Толщина стен каркасного дома для постоянного проживания

Как рассчитать толщину утепления стен каркасного дома из минеральной ваты

Чаще всего в качестве утеплителя каркасной стеновой панели применяется минвата. Этот материал долговечный и эффективно сохраняет тепло. Если дом утеплен матами из минеральной ваты, то удастся избежать 99 % потерь тепловой энергии, поскольку данный материал пропускает десятые доли Вт через 1 м2.

То, насколько эффективно внутри строения будет сохраняться тепло, зависит от теплопроводности выбранного материала. Например, у стекловаты этот параметр равен 0,035–0,055 Вт/м*К, у минеральной базальтовой ваты 0,039-0,045 Вт/м*К. Это значит, что с одного м2 стены будет утекать до 0,055 (до 0,045 для базальтовой ваты) Вт тепловой энергии.

Теплопроводность зависит от структуры и жесткости материала. Из минеральной ваты производят твердые плиты, которые укладывают под штукатурку. Такой утеплитель достаточно плотный, с высокой теплопроводностью (0,04–0,045 Вт/м*К). Но из минваты также изготавливают мягкие и рыхлые маты. Соответственно, у них теплопроводность будет низкая 0,035–0,039 Вт/м*К.

Чтобы снизить тепловые потери дома, следует выбирать материал с наименьшим значением теплопроводности. Ориентируясь на данный параметр, определяют толщину утеплителя для каркасного дома.

Если вы хотите построить коттедж для круглогодичного проживания, как узнать толщину теплоизоляционного материала? Для этого воспользуйтесь справочными таблицами, где указана ширина утеплителя для разной температуры окружающей среды (-5 °С, -10 °С, -15 °С либо -20 °С).

Чтобы определить толщину минеральной ваты, ориентируйтесь на самые низкие минусовые температуры. Например, в вашем городе зимой столбик термометра обычно не опускается ниже -10 °С. Однако бывают морозы до -25 °С, именно на этот показатель стоит ориентироваться при расчетах.

При утеплении стеновых панелей каркасного дома используют минеральную вату следующей толщины:

Населенный пункт	Толщина материала
Магадан	17-18 см
Иркутск	16-17 см
Новосибирск	15-16 см
Екатеринбург	14-15 см
Санкт-Петербург	13-14 см
Краснодар	9-10 см
Сочи	7-8 см

Расчет утеплителя из минваты

S = теплосопротивление стены, умноженное на коэффициент теплопроводности.

Выбирать теплосопротивление следует, ориентируясь на климат в регионе, где вы планируете построить дом. В данном параметре учтены средняя зимняя температура, а также максимально низкие показатели в морозы.

ТОП-5 статей по строительству:

Можно ли построить на участке второй дом: разбираемся в законодательстве
Расположение дома на участке: учитываем стороны света, расстояние до соседей и нормативные акты
Из чего лучше строить дом: обзор популярных материалов
Дом на 2 семьи с разными входами: планировка и преимущества
Материнский капитал на строительство дома: как получить и потратить

Коэффициент теплопроводности характеризует теплоизоляционный материал. Внимательно изучите, что написано на упаковке утеплителя, либо воспользуйтесь специальной таблицей, чтобы узнать эту характеристику.

Теплосопротивление стеновых панелей в зависимости от региона:

Населенный пункт	Теплосопротивление, Вт/м2·°C
Якутск	5,28
Магадан	4,33
Иркутск	4,05
Новосибирск	3,93
Екатеринбург	3,65
Владивосток	3,25
Санкт-Петербург	3,23
Ростов-на-Дону	2,75
Краснодар	2,44
Сочи	1,79

Толщина стен

Внешняя стеновая отделка выполняет две важные функции. Она защищает внутреннюю стену от осадков и поддерживает прочность дома, усиливает каркас. Выбор стеновой обшивки учитывает не только характеристики водо- и влагостойкости, а также прочность на изгиб, способность противостоять ветровым нагрузкам.

Внешняя стеновая обшивка

Наружная стеновая обшивка может быть выполнена различными материалами. Используются плиты ОСБ на каркасный дом, металлопрофиль, цементностружечные плиты, деревянные доски – вагонка, блок-хаус, брус. Каждый из них имеет собственные характеристики и размеры.

Изоплат для обшивки.

Чаще других используются плиты ОСБ – в силу ценовой доступности. Выбор их толщины определяется этажностью строения. Толщина ОСП для стен каркасного дома в одноэтажных постройках составляет минимум 9 мм. Для двухэтажных домов она должна быть не меньше 12 мм. Таким образом, в каркасном доме толщина ОСБ определяет его прочность, долговечность, устойчивость к ураганному ветру.

Внутренняя стеновая обшивка

Внутренняя обшивка стены может выполняется листовыми материалами. Это может быть ОСБ толщиной 9 или 12 мм. Она также может быть собрана из тонких материалов – фанеры, МДФ, толщина которых не превышает 5 мм. Она может быть сделана из гипсокартона, толщина листов которого составляет 12-13 мм.

Как рассчитать утеплитель для каркасной стены

Несмотря на то, что большинство решений проектировщиков каркасных домов являются типовыми, не требующими уточнений и подбора, полезно ознакомиться с основными методами теплотехнического расчета стенового ограждения. С ними же связана толщина утепления каркасного дома для постоянного или временного проживания. Сборник строительных норм и правил (СНиП) устанавливает параметр сопротивления теплопередаче – Rp. В результате специальных многолетних наблюдений за колебаниями температуры в зимний период выведены их средние значения, привязанные к климатическим зонам. Данные для основных населенных пунктов России приведены в таблице:

Город	Rp, м2·°C/Вт
Сочи	1,79
Краснодар	2.44
Ростов-на-Дону	2,75
Санкт-Петербург	3,23
Москва	3,28
Магадан	4,33
Красноярск	4,84

На основании приведенных показателей производится расчет толщины материала с заданной теплопроводностью (для каждого в отдельности, если стена многослойная). Показатель сопротивления теплопередачи равен отношению толщины в метрах к коэффициенту теплопроводности, последний легко узнать у производителя материала.

Формула простая, необходимо только просчитать толщины всех составляющих каркасной стены, а в конце суммировать их. С учетом того, что некоторые элементы (пароизоляция) достаточно тонки, ими, при расчете, можно пренебречь. Основным параметром, оказывающим влияние на результат, является толщина утепления стены каркасного дома – базальтовой плиты или пенопластового блока.

Лучше всего пояснить приведенную информацию с помощью примера. За основу берется минераловатный утеплитель с известными характеристиками – плотностью около 175 кг/м3 и теплопроводностью 0,043 Вт/(м·°C). Тогда, чтобы узнать толщину стенового ограждения для каркасного дома, запроектированного для Москвы и региона, необходимо умножить 3,28 (Rp) на 0,043, получается 0,141 м (141 мм).

Поскольку стандартная толщина утеплителя составляет 50 мм, полученный результат округляется до 0,15 м.

Внешняя отделка

Обшивка дома принимает на себя всю механическую нагрузку, и от нее зависит, как здание будет выглядеть. Моя бригада работает с разными материалами, каждый из которых наделен уникальными свойствами. Рассмотрим оптимальные показатели для них:

Профилированные листы из оцинкованного или окрашенного металла – 0,3-0,5 мм. Более толстый материал создаст избыточную нагрузку на фундамент;
Плиты ОСБ – 9-12 мм. Дешевый, но недолговечный материал со слабо выраженными теплоизолирующими свойствами;
МДФ – 5 мм. Отличаются средним соотношением качества и цены;
Гипсокартон – 12-13 мм. В дальнейшем для придания завершенного внешнего вида покрывается штукатуркой.

В регионах с суровым климатом и регулярными осадками лучше использовать более толстую облицовку. Это поспособствует повышению долговечности и срока эксплуатации дома.

Критерии выбора утеплителя для стен

Любой материал, используемый при постройке или отделке жилых строений, должен отвечать санитарным требованиям и соответствовать правилам безопасности. По этим же принципам должен выбираться и утеплительный материал.

Утеплители, применяемые для термоизоляции жилых помещений, должны отвечать целому ряду требований

Основные критерии оценки термоизоляционных материалов таковы:

Экологическая безопасность утеплителя. Материал в оговоренных условиях эксплуатации (в пределах установленного температурного диапазона) не должен выделять вредных испарений.

Стойкость к возгоранию

Очень важное условие особенно для дачных лёгких построек, которые могут в холодное время отапливаться печами. Материал должен быть не горюч (НГ), или же иметь самую низкую категорию горючести (Г1). Энергосбережение

Энергосбережение

Утеплитель, безусловно, должен обладать низкими показателями теплопроводности.

Звукоизоляционные качества материала. Возможно, подобное свойство может показаться не столь важным для дачных условий, однако, это было бы заблуждением. Иногда и за городом участок могут окружать не слишком спокойные соседи, включающие музыку на максимальную громкость в любое время суток. На дачах часто применяют сельскохозяйственную или садовую моторизованную технику. Неподалёку может оказаться оживленное шоссе или ветка железной дороги. Поэтому учесть это качество утеплительного материала тоже будет нелишним.

Паропроницаемость утеплителя. Это качество необходимо для того, чтобы все испарения, неизменно возникающие и накапливающиеся в помещениях дома, не задерживались внутри слоя термоизоляции, а получали свободный выход в атмосферу. В противном случае утеплитель резко потеряет в своих термоизоляционных качествах, а кроме того, рано или поздно в нем появится плесень, которая распространится по стенам, а затем и в структуру материала, из которого они возведены.

Долговечность материала. Чтобы не производить замену утеплителя каждые 4÷5 лет из-за того, что он просто не будет выполнять заявленных функций, будет разумным сразу выбирать материал проверенного производителя, который дорожит репутацией и не станет обманывать своего покупателя.

Прочность утеплительного материала. Речь идет, скорее, не о жесткости (таким свойством обладают далеко не все утеплители), а о способности держать заданную форму, так как на него в процессе эксплуатации воздействуют различные нагрузки – статические динамические, вибрационные и т.п.

Биологическая и химическая стабильность. Материал не должен разлагаться со временем, подвергаться гниению или химическому распаду Еще одно качество, которое желательно для утеплителей, применяемых для утепления загородных домов, как изнутри, так и снаружи – они не должны быть благоприятной средой для обитания насекомых и грызунов.

Диаграмма, показывающая разницу в теплопроводных качествах различных материалов: толщина слоя при равных показателях термического сопротивления

Кроме этого, чтобы добиться желаемого эффекта, нужно выбирать утеплитель, идеально подходящий для материала, из которого выстроен дом – в этом вопросе есть некоторые несовместимости. Причем, толщина утеплителя также выбирается с учетом толщины и материала изготовления внешних стен.

Разнообразие методов применения эковаты

Второй по популярности материал для теплоизоляции каркасной постройки – эковата. Но здесь лучше не экспериментировать и доверить работу профессионалам. Механизированная засыпка обеспечит нужную плотность и равномерность укладки. Существуют три метода применения эковаты:

сухое «распыление»;
влажное нанесение;
клеевой способ.

Сухой метод применим для горизонтальных поверхностей, наклонных замкнутых полостей, заполнения межэтажных перекрытий и неразборных конструкций. Плотность укладки эковаты при таком способе составляет 45-65 кг/куб. м в зависимости от уклона.

Мокрая технология подходит для вертикальных открытых стен. Хлопья эковаты увлажняются и под напором наносятся на поверхность. Плотность теплоизоляционного слоя – около 65 кг/куб. м.

Клеевой способ похож на предыдущий, но вместо воды добавляется клеящий компонент. Преимущества техники: высокая адгезия утеплителя со стеной, эластичность материала и низкая деформация после высыхания. Клеевой метод незаменим при теплоизоляции потоков снизу, вариант подойдет и для обработки стен.

Вопрос утепления дома необходимо продумать еще на стадии строительства. Это выгоднее с финансовой точки зрения и правильнее технически. Конструктивные элементы утепляются по мере возведения постройки, и нет необходимости выполнять капитальный ремонт здания после ввода в эксплуатацию.

Выбор основных материалов и толщина стены каркасного дома

Как мы уже сказали выше, только детально продуманный инженерный расчет должен стать основополагающим в выборе материалов для устройства стены каркасного дома. Рассмотрим существующие варианты и примерные размеры, применяемые при возведении несущего каркаса.

Строительство каркасно-щитовым методом общепризнано считается одним из наиболее популярных. Этому есть причины. Такие дома имеют замечательные эксплуатационные характеристики. Конструкция дома достаточно проста и возводится быстро, без применения специальной техники и небольшим числом рабочих.

Каркасно-щитовые дома — одинаково удачное решение как для строительства облегченного дачного домика, таки для возведения дома постоянного проживания. Для последних толщина стен в среднем варьируется в диапазоне 140-160 мм.мм (без учета внутренних и наружных отделочных материалов). Основной размер определяется толщиной бруса внутри щита и выбором утеплителя для его заполнения.

Скептикам, которые верят мифам о том, что такие дома не держат тепло, следует знать, что толщина стен каркасно-щитового дома в диапазоне 140-160 мм.мм соответствует двухметровой кирпичной кладке. Выводы относительно теплопроводности вы можете сделать сами.

Строительство каркасных домов по этой технологии предполагает дополнительно к несущей конструкции из бруса использование для обшивки каркаса досок толщиной в 25 мм, плит ДСП или OSB толщиной в 16-18 мм.мм. Внутренняя часть конструкции заполняется утеплителем.

В данных конструкциях основные размеры толщины несущей каркасной стены рассчитываются именно с учетом утеплителя (точнее, его коэффициента сопротивляемости теплопотере) и необходимых несущих нагрузок конструкции. Для всесезонных домов толщина таких стен с учетом обшивки с внутренней и наружной стороны может находится в диапазоне +-182-200 мм.мм.

Конструкции таких стен наиболее часто обшивают изнутри и снаружи разнообразными отделочными материалами. Для обшивки внутренней части используется гипсокартон или деревянная вагонка, для наружной — сайдинг, блок-хаус, другие фасадные материалы. Для дополнительного утепления между навесными фасадами и основной стеной также могут использоваться утеплители.

В таких вариантах толщина стен рассчитывается с учетом этих отделочных материалов и технологического расстояния, необходимого для их устройства.

По этой технологии сегодня стали строить значительно меньше каркасных домов и используется она в основном для возведения построек хозяйственного предназначения. Хотя жилые дома тоже продолжают строить — это самая экономичная схема.

Здесь в качестве утеплителя используются опилки, керамзит или шлак. Более современный утеплитель — негорючий целлюлозный сыпучий наполнитель. Обшивают такие каркасы горбылем и, соответственно, используют внутренние и фасадные отделочные материалы.

В таких конструкциях толщина стен обычно составляет 150-200 мм.мм плюс толщина отделочных материалов.

Как и в любых конструкциях при расчете учитываются местные климатические условия и коэффициент теплопроводности.

Для этого типа домов используются сип-панели. Панели изготавливают в заводских условиях и их толщина в зависимости от выбора проектного решения находится в диапазоне от 50 до 200 мм.мм.

Каркасное домостроение примечательно тем, что дома возводятся очень быстро. Построить такой дом несложно даже самому. Но для этого необходимо знать устройство каркасного дома. Если возвести по всем правилам, такой дом стоит довольно долго, а жить в нем удобно.

В условиях возведения домов в России все же пока остаются два варианта каркасных домов: летний каркасный дом и каркасный зимний дом. Последний представляет собой каркасное сооружение для постоянного проживания в нем, более подробно описано здесь. Это уже более технологичная конструкция, включающая применение современных эффективных материалов с изоляционными свойствами.

И не только! Для постоянного комфортного проживания, такой дом должен обладать правильно созданной вентиляционной системой. Более подробно о ней вы можете прочитать в этой статье.

Постоянный адрес статьи

Какой утеплитель выбрать

На современном строительном рынке представлен огромнейший ассортимент теплоизоляционных материалов: пенополиуретан, пенополистирол, различные засыпки и минераловатные утеплители. Наиболее энергоэффективным утеплителем считается тот теплоизоляционный материал, который имеет заполненные воздухом закрытые полости — пенополиуретан и пенополистирол. Однако эти теплоизоляционные материалы имеют очень существенные недостатки, которые перечеркивают их основное преимущество — высокую энергоэффективность. Такие утеплители не долговечны, активно поддерживают горение (и при этом выделяют ядовитые вещества), отличаются низкой паропроницаемостью, и в них заводятся грызуны.

Практика показала, что самыми оптимальными характеристиками для теплоизоляции каркасного дома обладает традиционный волокнистый то есть, минеральная вата. Этот теплоизоляционный материал негорюч, обладает низким коэффициентом теплопроводности и высокой паропроницаемостью, в нем не заводятся грызуны, и он не требует использования специального крепежа монтаже. Проще говоря, современный минераловатный утеплитель (каменная вата) — это высокоэффективный, экономичный и экологичный материал, который не имеет ничего общего с той стекловатой, которая активно использовалась для утепления домов в советское время.

Недорого, не значит плохо

Основная популярность технологии заключена в возможности использования недорогих строительных материалов, что удешевляет цену проекта

Основная популярность технологии заключена в возможности использования недорогих строительных материалов, что удешевляет цену проекта. Минимальное применение древесины, отсутствие кирпичной кладки, блоков газо-, пенобетона – данный параметр значительно облегчает общую массу строения, а значит, возможно сэкономить на обустройстве несущей основы без утраты практических и прочностных характеристик всего дома.

Еще один положительный момент – быстрая установка стен дома. Технологически, коробка возводится буквально за 4-6 недель, причем нет дальнейшей усадки, что дает экономию времени на строительство. А упрощенная конструкция и многообразие проектов позволяют реализовать сложнейшие планировки без особых финансовых вложений.

Конструктивно, дом состоит из несущего каркаса, утеплителя, который закладывается внутрь, внешней и внутренней обшивки, дополненных слоями. Внушительный перечень преимуществ технологии можно заключить в следующем: стена каркасного дома при минимальной толщине ,по отношению к любому другому типу застройки, сохраняет все практические качества, при этом соблюдается лучшее соотношение площади застройки к полезной площади внутренних помещений.

Схема устройства каркасного дома и стен

В зависимости от типа и толщины применяемого утеплителя, стеновые панели обладают следующими параметрами энергосбережения:

минвата толщины 150 мм = R 3,2;
минвата толщины 200 мм = R 4,3;
пенополистирол толщины 150 мм = R 3,7;
пенополистирол толщины 200 мм = R 5.

Использование пенопласта – мера дешевая, но не самая выгодная. Для того чтобы пенопласт хорошо держался, придется заделать все щели и стыки монтажной пеной. Стоимость такого крепления снижает разницу в цене, а иногда увеличивает общую стоимость работ. Кроме того, пенопласт – материал, в котором часто устраивают гнезда грызуны, а такое его качество явно сводит на нет все достоинства.

Один из важных элементов обустройства каркасных стен – монтаж пароизоляции

Один из важных элементов обустройства каркасных стен – монтаж пароизоляции. Материалы выстилаются с внешней стороны, защищая утеплитель от намокания. Герметичность и качество пароизоляционных материалов должны быть очень высокими, кроме того, все щели обязательно проклеиваются обоюдосторонней лентой. Однако, если применять полистирольные утеплители, пароизоляция не требуется, так как материал сам прекрасно отводит влагу.

Строительство каркасного дома может быть произведено по двум вариантам:

применение штучных материалов, подготовка которых, распиловка и сборка производится на строительной площадке;
применение крупнопанельных размерных элементов, называемых щитами. Изготовление продукции допускает только промышленные варианты, на стройку материал доставляется в нужной конфигурации и на месте производится только сборка и установка. Процесс довольно легкий и быстрый, однако вес щитовых конструкций иногда требует применения специальной техники.

Узлы крепления

Примеры узлов крепления каркасного строения

Узлы стен каркасного дома – это места их креплений между собой и к основанию.

Основные соединения:

Соединение несущих стен с кровлей. Монолитные стойки устанавливаются перпендикулярно стене, но на фронтоне или на перегородках они располагаются параллельно. Углы стенового каркаса необходимо укрепить дополнительными стойками.
Межстеночные узлы. Для надежности соединения межкомнатных стен с наружными конструкциями, в боковом каркасе перпендикулярно к угловой крайней стойке располагается дополнительная. Это необходимо для правильного формирования внутреннего угла и упрощает монтаж ОСБ плит.
Скрепление перегородок и стен с полом и перекрытиями. Стойки несущего каркаса прибиваются тремя гвоздями длиной 9 см к балкам. Если вертикальная конструкция возводится прямо на обвязке балок или перемычках, непосредственно в нее забивается третий гвоздь. При установке межкомнатных перегородок стойки каркаса прибиваются одним элементом крепления.
Узлы дверных и оконных проемов. В финской и канадской технологии усиливаются проемы по-разному. К примеру, американцы придумали способ с использованием сдвоенных стоек, монтируемых над проемами и под ними. Над проемом крепится хидер из доски, под проемом горизонтальные доски, которые впоследствии держат вес установленной конструкции. Финская технология вместо хидера предусматривает ригель.
Укосины или диагональные распорки – это один из важнейших элементов конструкции каркаса. Именно эти элементы не дают дому покоситься и упасть, обеспечивая каркасу дополнительную прочность и жесткость. Укосины врезаются в нижнюю и верхнюю обвязку балок. Применяются они в обязательном порядке, если не планируется использование OSB листов или фанеры для обшивки каркаса. Укосины могут быть деревянными или металлическими.
Угловое соединение двух несущих стен. В зимнее время углы имеют свойство промерзать, поэтому просто соединить угловой брус не получится. Делается угол по схеме 2+1, где третья стойка прибивается к одной из крайних и формирует полноценный угол. Соединяются стойки пятью 90 мм гвоздями.

Классическая схема пирога кирпичной стены современного строения