Anodtorgmet.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кирпич для стен жилого дома расчет

Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ — удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину Rобщ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) — предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче Rо (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R1=1/αвн, где αвн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R2 = 1/αвнеш, где αвнеш — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R3 – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αвнеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м 2 ·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

Белгородская обл., Волгоградская обл.

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

Читать еще:  Как сделать свои кирпичи дома

Как раccчитать толщину кирпичной стены дома

Прежде чем приступить к рассмотрению вопросов, связанных с расчетом толщины кирпичной стены дома, необходимо понимать, для чего это нужно. Например, почему нельзя возвести наружную стену толщиной в полкирпича, ведь кирпич такой твердый и прочный?

Очень многие неспециалисты не имеют даже базовых представлений о характеристиках ограждающих конструкций, тем не менее, берутся за самостоятельное строительство.

В этой статье мы рассмотрим два основных критерия расчета толщины кирпичных стен – несущие нагрузки и сопротивление теплопередаче. Но прежде чем погрузиться в скучные цифры и формулы, позвольте разъяснить некоторые моменты простым языком.

Стены дома в зависимости от их места в схеме проекта могут быть несущими, самонесущими, ненесущими и перегородками. Несущие стены выполняют ограждающую функцию, а также служат опорами плитам или балкам перекрытия или конструкции крыши. Толщина несущих кирпичных стен не может быть менее чем в один кирпич (250 мм). Большинство современных домов строится со стенами в один или 1,5 кирпича. Проектов частных домов, где бы требовались стены толще 1,5 кирпича, по логике вещей не должно существовать. Поэтому выбор толщины наружной кирпичной стены по большому счету – дело решенное. Если выбирать между толщиной в один кирпич или в полтора, то с чисто технической точки зрения для коттеджа высотой 1-2 этажа кирпичная стена толщиной 250 мм (в один кирпич марки прочности М50, М75, М100) будет соответствовать расчетам несущих нагрузок. Перестраховываться не стоит, поскольку расчеты уже учитывают снеговые, ветровые нагрузки и множество коэффициентов, обеспечивающих кирпичной стене достаточный запас прочности. Однако есть очень важный момент, действительно влияющий на толщину кирпичной стены – устойчивость.

Все когда-то в детстве играли кубиками, и замечали, что чем больше поставить кубиков друг на друга, тем менее устойчивой становится колонна из них. Элементарные законы физики, действующие на кубики, точно так же действуют и на кирпичную стену, ибо принцип кладки один и тот же. Очевидно, что между толщиной стены и ее высотой есть некая зависимость, обеспечивающая устойчивость конструкции. Вот об этой зависимости мы и поговорим в первой половине этой статьи.

Устойчивость стен, равно как и строительные нормативы несущих и прочих нагрузок, подробно описана в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». Эти нормативы являются пособием для конструкторов, и для «непосвященных» могут показаться довольно сложными для понимания. Так оно и есть, ведь чтобы стать инженером, необходимо учиться минимум четыре года. Тут можно было бы сослаться на «обращайтесь за расчетами к специалистам» и ставить точку. Однако, благодаря возможностям информационной паутины, сегодня почти каждый при желании может разобраться в самых сложных вопросах.

Для начала попробуем разобраться в вопросе устойчивости кирпичной стены. Если стена высокая и длинная, то толщины в один кирпич будет мало. В то же время, лишняя перестраховка может повысить стоимость коробки в 1,5-2 раза. А это сегодня деньги немалые. Чтобы избежать разрушения стены или лишних финансовых трат обратимся к математическому расчету.

Все необходимые данные для расчета устойчивости стены имеются в соответствующих таблицах СНиП II-22-81. На конкретном примере рассмотрим, как определить, достаточна ли устойчивость наружной несущей кирпичной (М50) стены на растворе М25 толщиной в 1,5 кирпича (0,38 м), высотой 3 м и длиной 6 м с двумя оконными проемами 1,2×1,2 м.

Обратившись к таблице 26 (табл. вверху), находим, что наша стена относится к I-ой группе кладки и подходит под описание пункта 7 данной таблицы. Дальше нам надо узнать допустимое соотношение высоты стены к ее толщине с учетом марки кладочного раствора. Искомый параметр β является отношением высоты стены к ее толщине (β=Н/h). В соответствии с данными табл. 28 β = 22. Однако наша стена не закреплена в верхнем сечении (иначе расчет требовался только по прочности), поэтому согласно п. 6.20 значение β следует уменьшить на 30%. Таким образом, β равно уже не 22, а 15,4.

Переходим к определению поправочных коэффициентов из таблицы 29, которая поможет найти совокупный коэффициент k:

  • для стены толщиной 38 см, не несущей нагрузки, k1=1,2;
  • k2=√Аn/Аb, где An – площадь горизонтального сечения стены с учетом оконных проемов, Аb – площадь горизонтального сечения без учета окон. В нашем случае, An= 0,38×6=2,28 м², а Аb=0,38×(6-1,2×2)=1,37 м². Выполняем вычисление: k2=√1,37/2,28=0,78;
  • k4 для стены высотой 3 м равен 0,9.

Путем перемножения всех поправочных коэффициентов находим общий коэффициент k= 1,2×0,78×0,9=0,84. После учета совокупности поправочных коэффициентов β=0,84×15,4=12,93. Это означает, что допустимое соотношение стены с требуемыми параметрами в нашем случае составляет 12,98. Имеющееся соотношение H/h = 3:0,38 = 7,89. Это меньше допустимого отношения 12,98, и это означает, что наша стена будет достаточно устойчивой, т.к. выполняется условие H/h

Нормативное тепловое сопротивление стен домов

Сопротивление теплопередаче R (термическое сопротивление, м²•°С/Вт) слоя ограждающей конструкции определяется по формуле:

Читать еще:  Какие лучше дома монолит или кирпич что лучше

R=δ/λ, где

δ – толщина слоя (м), λ – коэффициент теплопроводности материала Вт/(м•°С).

Чтобы получить общее термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции, необходимо сложить термические сопротивления всех слоев структуры стены. Рассмотрим следующее на конкретном примере.

Задача состоит в том, чтобы определить, какая толщина должна быть у стены из силикатного кирпича, чтобы ее сопротивление теплопроводности соответствовало СНиП II-3-79 для наиболее низкого норматива 1,2 м²•°С/Вт. Коэффициент теплопроводности силикатного кирпича составляет 0,35-0,7 Вт/(м•°С) в зависимости от плотности. Допустим наш материал имеет коэффициент теплопроводности 0,7. Таким образом, получаем уравнение с одной неизвестной δ=Rλ. Подставляем значения и решаем: δ=1,2×0,7=0,84 м.

Теперь вычислим, каким слоем пенополистирола нужно утеплить стену из силикатного кирпича толщиной 25 см, чтобы выйти на показатель 1,2 м²•°С/Вт . Коэффициент теплопроводности пенополистирола (ПСБ 25) не более 0,039 Вт/(м•°С), а у силикатного кирпича 0,7 Вт/(м•°С).

1) определяем R кирпичного слоя: R=0,25:0,7=0,35;

2) вычисляем недостающее тепловое сопротивление: 1,2-0,35=0,85;

3) определяем толщину пенополистирола, необходимую для получения теплового сопротивления равного 0,85 м²•°С/Вт: 0,85×0,039=0,033 м.

Таки образом, установлено, что для приведения стены в один кирпич к нормативному тепловому сопротивлению (1,2 м²•°С/Вт) потребуется утепление слоем пенополистирола толщиной 3,3 см.

Используя данную методику, вы сможете самостоятельно рассчитывать тепловое сопротивление стен с учетом региона строительства.

Кирпичная облицовка дома

Помимо оштукатуривания декоративной штукатуркой или обшивкой сайдингом, часто проводится облицовка дома кирпичом. Отделка фасада искусственным кирпичным изделием отличается не только эстетической привлекательностью. Если технология кладки проведена правильно и дополнительно использовался утеплитель, обшитые декоративным материалом стены будут задерживать тепло внутри дома, не давать плесени и грибкам разрушать строение.

В чем плюсы и минусы кирпичной облицовки домов?

Преимущества

Декоративная облицовка фасада дома из кирпича имеет ряд положительных и отрицательных моментов, что важно учесть, прежде чем начать обкладывание стен самому. Плюсами такого варианта являются:

  • Повышение тепловой изоляции жилища, особенно если для отделки кирпичного дома воспользоваться керамическим материалом с утеплителем.
  • Улучшение внешнего вида и эксплуатационных характеристик старого строения.
  • Надежная защита основных стен снаружи от воздействия климатических факторов, осадков.

Вернуться к оглавлению

Недостатки

Отделка дома облицовочным кирпичом предотвращает образование на стенах плесени, грибков, которые через трещины попадают внутрь помещения, негативно влияя на состояние здоровья жильцов. Но если строение обшить неправильно, возникнут дополнительные проблемы, примеры которых приведены дальше:

Облицовочное дерево подойдет для построек из бруса.

  • Ухудшение вентиляции, из-за чего стены начнут мокнуть, а площадь кирпичных поверхностей покроется грибками и плесенью.
  • Из-за того, что облицовочный слой и внешняя стена сделаны из разных материалов, может случиться разная усадка отдельных частей здания, в результате облицовка может пострадать и перестать выполнять свои функции.
  • Если декоративным кирпичом обложить дом из бруса, фундамент под строением может не выдержать и начать разрушаться, потому что вес кирпичей намного больше брусового материала. В этом случае рекомендуется обложить здание облицовочным деревом.

Кроме того, красивая облицовка дома кирпичом стоит дорого, поэтому прежде, чем приступать к основным работам, нужно посчитать количество требуемого материала, во сколько это обойдется по финансам. Однако и в этом случае есть варианты — если монтаж сделать самостоятельно, удастся существенно сэкономить, только делать все нужно строго по схеме, соблюдая правила. В противном случае можно достичь противоположного ожидаемому результата, и дом, обшитый кирпичом, принесет разочарование.

Разновидности кирпича

Для облицовки жилого дома используются разные виды лицевого кирпичного материала. Чаще всего выбор останавливается на таких вариантах:

Гиперпрессованный кирпич после кладки нуждается в обработке от влаги.

  • Гибкий облицовочный. Ненатуральное изделие, изготовленное из полимеров. Материал выглядит как гибкая пластина, которая монтируется непосредственно к стене либо на штукатурку, сип-панели, пористые бетоны.
  • Керамический. Изготавливается из натуральных основ — глины, бетона. Для придания декоративности в смесь добавляются разные пигменты, поэтому цветовой ряд разнообразный — от светлого желтого, до темно-коричневого. Плюс материала — надежность, морозостойкость, красивый внешний вид.
  • Клинкерный. В основе изделия — раствор глины с небольшим количеством воды. Кирпичный или брусовой дом, обложенный клинкерным кирпичом, отличается влагоустойчивостью, долговечностью, так как материал выдерживает резкие температурные перепады, осадки, механическое воздействие. Такое изделие является идеальным вариантом облицовки частных домов, но единственный минус — высокая цена.
  • Гиперпрессованный. Изготавливается из цементно-минеральной смеси, не обжигается, зато сильно прессуется. Влагонепроницаемый, теплопроводный, но неустойчив к температурным перепадам, поэтому без гидрозащиты начинает давать трещины.
  • Силикатный кирпич. В составе — известь, песок, вода. Отличается долговечностью, надежностью, экологической безопасностью. Жилой дом, обложенный кирпичом из силиката, прослужит не один десяток лет.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитать, сколько нужно материала?

Прежде чем начинать строительство облицовочных стен, необходимо сначала произвести расчет объема кирпичного стройматериала. Рассчитать количество кирпичей можно простым методом:

Сначала нужно высчитать площадь стен здания.

  • Вычисляется общий периметр здания. Для этого слаживаются все стороны дома — по 2 ширины и длины.
  • Высчитывается площадь стен — высоту умножить на длину.
  • Рассчитывается вся площадь оконных и дверных проемов и отнимается от общей площади стен, потому что эти участки облицовываться не будут.
Читать еще:  Как сделать саманный кирпич дома

Далее стоит посчитать количество облицовочного материала. Параметры стандартного кирпича 250×120×65 мм. Чтобы узнать, сколько шт. блоков нужно для облицовки 1 м², нужно высоту изделия умножить на длину. Расчет количества материала для обрамления окон и формирования углов такой: погонные метры оконных проемов или углов поделить на высоту блока, при этом учитывая расшивку.

Подготовка к работе

Подготовительные работы состоят из таких мероприятий:

  • обработка кирпичных стен антисептиком;
  • усиление фундамента;
  • установка вентиляционных отверстий, если проводится облицовка дома из бруса кирпичом.

Вернуться к оглавлению

Технология кладки

Сначала стандартно проводится крепление к основе утеплителя, после чего поверх нужно закрепить гидроизоляцию и ветрозащиту. Далее проводится непосредственно обкладка кирпичом. Зачастую применяется кладка в полкирпича рядовым способом. Первый ряд лицевым полотном укладывается поверх цоколя, начинать выкладку рекомендуется с углов. Когда 4—5 кирпичей будут уложены друг на друга, натягивается веревка, которая будет ориентиром для формирования ровных рядов. Вертикальность стен контролируется отвесом. Швы формируются неширокие — до 15 мм. Если требуется облицовка кирпичом дома из бетонных блоков, технология кладки в этом случае будет немного отличаться. Чтобы придать прочности бетону и облицовке, применяют жесткую связку между основной и облицовочной стеной. На 1 м² используется не менее 3 связей. Их не закладывают в швы, а прибивают к поверхности.

Красиво будет смотреться частный дом из красного облицовочного кирпича. Для придания строению оригинальности рекомендуется использовать желтый кирпич с контрастным темным. Облицовка белым материалом в виде искусственного камня придаст жилищу загадочность.

Армирование

Чтобы облицовка была надежной, рекомендуется укрепить стены армирующей проволочной сеткой, которая укладывается между швами в горизонтальном ряду. При армировании важно контролировать высоту швов. Там, где закладывается сетка и в швах без нее, размер должен быть одинаковый. Важно иметь в виду, что армирование увеличивает стоимость строительных работ, однако стены станут надежнее и прочнее.

Заключение

Облицевать дом несложно своими руками, важно строго соблюдать этапы монтажа и не нарушать правила обкладывания. Облицовочный материал представлен в широкой цветовой гамме. Если хочется, чтобы дом был светлый, рекомендуется возводить стены из желтого кирпича. А, например, коричневый кирпич придает зданию уют и изысканность. Выбор самого материала тоже широкий, можно подобрать изделие по цене, качеству и надежности.

Теплотехнический расчет стен из различных материалов

Среди многообразия материалов для строительства несущих стен порой стоит тяжелый выбор. Сравнивая между собой различные варианты, одним из немаловажных критериев на который нужно обратить внимание является “теплота” материала. Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа.

Теплозащитные свойства строительных конструкций характеризует такой параметр, как сопротивление теплопередаче (Ro, м²·°C/Вт).

По существующим нормам (СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003), при строительстве в Самарской области, нормируемое значение сопротивления теплопередачи для наружных стен составляет Ro.норм = 3,19 м²·°C/Вт. Однако, при условии, что проектный удельный расход тепловой энергии на отопление здания ниже нормативного , допускается снижение величины сопротивления теплопередачи, но не менее допустимого значения Ro.тр =0,63·Ro.норм = 2,01 м²·°C/Вт.

В зависимости от используемого материала, для достижения нормативных значений, необходимо выбирать определенную толщину однослойной или конструкцию многослойной стены. Ниже представлены расчеты сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен.

Расчет необходимой толщины однослойной стены

В таблице ниже определена толщина однослойной наружной стены дома, удовлетворяющая требованиям норм по теплозащите.Требуемая толщина стены определена при значении сопротивления теплопередачи равном базовому (3,19 м²·°C/Вт). Допустимая – минимально допустимая толщина стены, при значении сопротивления теплопередачи равном допустимому (2,01 м²·°C/Вт).

№ п/пМатериал стеныТеплопроводность, Вт/м·°CТолщина стены, мм
ТребуемаяДопустимая
1Газобетонный блок0,14444270
2Керамзитобетонный блок0,5517451062
3Керамический блок0,16508309
4Керамический блок (тёплый)0,12381232
5Кирпич (силикатный)0,7022211352

Вывод: из наиболее популярных строительных материалов, однородная конструкция стены возможна только из газобетонных и керамических блоков. Стена толщиной более метра, из керамзитобетона или кирпча, не представляется реальной.

Расчет сопротивления теплопередачи стены

Ниже представлены значения сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен из газобетона, керамзитобетона, керамических блоков, кирпича, с отделкой штукатуркой и облицовочным кирпичом, утеплением и без. По цветной полосе можно сравнить между собой эти варианты. Полоса зеленого цвета означает, что стена соответствует нормативным требованиям по теплозащите, желтого – стена соответствует допустимым требованиям, красного – стена не соответствует требованиям

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector