Разновидности стен: элементы, основные требования

Итак, дорогой читатель, очертания вашего дома уже зримо обозначились фундаментом, устроенном под все несущие вертикальные конструкции (стены, колонны, перегородки). Возникают новые заботы и хлопоты. Впервую очередь- остенах дома. Какими по материалу, конструктивному решению, размерам они предполагаются, вы уже знаете из проекта. Но многое представляется нечетким. Итак, поговорим о стенах. Выбор материалов и конструкций стен зависит от климатических условий места, от назначения и температурно-влажностного режима ограждаемых помещений, этажности здания, наличия местных строительных материалов и их технико-экономических показателей, с учетом дальности перевозки, от внешнего вида и архитектурного решения фасадов дома.

На Руси с давних пор для строительства гражданских зданий, церквей, монастырей и других сооружений широко пользовались деревянными, каменными, а позднее и кирпичными конструкциями. Создавались прекрасные хоромы, шатровые и многоглавые церкви, красивые и своеобразные. Достаточно упомянуть выполненный из кирпича великолепный храм Василия Блаженного (правильное название- "Покровский собор, что на рву", 1555-1560 гг.). Не менее прекрасным и удивительным достижением является сооружение из дерева 22-главой церкви (1714г.) Спаса Преображения на погосте Кижи.

Конечно, в старину, когда еще не было теплотехнических расчетов, толщина стен нередко была чрезмерно большой. Для современного малоэтажного коттеджного строительства кроме традиционных каменных, кирпичных и деревянных стеновых решений применяются более эффективные материалы и конструктивные решения: легкобетонные, керамические, облегченные, слоистые кирпичные кладки, деревянные каркасные, щитовые и другие с применением легких утеплителей. Эти конструкции позволяют значительно уменьшить вес стен, улучшить их экономические показатели, ускорить строительство.

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 (посоответствующим 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. Взависимости 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 (посоответствующим 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 в коттеджном строительстве- изкирпича, бетона, керамики, а также из песчаника, известняка, ракушечника. Вкаменных малоэтажных зданиях собственный вес стен вместе с фундаментами составляет 50-70% общего веса здания, а стоимость стен- до 30% (снесложными архитектурными деталями) стоимости всего здания. Отсюда видно, как важно умело выбрать тип стен, особенно наружных.

Кирпичные стены

Их выкладывают из искусственных камней- номинальным размером 25012065мм, без учета допусков 3-5мм. Кирпичи укладывают длинной стороной (25мм) вдоль фасада (вдоль стены) и называют ложками, или короткой- поперек стены- иназывают тычками. Промежутки между кирпичами, заполненные раствором, называют швами. Нормальная толщина горизонтального шва (между рядами)- 2мм, вертикального (между кирпичами)- 10мм. Нередко строители применяют значительно более толстые швы, что крайне нежелательно, ибо это уменьшает теплозащитные качества и прочность стены и нарушает модульность размеров.

В коттеджном строительстве применяют полнотелый кирпич обыкновенный или глиняный красный, обожженный объемным весом 1700-1900кг/м³ и менее дорогой силикатный или белый (объемный вес- 1800-2000кг/м³). Для удобства работы вес одного (полнотелого) кирпича от 3,2 до 4кг. Толщина однородных (сплошных) кирпичных стен всегда кратна половине кирпича и возводится в 1/2; 1; 11/2; 2; 21/2 кирпича и т.д. Сучетом толщины вертикальных швов 10мм, кирпичные стены имеют толщину 120, 250, 380, 510, 640мм и более. Это зависит прежде всего от зимних расчетных температур наружного воздуха.

Размещение кирпичей в кладке стен производится с определенным чередованием ложковых и тычковых рядов, чтобы получить перевязку вертикальных швов.

Наибольшее распространение получила двухрядная (цепная и русская) и многорядная (ложковая) системы кладки. Вдвухрядной ложковые ряды чередуются с тычковыми, образуя на фасаде как бы две повторяющиеся цепи рядов.

В многорядной системе три- пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым. Наружная и внутренняя части стен кладутся из целого кирпича квалифицированным каменщиком, а середина забутка (забутовка) заполняется битым кирпичом и заливается жидким раствором. Такой способ кладки проще цепной, поэтому производительность труда выше, а больший объем забутки снижает стоимость. Перед укладкой кирпич обязательно надо смачивать, например окуная его в ведро с водой. Ведь в противном случае, особенно в жаркие дни, вода из раствора будет всасываться в кирпичи, плохо связывая их между собой, создавая условия для разрушения стены.

Некоторые виды кирпича, керамические и легкобетонные камни, мелкие бетонные блоки (сплошные или с вертикальными пустотами) имеют несколько большие размеры, чем обыкновенный кирпич. Например, их высота может быть 88, 140, 188мм, чтобы увязать отдельные совпадающие горизонтальные ряды и швы при кладке вместе с облицовкой из обыкновенного красного кирпича.

При кладке стены из камней с щелевидными пустотами необходимо выкладывать камни так, чтобы щели располагались параллельно стене, то есть перпендикулярно тепловому потоку. Кладка стен из природного камня, которым придают правильную, более крупную, чем кирпич, форму (распиловкой или отеской), ведется по цепной системе, преимущественно для неотапливаемых зданий в районах, где этот камень является местным строительным материалом.

Кирпичи полнотелые прочны, но по своим теплозащитным качествам значительно уступают эффективным многодырчатым и трепальным, более пористым (объемный вес- 1100-1300кг/м³). Применяются марки кирпича 50-150; марки растворов (вяжущее вещество) от 10 (известковые) до 25 (цементные) для разных видов кладок и конструктивных элементов. Кладка ведется на тяжелых объемный вес больше 1500кг/м³), так называемых холодных (цементно-известковых, песчаных) или легких (шлаковых), теплых растворах. Сплошная кирпичная кладка стен из полнотелого кирпича толщиной более 380мм считается нецелесообразной, ибо такие размеры кирпича, его большой объемный вес (масса) делают сплошную кладку неэкономичной. Толщина наружной стены коттеджей, которая назначена по теплотехническим расчетам, по условиям прочности является излишней. Она используется подчас только на 15-20% своей несущей способности. Поэтому в коттеджных домах применяют более легкий, эффективный кирпич, неоднородные (слоистые или облегченные) системы кладки стен,а также керамические и легкобетонные камни.

Кладка из силикатных кирпичей, имеющих более гладкую поверхность, чем глиняные, обычно ведется без наружной штукатурки и с расшивкой швов. Такое же решение можно рекомендовать для кладки из красного кирпича с применением специального лицевого глиняного кирпича.

Сочетание кладки из глиняного красного и силикатного белого кирпича может дать интересное художественное решение фасадов. Однако применять силикатный кирпич в местах, подвергающихся усиленному увлажнению, например карниз, цоколь, не следует. Впомещениях с мокрыми процессами (санузлы, бассейны) кладка стен и перегородок должна быть сплошной из полнотелого глиняного кирпича пластического прессования.

Распространенной и экономичной конструкцией наружных стен является так называемая колодцевая кладка, при которой стену выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной в полкирпича (наружная, верста и внутренняя), соединенных между собой вертикальными кирпичными мостиками через 0,6-1,2м, образующими замкнутые колодцы. Колодцы при кладке заполняют утеплителем: шлаком, керамзитом, легким бетоном с уплотнением. Чтобы утеплитель со временем не проседал, версты соединяют горизонтальными перемычками через 3-4 ряда: тычковыми рядами, растворными диафрагмами по высоте через 0,5м, анкерами из полосовой (1,520мм) или круглой (диаметр 6-8мм) стали, покрытой антикоррозийными составами (цементное молоко, битум).

Более индустриальными и ускоряющими работу являются системы кладки, в которых настенный утеплитель заменен менее микроскопичными термовкладчиками из шлакобетона, пенобетона, пеносиликата. Ширина термовкладышей на 40-50мм меньше расстояния между верстами, чтобы образовать зазоры, которые заполняются раствором.

Довольно экономичными являются кладки из полнотелого кирпича, состоящие из двух стенок с замкнутыми воздушными прослойками шириной 40-70мм. При этом расход кирпича сокращается на 10-15%; наружная стенка состоит из ложковых рядов в половину кирпича, а внутренняя в зависимости от требуемой теплозащиты в 250 или 380мм. Стенки соединяют указанными выше способами, снаружи штукатурят, чтобы уменьшить инфильтрацию воздуха. При заполнении воздушных полостей минеральным войлоком тепловая эффективность стены увеличивается на 30-40%.

Для повышения теплоизоляционных качеств стен возможно и применение теплоизоляционных плит (гипсокартонных, пенобетонных, древесно-стружечных), устанавливаемых по деревянным (обязательно антисептированным) брускам, растворным маякам и другим способом с внутренней стороны. Для теплоизоляции и воздухонепроницаемости рекомендуется внутреннюю сторону плит, обращенную к кладке, оклеить алюминиевой фольгой, крафт-бумагой и т.п. Аналогичным способом производится и обшивка стен изнутри досками. Плиткой утеплитель может крепиться к стене непосредственно на растворе. Наружные поверхности стен, утепленных с внутренней стороны, также нужно оштукатуривать.

Важное замечание, уважаемый читатель. Внутренние несущие стены и несущие перегородки (на которые опираются балки или плиты перекрытия) следует выкладывать из полнотелого глиняного или силикатного кирпича, при минимальной вполне достаточной(!) толщине стен 250мм (иногда и 120мм). Сечение столбов должно быть не менее 380380мм. При больших нагрузках (уточнить по месту) несущие столбы и простенки следует армировать сеткой из проволоки диаметром 3-6мм через 3-5 рядов кладки по высоте. Перегородки выкладывают толщиной 120мм и 65мм (кирпич "наребро"). При длине таких перегородок более 1,5м их также следует армировать через 3-5 рядов.

Несущие перегородки можно устраивать (кроме помещений с мокрыми процессами) из легкобетонных, гипсобетонных и других плит толщиной обычно 80мм, из досок и других подходящих по местным условиям материалов, применяя соответствующую отделку.

Для облицовки фасадов, которую ведут одновременно с кладкой стен, лучше всего использовать лицевой керамический кирпич, который несколько дороже обычного, но по внешнему виду, фактуре, расцветке и допустимым отклонениям в размерах, является наиболее качественным. При этом отпадает надобность в покраске в течение трех-четырехлет.

Кладку наружных стен следует начинать с углов здания. Снаружной версты. Для лучшего соблюдения прямолинейности стен и ровности, горизонтальности рядов кладки необходимо использовать отвес, натянутый шнур-причалку и вертикальную рейку-порядовку с разметкой на ней каждого ряда кирпича и шва по высоте.

Элементы стен

Цоколь- нижняя часть стены от уровня земли до уровня пола, высотой не менее 500мм, 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 150мм 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 300-500мм. На глинистых, пучинистых грунтах под забиркой устраивают песчаную подушку толщиной 150-300мм.

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 80мм). 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 380мм, выложенных из красного гладкого сплошного кирпича. Сечение этих вертикальных каналов для печей принимается 140270мм, а вентиляционных- из кухонь, уборных, ванных- 140140мм.

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 (нецементным) 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 (120мм) утолщают по противопожарным правилам до 380мм.

Вентиляционные каналы (изкаждого 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 30-40лет, 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 220мм, 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 1-1,5года 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 150-2000мм в шахматном порядке. Гнезда для шипов из-за усушки бревен примерно на 3-5% следует делать на 20-30мм глубже, чем высота шипов (120-150мм).

Соединение (сопряжение) продольных и поперечных стен делают при помощи разного рода врубок- "вчашу", "вобло", "влапу», «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 = -30C) или 180мм (t = -40 С), для внутренних- 100мм, при высоте брусьев- одинаковой для наружных и внутренних стен- 150 или 180мм.

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 20-30мм. Полосы войлока следует нарезать на 20мм 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 25-40мм) или облицовочным кирпичом (диаметр88,12мм). 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 1-1,5года после их возведения.

Разнообразие архитектурных элементов и деталей загородных домов было всегда характерным еще в зданиях, построенных в начале XXвека.

Итак, дорогой читатель, Вам теперь стали более знакомы некоторые основные положения по конструктивным решениям стен.

Теперь Вы можете профессионально вести разговоры со строителями, выбирая те или иные варианты конструкций стен, наблюдая за ходом строительства.