер блока (695 × 195 × 350 мм) имеет погрешность ±1 мм. Сам блок состоит из трех слоев: внутренний и наружный — керамзитопенобетонные, толщиной 110 и 70 мм соответственно, между ними — прослойка толщиной 150 мм из полистирольного пенопласта, который обладает высокой пористостью и практически не поглощает воду. Все три слоя стянуты двумя стеклопластиковыми стержнями в единое целое с усредненной плотностью 900-1000 кг/м3.

Выбор конструкции стен коттеджа

Немаловажным фактором при выборе конструкции стены является гарантируемый срок ее эксплуатации. Так, щитовая и каркасная стены обычно рассчитаны на 20-30 лет, бревенчатая и брусчатая — на 30-40, кирпичная и железобетонная — более чем на 50. Об объективности оценки срока эксплуатации ячеистобетонных стен и бетонных стен с различными наполнителями говорить пока рано, эти конструкции слишком молоды. Следует подчеркнуть, что приведенные сроки минимальны при стандартных климатических условиях. Правильный уход за конструкцией продлевает ее жизнь, а различные природные катаклизмы, наоборот, резко сокращают, вплоть до преждевременного разрушения, как показал опыт наводнений в ряде европейских стран летом этого года.

Несколько слов о растворе для кирпичной кладки.

Различают три типа раствора, на котором кладут кирпичные стены:

1. цементно-песчаный;
2. цементно-известковый;
3. цементно-глиняный.

Цементно-песчаный раствор рекомендуется использовать прежде всего для гидроизоляции, так как он малопластичен и усложняет работу, а для кирпичной кладки добавлять известь или глину как пластификатор.

Если по плану застройки предусмотрен кирпичный дом большой площади необходимо, предусмотреть возведение и внутренних несущих стен. Хотя, в целях экономии кирпича, можно выложить отдельные несущие столбы, которые примут на себя нагрузку от перекрытий или кровли. Главное, чтобы несущие столбы выкладывались очень аккуратно.

В заключение поговорим о перемычках, которые делаются над оконными и дверными проемами.

Если ширина проема не превышает двух метров, то используют следующий способ перекрытия:

• первым делом снизу на подпорках подставляется деревянный щит (опалубка). Рекомендуем расположить щит на пятнадцать миллиметров ниже последнего ряда кирпичей, и эти пятнадцать миллиметров залить раствором.
• затем на раствор укладываются арматурные прутки диаметром один сантиметр, чтобы на каждые полкирпича приходилось по одному прутку. Прутки должны заходить за края проема на тридцать сантиметров и на концах иметь крюки.
• кладку желательно производить при температуре не ниже +10 градусов по Цельсию. Тогда опалубку можно снять спустя 12 суток.
• в случае более широкого проема перекрытия делают посредством стальных уголков либо специально отлитых железобетонных брусковых перемычек.
• для последующего крепления оконных и дверных коробок в проеме по ходу кладки устанавливаются деревянные просмоленные пробки: в оконные по две, в дверные по три с каждой стороны.