Приветствуем Вас на канале "Счётоматика".
При строительстве частного дома ещё на этапе проектирования возникает вопрос о выборе материалов. Если раздумья между деревянным или кирпичным домом заканчиваются более менее быстро и результативно, поскольку бюджет, регион проживания, личные предпочтения – основополагающие факторы. То при изучении конкретных видов того или иного материала многие нередко спотыкаются, метаясь в сомнениях, что лучше бревно или брус, керамический или силикатный кирпич.
В данной статье мы сосредоточимся на сравнении именно бревенчатого и брусчатого дома. А точнее будем доказывать, почему использование брёвен для строительства дома отнюдь не оптимальный вариант. Но сперва обозначим аксиомы для исследования:
Аксиомы
- Бревенчатый дом будем сравнивать исключительно с брусчатым домом, который наиболее близок по стоимости и качеству.
- Материал дома – оцилиндрованное бревно.
1. Конструкция бревенчатого дома
Вначале взглянем на конструкцию дома, а именно на соединение брёвен. ГОСТ 30974-2002 "Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных зданий. Классификация, конструкция, размеры" предусматривает два основных типа угловых соединений брёвен: в "чашку" и "лапу".
1.1. Тип соединения в "чашку"
1.2. Тип соединения в "лапу"
1.3. Субтрактивная площадь
Оба типа соединения предполагают наличие на бревне продольного полукруглого паза, иногда называемого "лунным", для стыковки. Конечно, при сборке стен эти пазы тщательно утепляют, однако теплопередача стены происходит по кратчайшему пути. То есть потери тепла устремляются по прямой (по хорде окружности), обходя утеплитель стороной (см. рисунок 5).
По сути длина хорды S является шириной паза бревна. Это самое тонкое место в бревенчатой стене имеет повышенные тепловые потери. Если следовать рекомендациям того же ГОСТ 30974-2002, то ширина паза для соединения в "чашку" должна быть больше или равна половине диаметра бревна, а для соединения в "лапу" равна ширине "лапы". Ширина паза для бревен с различными диаметрами в зависимости от вида соединения углов приведены в таблице 1.
Анализируя тепловые потери бревенчатой стены можно прийти в выводу, что круглое сечение бревна имеет субтрактивную площадь, не участвующую в теплоизоляции, с границами (вертикальными хордами) по ширине паза. И это действительно так, но только отчасти, поскольку субтрактивная площадь сечения в какой-то мере всё же снижает тепловые потери за счёт уменьшения зоны отвода тепла. Иными слова, брус с шириной B = S будет терять больше тепла, чем бревно с диаметром D и шириной паза S.
Необходимо сопоставить бревно и брус по тепловым потерям для дальнейшего расчёта эффективного использования пиломатериалов. Наиболее приближенный способ заключается в представлении половины субтрактивной площади сечения бревна как добавочной к полезной площади бревна. То есть через каждую половину субтрактивной площади будет проходить новая вертикальная хорда, разделяющая сектор таким образом, что площади каждой из частей будут равны. Расстояние между этими хордами (назовем их добавочные) будет соответствовать тепловой ширине бревна C (см. рисунок 7). Таким образом, мы предполагаем, что средние тепловые потери бревна с диаметром D и шириной паза S будут равны средним тепловым потерям бруса шириной B = C.
Если выразить тепловую ширину бревна C (равную ширине бруса B) через ширину паза S, то получим:
C(ч) = B = 1,3838 · S – для соединения в "чашку";
C(л) = B = 1,1566 · S – для соединения в "лапу";
1.4. Расчёт затрат на материалы
Теперь рассчитаем затраты на пиломатериалы Z при возведении стен с приблизительно равными тепловыми потерями:
Z = V · Zм
где: Zм – стоимость одного кубометра пиломатериала;
V – объём пиломатериала в кубометрах.
Zмб = 10000 ₽ – для оцилиндрованного бревна.
Zмс = 8500 ₽ – для обрезного бруса.
Определим объём бревенчатой стены Vб:
Vб = 2600 / h · P · L,
где: 2600 – высота стены в мм;
h – рабочая высота бревна/бруса;
P – площадь бревна /бруса;
L – длина стены.
h = 260 мм – для оцилиндрованного бревна с диаметром 300 мм (тип соединения в "чашку").
P = 66609 мм² – для оцилиндрованного бревна с диаметром 300 мм (тип соединения в "чашку").
L = 6000 мм.
Тогда: Vб = 2600 / 260 · 66609 · 6000 = 3 996 540 000 мм³ = 4 м³.
Определим объём брусчатой стены Vс:
Vс = 2600 / h · P · L,
h = 200 мм – для бруса близкого к тепловым потерям бревна с диаметром 300 мм (брус с квадратным сечением h = B = 1,3838 · S = 207,57 мм. округляем до 200 мм);
P = 40000 мм² – для бруса с сечением 200х200 мм;
Тогда: Vс = 2600 / 200 · 40000 · 6000 = 3,12 м³.
Затраты на пиломатериалы:
Z = Vб · Zмб = 4 · 10000 = 40000 ₽ – стоимость стены из оцилиндрованного бревна.
Z = Vс · Zмс = 3,12 · 8500 = 26520 ₽ – стоимость стены из обрезного бруса.
Расчёт затрат на пиломатериалы для аналога бруса с квадратным сечением 150х150 мм, а также для типа соединения углов в "лапу" представлены в таблице 3.
1.5. Выводы
- Бревенчатая стена имеет неравномерные тепловые потери. В области "лунного" паза тепловые потери максимальны.
- Субтрактивная площадь бревна увеличивает расход материала, а, следовательно, и затраты.
- Тип соединения углов в "лапу" более экономичен. За счёт большей ширины "лунного" паза уменьшается субтрактивная площадь.
- Использование обрезного бруса вместо оцилиндрованного бревна снижает затраты на пиломатериалы до 34 %.
Уточнение затрат с учётом отделки стены из обрезного бруса будет рассмотрено ниже.
2. Форма стены
Второй аспект, вызывающий массу вопросов – форма стены, точнее сказать, профиль. У бревенчатого дома он волнистый, а у брусчатого прямой.
2.1. Наружная сторона
В первую очередь поговорим о наружной стороне стены. Если со стеной брусчатого дома абсолютно ясно что делать – дополнительно утеплить при необходимости и/или смонтировать фасадный материал по своему вкусу (например, тот же блок-хаус).
Но что делать со стеной бревенчатого дома? Очевидно, ничего с ней делать не нужно (не учитывая заделку швов, нанесения защитного покрытия и тому подобные операция). Монтировать поверх фасадный материал не имеет смысла, так как оцилиндрованное бревно изначально имеет аккуратный и эстетичный вид. Поэтому не получится дополнительно утеплить бревенчатый дом.
Не упустим момент обсудить вариант увеличения диаметра используемых брёвен, как альтернативный для увеличения теплоизоляции. Только он получится дорогой и малоэффективный. Во-первых, современные теплоизоляционные материалы превосходят древесину по уровню снижения тепловых потерь. Во-вторых, увеличение диаметра оцилиндрованного бревна ведёт к росту перерасхода материала и соответственно затрат.
В итоге получаем более дорогую "коробку" без возможности наружного утепления.
Если выйти за рамки рассуждений и заменить оцилиндрованное бревно на рубленное бревно, на которое имеет смысл монтировать утеплитель и фасадный материал. Получим приблизительно равную стоимость материалов, однако бревно сформирует неудобный профиль стены (что значимо при строительстве и эксплуатации) и одарит перерасходом материала за счёт субтрактивной площади сечения. Следовательно, можно с уверенностью сказать, что даже рубленное бревно уступает брусу, например, по практичности.
2.2. Внутренняя сторона
Теперь возьмёмся за внутреннюю сторону стены. Можно допустить, что внутренняя отделка будет связана с выравниванием стены вагонкой, фанерой или гипсокартоном (такое достаточно часто встречается). В таком случае удастся применить утеплитель. Вот только сразу вспоминается фраза из одной известной рекламы:
Если не видно разницы, зачем платить больше?
То есть зачем применять оцилиндрованное бревно, если предполагается дополнительная внутренняя отделка стен?
2.3. Расчет затрат на отделку стен
Не проще ли построить брусчатый дом, на наружную сторону стен смонтировать фасадный материал, а внутреннюю сторону – отделку по своему усмотрению?
Для достоверного ответа на этот вопрос посчитаем затраты на отделку наружной и внутренней сторон стены, без которых не обойтись, так как обрезной брус имеет далеко нелицеприятное зрелище. В данном расчёте , не будем учитывать утепление, поскольку предполагается, что сечение бруса подобрано таким образом, чтобы обеспечивались приблизительно равные тепловые потери с бревенчатым стеной.
Затраты на отделку стены равны:
Zо = Zов + Zон
где: Zов – затраты на отделку наружной стороны стены;
Zон – затраты на отделку внутренней стороны стены.
Определим затраты на отделку наружной стороны стены:
Zов = Zф · 15,6 + R
где: Zф – затраты за 1 м² на фасадный материал, обрешётку, ветро-влагозащиту, крепёж и т.п. Примем равные 600 ₽.
15,6 – площадь стены (длина 6 м, высота 2,6 м) в м².;
R – затраты на монтаж материала. Примем равные 2000 ₽.
Тогда: Zов = 700 · 15,6 + 2000 = 12920 ₽.
Вспомним разницу затрат на материалы для стен из оцилиндрованного бревна (тип соединения углов в "чашку") и обрезного бруса: 40000 ₽ - 26520 ₽ = 13480 ₽.
Таким образом, затраты на отделку наружной стороны стены из обрезного бруса оказались на 560 ₽ меньше разницы затрат на материалы для стен.
Определим затраты на отделку внутренней стороны стены:
Zон = Zв · 15,6 + R
где: Zв – затраты за 1 м² на внутренний отделочный материал, обрешётку, ветро-влагозащиту, крепёж и т.п. Примем равные 400 ₽.
Zон = 400 · 15,6 + 2000 = 8240 ₽.
Данные затраты можно не учитывать, если для стены из оцилиндрованного бревна также предполагается дополнительная внутренняя отделка.
Определим затраты на отделку стены:
Zо = Zов + Zон = 12920 + 8240 = 21160 ₽.
Суммарные затраты на материалы и отделку наружной и внутренней сторон стены из обрезного бруса превышаются затраты на материалы для стены из оцилиндрованного бревна. Однако, по факту мы получим стену с меньшими тепловыми потерями, за счет фасадного материала и внутренней отделки. То есть можно применять брус с меньшим сечением, например 150х150 мм.
Тогда разница затрат на материалы для стен из оцилиндрованного бревна (тип соединения углов в "чашку") и обрезного бруса составит: 40000 ₽ - 19890 ₽ = 20110 ₽.
Следовательно, затраты на отделку стены из обрезного бруса будут больше на 1050 ₽ разницы затрат на материалы для стен. Что соответствует приблизительно 5-ти процентам и может интерпретироваться в качестве погрешности расчётов (а также погрешности при задании исходных данных).
2.3. Выводы
- Дом из оцилиндрованного бревна не предполагает наружную отделку фасадным материалом и дополнительного утеплителя.
- Использование оцилиндрованных брёвен с большим диаметром для увеличения теплоизоляции экономически нецелесообразно.
- Затраты на отделку наружной стороны стены из обрезного бруса меньше разницы затрат на материалы для стен из оцилиндрованного бревна (тип соединения углов в "чашку") и обрезного бруса.
- Затраты на отделку внутренней стороны стены из обрезного бруса можно не учитывать, если для стены из оцилиндрованного бревна также предполагается дополнительная внутренняя отделка.
- Суммарные затраты на стену из обрезного бруса превышаются затраты на материалы для стены из оцилиндрованного бревна.
- Брусчатая стена с наружной и внутренней отделкой имеет меньшие тепловые потери по сравнению со стеной из оцилиндрованного бревна.
- Применение бруса с меньшим сечением практически уравнивает затраты на отделку стену и разницу затрат на материалы для стен.
Заключение
- Строительство бревенчатого дома неизбежно ведёт к перерасходу материала по сравнению с брусчатым домом при равных тепловых потерях.
- Строительство бревенчатого дома с использованием типа соединения углов в "лапу" уменьшает перерасход материала.
- Затраты на отделку стен брусчатого дома компенсируются разницей затрат на материалы.
- Строительство дома по проекту с обязательной внутренней отделкой стен экономически обосновано выполнять из бруса.
Надеемся, данная статья Вам понравилась и помогла узнать что-то новое. Мы всегда приветствуем любую критику, особенно конструктивную.
Подписывайтесь на канал, чтобы быть в курсе новых статей.
Не забывайте положительно оценивать статью.
Спасибо за внимание!