давно ничего я не писал по-стройке: свой дом я построил и особой нужды ковыряться в теме не стало, однако остались знания и понимание процессов. с удивлением обнаружил, что не смотря на то, что физические процессы очень простые многие не понимают что происходит.
по-пробую еще раз разобрать основные процессы и дать рецепт хорошей стены — достаточно теплой и долговечной, хоть и имеющей недостатки. чуть-чуть коснусь остальных важных частей дома.
считается, что как работает дом понять сложно и нужна огромная практика, что бы учесть все нюансы. практика конечно нужна, но чтобы все понимать достаточно просто худо-бедно успевать по физике в рамках школьной программы. я например довольно неплохо понимал, что происходит с точки зрения теплотехники, но все же накачивал в довольно банальной штуке.
первое, что надо понимать, что в стене работают термодинамические процессы. вернее их вклад основной.
иллюстрация главного эффекта выглядит просто: дышали когда нибудь на холодное стекло? стекло стекло сразу покрывается капельками влаги, если температура стекла отрицательная, то стекло покроется тоненькой корочкой льда.
что произошло.
дело в том что в воздухе находятся разные газы, например водяной пар. кроме того в теплом воздухе пара может быть больше чем в холодном. человек выдыхает достаточно теплый воздух с довольно большим содержанием пара. попадая на холодное стекло воздух охлаждается и «лишняя» влага осаждается на стекле. т.е. при такой температуре столько воды в воздухе растворить нельзя. если стекло достаточно холодное, вода замерзнет.
обратный пример если вы носите очки и с мороза зашли в теплое помещение - очки сразу запотевают. почему это происходит? потому что у стекла есть теплоемкость и на холодном стекле пар конденсируется. через какое-то время линзы прогреваются, вода испаряется и все хорошо.
обычно говорят о точке россы
упрошено эта та температура при которой содержащийся в воздухе пар начинает выпадать в виде влаги. т.е. понятно откуда в воздухе вода.
далее срабатывает еще один простой физический эффект. вода при замерзании расширяется. при чем сила которую оказывает расширяющиеся вода очень большая.
если стена паропроницаема и в каком-то месте температура упала ниже точки россы стена в этом месте просто намокнет. если потом еще вода и замерзнет может произойти разрушения материала стены.
из это видно условия выбора утеплителя: его свойства и толщина должны быть такими, чтобы точка россы не находилась в стене.
для паропроницаемых утеплителей стены проектирует так, чтобы этой точки не было ни в несущей части стены ни в утеплителе.
для пароНЕпроницаемых утеплителей эта точка находится в утеплителе. т.е. если утеплитель паронепроницаем, просто пар не доходит до того момента когда температура позволит ему выпасть в осадок.
ну что же основная теория все. кажется немного, но дело в том что это основные процессы, есть множество других, просто их вклад значительно меньше, однако этого вполне достаточно чтобы понять как работает стена.
для описания работы стены нам придется ввести еще одно понятие паропроницаемость слоя. не материала, а слоя т.е. реальную толщину материала.
во теперь можно сформулировать простое правило для паропроницаемых стен, соблюдая которое, у вас будет хорошая стена:
паропроницаемость слоя должна расти к улице.
почему так? ну как я сказал, в холодном воздухе пара меньше чем в жилом помещении. т.е. давление приходящиеся на пар меньше - порциальное давление пара. т.е. пар распространяется в строну с меньшим парциальным давлением.
причем это правило распространяться на все: штукатурка и фасадная краска это тоже слой. это же правило работает для утепления кровли и для каркасника т.к. стена в каркаснике работает как кровля.
теперь несложно написать структуру(пирог) стены. это видимо самый дешевый вариант для каменной стены.
газосиликат d-400 300 мм + вата плотностью ~100 кг/м³ 50 мм + поризованная гипсоперлитовая штукатурка 20 мм.
что у нас за экзотика на фасаде и почему. да все из наших правил. паропроницаемость слоя штукатурки должна быть меньше проницаемости слоя ваты.
т.е можно ли взять более дешевую штукатурку? да, конечно. только пароопроницаемость у неё будет скорей всего меньше и её придется наносить более тонким слоем.
на схеме слой «три» изображает слой клея.
но ничто на Земле не проходит бесплатно. что значит тонкий слой? нужна ровная стенка т.е. вату надо приклеить и продюбелировать по-аккуратнее. вообще перед приклейкой ваты стену лучше «отшкурить» длинной теркой. за чем это надо? чтобы вывести стенку в «0». чтобы наш утеплитель лучше к ней прилегал.
перед приклейкой ваты надо понять специфику работы стены т.е. если вы клеите на паронепроницаемый клей — слой клея не должен быть сплошным, чтобы пар спокойно мог пройти через слой клея. например клей наносить по контуру и ляпку в центре.
исходя из наших соображений внутренняя штукатурка должна обладать прямо противоположными свойствами. наоборот не дать пару в стену «запрыгнуть». с газосиликатом внутри здания обычно используют гипсовую штукатурку.
часто от «практиков» можно слышать, что вату использовать плохо, она намокает. прикол в том, что если вата намокает, то вы накосячили с теплотехникой. если стена намокает перед ватой то вы не правильно наносили клей: паронепроницаемый клей сплошным слоем. если намокает сама вата, то вы использовали неправильную внешнюю отделку: пароНЕпроницаемую штукатурку или краску.
ну что же у нас качественная дешевая стена. это несомненно её плюс, а есть ли недостатки? да конечно.
- самый первый недостаток что это газобетон, а газик это не большой кирпич — даже малейшие отклонения от технологи могут привести к разрушению стены.
- второй недостаток присущ всем конструкциям из газобетона: злоумышленник может попасть в ваш дом через стену просто её выпилив столярным инструментом.
- третий недостаток тоже следует из первого. нужен хороший фундамент, который не будет «гнуться», потому что газик очень не любит усилий на изгиб. из этого кстати следует, что нужно заливать армопояс в последнем ряде газобетона. при этом делать не так как это обычно рекомендуют, а с «правильным» армированием и на всю толщину блока и по всем стенам. так кстати обычно делают после каждого этажа. т.е. нужно сделать перед кровлей.
почему так? защиты от дурака больше, хоть и есть пространство для косяков: можно забыть про термоотсечку, или неправильно заармировать. - ну и наконец срок службы правильно смонтированного утеплителя из базальтовой ваты 40-50 лет. в 2-3 меньше чем срок службы стены при условии конечно что у вас конструкция не имеет проблем.
кроме того теплотехнический расчет выполняется для средней температуры и влажности зимой в точке постройки. т.е. не удивляйтесь, что отличная стена для дома в киевской области совершенно непригодна для дома в Новосибирске.
но вроде бы я описал основные проблемы, кому интересно можете поиграть здесь. там забиты модели для описываемой стены. просто включайте и выключайте слои.
- железобетон, ЭППС, вата — модель арпоямса
- газосиликат (d-400 или d-500) вата — модель стены
- полнотельный кипрпич, PIR или ПСБ-15 — стена для сравнения
понятно что должна быть внешняя и внутренняя штукатурка. для интереса забил дополнительный пароограничитель (фольга) внутри помещения. посмотрите что будет если его включить и выключить, попробуйте поставить более низкую температуру снаружи. попробуйте задвинуть фольгу между ватой и газосиликатом, между ватой и штукатуркой.
почему я для сравнения выбрал стенку в один кирпич + ПСБ? ну есть мнение, что 1 этаж это экономичнее, что можно строить стенку в один кирпич и не нужно место под лестницу. при этом сделать вальмовую кровлю. тогда кирпича нужно будет совсем мало.
так то оно так да только не совсем. стены в один кирпич как правило хватает: когда нет длинных пролетов, кода внутренние и внешние стены образуют «жесткую» конструкцию, когда все стены объеденные сверху армопоясом. т.е. защиты от дурака у стены в один кирпич (250мм) конечно меньше, но её можно использовать.
пара слов про кровлю
при этом надо сказать, что вальмовая кровля сложнее по конструкции, отходов там значительно больше. а фронтон в 1 кирпич это не очень надежно, а значит нужно прикручивать усиление, что усложнятет профиль стены и еще думать на что это усиление поставить.
впрочем фронтом можно сделать деревянным для холодного чердака сойдет:
обращаю ваше внимание на зарезки на стропилах зарезка делается горизонтально т.е. сила тяжести не имеет горизонтальной составляющей. такие крыши называются безраспорными. т.е. сколько бы тонн снега вам на крышу не навалило бы сильного распора не появится. балка может продавить опорную балку, стропила сломаться, но сильного распора не будет. хотел воткнуть картинку больше относящуюся к теме, но там это момент не виден.
и еще момент с которым я у себя все же накосячил: делайте скаты крыши так, чтобы снег у вас не валился на вход в дом. у меня с этим проблемы т.к. даже крыльцо поставить нет возможности - дом 1.5 этажа. и карниз получился на высоте ~2 метра от входной площадки.
в случае теплой кровли соблюдается правило для паропроницаемых стен. т.е. сначала пароизоляция, затем вата, потом диффузионная мембрана потом вент зазор потом металлочерепица. без вентзазора у вас все быстро сгниет. в конке делается вентиляция и в дифузионной мембране обезательно делается разрез. т.е. воздух с торца крыши должен проходить до конька.
работает теплая кровля так: остатки пара все таки проходят пароизоляцию. и оказываются в утеплителе. из утеплителя пар выходит через диффузионную мембрану и выходит в вентзазаор. после чего подхватывается воздухом в вентзазоре и выбрасывается через конек.
ну и зачем разрез, когда можно поставить супердиффузионную мембрану? для страховки. от воды диффузионная мемрана не защитит, а вот излишки пара в утеплителе оказаться могут. модель "обычной" теплой кровли выглядит так.
если применить вместо мембраны ЭППС, т.е. использовать его паронепроницаемость это предъявляет дополнительные требования к стыкам. недостаток такого решения его плохая пожаробезопасность - я бы так делать не стал. лучше уж перекрестный каркас и еще 50 мм ваты.
описана нормальная ситуация, но физику не обманешь и вода может выпасть в осадок на холодной черепице. сами понимаете лучше чтобы этого не происходило т.е. пароизоляция должна быть хорошей. если у вас плохое утепление пар будет выпадать в осадок прямо на пароизоляции, что тоже плохо.
пару слов про облицовку стен
первое и самое главное облицовка должна быть связана с несущей стеной. например у вас основная сена в кирпич, потом 100 мм ЭППС потом облицовка т.е. вот так. обращаю внимание на нанепрерывность слоя 3 т.е ЭППС нужно подогнать как можно плотне. у облицовки должна быть связь с несущей стеной для этого можно использовать нержавейку диаметром 6 мм, которая проходит несущую стену насквозь, горизонтально в шве облицовке прокладывается обрезок сетки по всей длине облицовки. можно воспользоваться правилами для армирования кирпичной кладки - около 500 мм по всем направлениям.
почему именно нержавейка? в данном случае просто из соображений теплопроводности. стена из кирпича если утеплитель паропроницаемый и вентилируемый зазор, то пригодится и коррозионная стойкость. черный метал в таких условиях сгниет быстро. кирпич будет тащить воду отовсюду, а потом её отдавать. т.е. в зазоре постоянно будет "баня".
для газосиликата имет смысл испоользовать композитную арматуру - опять по соображениям тепло техники т.к. связь проходит блок насквозь, но учтите что в цементе среда щелочная и не щелочно стойкая арматура тоже быстро сгниет.
общие замечания о стенах
как вы наверное уже поняли ЭППС с газосиликатом дружит плохо. (Э)ППС лучше использовать с кирпичом, с газиком нужно использовать вату, при это необходимо выполнять требования теплотехники иначе вата будет намокать и быстро придет в негодность.
основная причина этому низкая теплопроводность и высокая паропроницаемость газосиликата т.е. пар проще выпустить, чем не дать ему сконденсироваться т.е. использовать хорошо паропроницаемый утеплитель, что предъявляет требование к отделке или предусмотреть вентилируемый зазор например так.
обращаю внимание на слой 4. это не просто блаж - нужно защитить утеплитель от выветривания. на штукатурном фасаде это происходит "бай дизайн". зачем это нужно? чтобы смолы и частички утеплителя не выветривались и утеплитель не расслаивался.
иногда для утепления кирпичных стен используют газосиликат низких плотностей. это хорошее долговечное решение. однако надо понимать специфику применения и выполнять теплотехнический расчет. даже дорогуший каменный утеплитель можно испохабить "неправильной" штукатуркой. основная проблема это связь частей стены т.е. размер блока. хотя для связи стен можно использовать достаточно прочные композитные сетки. теплотехнически конечно же все выглядит идеально.
тут наверное найдется умник который скажет: "а давайте просто построим стенку из толстого газосиликата - и не нужен никакой утеплитель." но увы стена имеет равномерную паропроницаемомсть и такое решение годится лишь для сравнительно мягкого климата.
чуть чуть про вентиляцию
ну если совсем кратно то вентканалы нужны. причем если мы их кладем из кирпича, то их нужно утеплять. зачем? да все по тому же. представьте у вас теплый воздух выбрасывается на улицу в мороз. стенки канала очень холодные, а значит на них осядет влага, влага впитается в кирпич, после чего замерзнет. и вентканал быстро разрушится.
это особенно актуально для котлов. у них сравнительно горячий воздух идет по холодному дымоходу. там мало того, что конденсируется вода, так вся эта мелкая дрянь в дыму начинает прилепать и дымоход быстро разрушается/приходит в негодность.
бороться с этим просто. у меня сделано так: красивая кирпичная труба без утепления, но в ней металлический утепленный дымоход. представляет из себя две нержавеющие трубы одна в другой. пространство между которыми заполнено негорючим утеплителем. этот элемент стандартный и можно купить - и не жадничайте с диаметром - посмотрите на диаметр рекомендуемого дымохода в документации на котел, предусматрите возможность чистки дымохода из котельной.
для дымохов и вентеляции есть еще такое правило: если в теории вода по стенкам дымохода может течь, это предъявляет пребывания вправлению стыка, что бы вода не заливалась в утеплитель.
так почему при царе Горохе вентканалы с русскими печами служили 100 лет? ну причина банальна там выбрасывался очень горячий дым и основная часть воды выделялась за пределами трубы. так что опять теплотехника в чистом виде.
кроме того микровентиляция на окнах без ветнканалов не работают. а работает это так: в мороз забирается воздух с улицы - в нем мало воды почему я уже говорил. он перемешивается с влажным воздухом внутри помещения, делая его суше, затем влажный отработанный воздух выбрасывается через вентканал. т.е. и летом микроклапана тоже не работают. впрочем и не надо - проще открыть окно. поэтому кстати некоторые производители ставят на окно арматуру которая неплотно закрывает окно - окно чуть-чуть "сифонит".
вроде бы мы с вентиляцией теряем энергию и с этим надо что-то делать. да теряем, но несильно. потому что влажный воздух сложнее прогреть чем сухой. и если думаете что без вентиляции в доме теплее то сильно ошибаетесь.
в пассивных домах применяют рекуператоры, которые забирают тепло у отработанного воздуха и этим теплом подогревают поступающий воздух. желательно чтобы рекуператор выбрасывал или как-то еще удалял излишки влаги. если рекуператор влагу забрал, а потом отдал её поступающему воздуху это не всегда надо и даже вредно.
т.е. если вы забыли про вентканал и решили исправить ситуацию поставив рекуператор на кухне (что логично место где все варится и парится) он ДОЛЖЕН удалять влагу или выбрасывать влажный воздух иначе в нем нет никакого смысла.
колодцевая кладка
на в самом деле наткнулся на это видео и посчитал нужным его прокомментировать. если использовать просто пустотелый кирпич, то в стене будет накапливаться влага. вердикт смарткалькулятора "ограждающая конструкция не удовлетворяет нормам по защите от переувлажнения"
ситуация нормализуется если улучшить паропроницаемость стены почти в 10 раз. т.е. нужно во внешней части стены наделать дырок, например в каждом тычинковом шве 10 мм.
лично мне технология не нравится. это каша из топора.
- по-хорошему нужен более сложный профиль стены.
- сетка идет от внешней части стены до внутренний и является мостиком холода.
- незащищенная сетка находится в месте где циркулируют пары воды, т.е. подвержена коррозии.
- во внешней стене нужны дополнительные отверстия для лучшей паропроницаемости.
- проёмы видимо придется делать из сплошного кирпича, что вообще говоря требует дополнительного утепления т.е. усложнения конструкции.
т.е. сетка нужна дорогая нержавеющая или искать счастье с жесткой композитной + технологическое усложнение. т.е. хотели как лучше, а получилось как всегда.
видимо если использовать относительно дешевые современные строительные материалы технологию можно "притянуть за уши" например так. вроде все хорошо не нужно делать дополнительные отверстия во внешней стене, но как вы будет связывать две части стены? предположим жесткой композитной сеткой, но что будет происходить в месте где сетка проходит ЭППС и в других местах где сплошной слой ЭППС разрывается?
общие слова об утеплении
основное контур утепления должен быть замкнутым. проще всего это организовать с "холодным чердаком". т.е. не должно быть так чтобы утепление стены оборвалось, а потом через какое-то не утепленное пространство началось утепление потолка.
т.е. например мауэрлат поднят над монолитным поясом несколькими рядами кирпича, а на монолитном поясе лежат балки перекрытия. кстати в этом случае под мауэрлатом и балками должна быть гидроизоляция т.к. материалы имеют разную теплоёмкость.
утепление стены должно доходить до последнего ряда кирпича т.е. утепление стены и верхний ряд кирпича образуют одну плоскость. положите на эту плоскость утеплитель. с внутренней стороны ряды кирпича от балок до последнего ряда кирпича нужно закрыть ЭППС и сверху тоже нужно положить утеплитель. т.е. у вас утеплитель в балках как бы подныривает под ЭППС т.е. получается замкнутый контур.
разумное теплосопротивление стены 3,3 - 3,5 м²•˚С/Вт для средней полосы. если вы при этом все остальное сделаете хорошо дом получится тёплым. теплосопротивление утепления потолка обычно делают чуть больше ~ 4 м²•˚С/Вт. зачем? ну теплый воздух поднимется вверх т.е. это нужно чтобы воздух меньше охлаждался и влага не выпадала в осадок.
ну основное вроде бы все пробежался галопом по европам, хоть и написать хочется больше, например здесь нет ничего про армирование балки и плиты, да и по теплотехнике далеко не все. но и так статья получилась огромная. ну а напоследок: всем скорейшего новоселья.