Варианты конструкции наружной стены для строительства коттеджа (расчет стоимости)

1. Технологическая последовательность производства работ

Кладку стен начинают с закладки углов (каменщик 5-го разряда) и «маячных» простенков (каменщики 4-го разряда). Расстояние между углами и «маячными» простенками не должно превышать 12 м. По завершении работ по закладке углов и «маячных» простенков приступают к кладке наружной версты (облицовочного слоя). Работу ведет звено «двойка» в составе каменщика 5-го разряда (К1) и каменщика 3-го разряда (К4).

Последовательность выполнения кладки наружной версты (облицовочного слоя) стен следующая.

До начала работ закрепляют порядовки на углах здания и «маячных» простенках и натягивают шнур-причалку для каждого ряда кладки. Чтобы шнур-причалка не провисал, под него подкладывают промежуточный маяк. Кладка наружного облицовочного слоя ведется на высоту десяти рядов. Система перевязки швов – однорядная (цепная).

Технологический процесс кирпичной кладки следующий.

Каменщик (К4) раскладывает лицевой кирпич и расстилает раствор толщиной слоя 2–2,5 см. Звеньевой (К1) разравнивает кельмой раствор на участке стены длиной 50–60 см и укладывает лицевой кирпич приемом «вприжим». Каменщик (К4) выполняет вентиляционные продухи и устанавливает угловые арматурные сетки; вместе с (К1) выполняет гидроизоляцию под продухами над керамзитовыми поясами.

По завершении работ по кладке наружной версты на участке длиной 2–2,5 м в работу включается второе звено «двойка» в составе каменщика 4-го разряда (КЗ) и каменщика 3-го разряда (К6).

Это звено выполняет следующие работы:

• нарезает фиксаторы и плиты утеплителя по размерам: устанавливает и закрепляет их с помощью стеклопластиковых связей;
• выполняет противопожарные отсечки из минераловатных плит, производит гидроизоляцию на внутренней версте кладки.

Плиты пенополистирола нарезают станком с нихромовой нитью на столе для резки. Для соблюдения толщины воздушного зазора при установке плитного утеплителя в конструкцию стены нарезают фиксаторы (два нижних, два верхних) размерами 100 × 100 × 50 мм.

Нижние фиксаторы устанавливают в пространство между наружной верстой кладки и выступающей плитой утеплителя, уложенной ранее. Верхние фиксаторы крепят к плите утеплителя гвоздями, не втапливая шляпки гвоздей на 1 см. Плиты утеплителя с фиксаторами устанавливают вплотную к наружной версте кладки. Плиты утеплителя должны плотно примыкать друг к другу в кладке.

Стеклопластиковые связи устанавливают в горизонтальных швах кладки с шагом не более 250 мм по горизонтали, заделывая раствором пустоту кирпича с заанкеренной в ней шайбой стеклопластиковой связи. Шаг установки стеклопластиковых связей по высоте не более 1 м.

Среднее количество связей на 1 м2 стены – не менее 6 шт. При применении растворов с пластификаторами (например, щелочного стока производства капролактама ЩСПК, ТУ 113-03-488-84, сертификат № 2445198, изготовитель ПА «Азот», г. Гродно) торцы стеклопластиковых связей предварительно обмазывают битумнополимерной мастикой (ТУ 400-1-51).

По завершении работ по установке стеклопластиковых связей и плит утеплителя на участке длиной 2–3 м в работу включается третье звено «двойка» в составе каменщика 4-го разряда (К2) и каменщика 3-го разряда (К5). Они выполняют кладку внутренней версты. Каменщик (К5) раскладывает рядовой кирпич и расстилает раствор грядкой, отступая от грани стены 2–3 см. Каменщик (К2) ведет кладку приемом «вприжим», каменщик (К5) устанавливает арматурные сетки под оконными проемами

Возведение многослойной кирпичной кладки достаточно трудоемкий ручной технологический процесс: затраты труда на 1 м3 конструкции стены составляют 7,4–8,2 чел./час.

2. Оценка эксплуатационной эффективности многослойной кирпичной кладки стен

Как показывает практика, фактическое сопротивление теплопередаче наружных стен эксплуатируемых жилых зданий, выполненных из многослойной кирпичной кладки стен с утеплителем из плитного беспрессового пенополистирола, закрепленного гибкими связями из стеклопластика, почти на 25 % ниже расчетных значений.

Выполненные натурные исследования технического состояния эксплуатируемых жилых зданий показали, что основной причиной столь существенного снижения теплотехнических характеристик наружного стенового ограждения являются зазоры между теплоизоляционным слоем (плитным утеплителем) и внутренней верстой кирпичной кладки.

Это приводит к активному конвективному теплообмену в «эффективной» части конструкции стены (внутренняя верста кладки плитный утеплитель), что и служит основной причиной снижения теплотехнических характеристик многослойной ограждающей конструкции в целом.

Как показывает практика массового строительства, наличие зазоров между теплоизоляционным слоем и внутренней верстой кирпичной кладки обусловлено сложностью технологического процесса возведения многослойной кирпичной кладки.

Очевидно, что для качественного выполнения кладки внутренней версты в составе третьего звена «двойка» должен быть каменщик 5-го разряда (К2).

Наряду с технологической сложностью возведения и высокой материалоемкостью, конструктивное решение многослойной кирпичной кладки имеет большое количество участков наружного стенового ограждения, которые квалифицируются как «мостики холода» – это монолитные пояса из керамзитобетона; сборные железобетонные перемычки над оконными проемами; участки стен, на которые опираются многопустотные сборные железобетонные плиты перекрытия и покрытия.

Как показали натурные исследования, постоянно действующая в неконтролируемом режиме воздушная прослойка не только не выполняет свои функции по просушиванию материалов «эффективной» части конструкции стены, но при увеличении ветровых воздействий на наружное стеновое ограждение приводит к активизации конвективного теплообмена в многослойной конструкции.

Выполненные поверочные расчеты позволили установить, что применение в многослойной кладке в качестве теплоизоляции плит беспрессового пенополистирольного пенопласта толщиной 140 мм приводит к увеличению сопротивления паропроницания ограждающей конструкции (Rn)

до 7,2 м2·ч·Па/мг. Такое значение Rn в эксплуатируемых отапливаемых помещениях со стеклопакетами, при отсутствии системы принудительной вентиляции, приводит к интенсивному накоплению влаги в наружном стеновом ограждении и, как следствие, к снижению эксплуатационной эффективности наружного ограждения в целом.

Укажем, что применение минераловатных плит в аналогичной конструкции «эффективной» части многослойной кладки позволяет снизить сопротивление паропроницания до 2,8 м2·ч·Па/мг, то есть более чем в 2,5 раза.

Как показывает практика, эксплуатационную эффективность ограждающих несущих конструкций кирпичных зданий и сооружений, выполненных из многослойной кирпичной кладки стен с утеплителем из плитного беспрессового пенополистирола, закрепленного гибкими связями из стеклопластика при массовом строительстве обеспечить практически невозможно.

Следовательно, разработка эффективных конструктивно-технологических решений кирпичной кладки несущих стен является актуальной задачей.

Возведение стен из блоков керамических поризованных пустотелых

Физико-механические показатели блоков керамических поризованных пустотелых (СТБ 1719-2007) благоприятствуют возведению несущих конструкций зданий малой и средней этажности (до 5 этажей включительно). Благодаря своему конструктивному решению, блоки имеют высокие теплотехнические характеристики (λ = 0,25 Вт/(м ·°С)), что позволяет использовать блок керамический поризованный пустотелый пазовый марки КППП с геометрическими размерами 510 × 250 × 138 мм для кладки наружных стен зданий и сооружений без их дополнительного утепления.

По объему блок керамический марки КППП 510 × 250 × 138 мм равен примерно девяти кирпичам обычного формата. Его ложковые стороны выполнены в особой ребристой форме, что разрешает не выполнять вертикальные кладочные швы и тем самым существенно снизить трудоемкость работ при возведении 1 м3 кладки наружных стен из блоков керамических (СТБ 1719-2007).

Однако отсутствие технологических карт и норм затрат труда на 1 м3 конструкции стены из блоков керамических поризованных пустотелых пазовых марки КППП приводит к тому, что пока нельзя выполнить расчеты и оценить фактическую эффективность такой кладки.

При возведении наружных стен из блоков керамических поризованных пустотелых рекомендуется следующая технологическая последовательность производства работ.

Предварительно на обрез фундамента и на площадь будущей кладки наносят тонкий слой водонепроницаемого раствора и раскатывают слой рулонной гидроизоляции (армированная полиэтиленовая пленка) – вровень с внешней поверхностью возводимой стены и выпуском внутрь помещения на 2–3 сантиметра.

Затем расстилается слой кладочного раствора, который обеспечивает проектную отметку обреза фундамента. Перед установкой блоков на поверхность выравнивающего слоя кладочного раствора наносится тонкий слой цемента. Это обеспечит снижение подвижности подстилающего слоя раствора и позволяет щелевому блоку не погружаться в раствор.

После завершения подготовительных работ приступают к установке угловых блоков, применяя уровень и резиновую киянку. После проверки полученного расстояния между углами полностью выкладывается первый ряд блоков, при этом не допускается горизонтальное надвигание блоков, каждый блок вдоль направления паз – гребень устанавливается сверху.

При возведении стен необходимо соблюдать правила перевязки вертикальных швов кладки. Сдвиг одного ряда кладки относительно другого должен составлять не менее 0,4h, где h – высота блока. После завершения кладки первого ряда блоков по всему периметру стен здания работы прекращаются на 12 часов и начинаются вновь с установки угловых блоков.

Фрагмент кладки из блоков керамических поризованных пустотелых марки КППП 510 × 250 × 138 мм приведен на рис. 5.

Рис. 5. Фрагмент кладки наружной стены из блоков керамических поризованных пустотелых: 1 – блок керамический поризованный пустотелый марки КППП 510 × 250 × 138 мм; 2 – кладочный раствор; 3 – полиэтиленовая пленка; 4 – шнур-причалка; 5 – резиновая киянка

Перевязка внешней стены с внутренними стенами и перегородками выполняется при помощи стальных перфорированных анкеров, закладываемых в постельный шов каждого второго ряда (рис. 6).

Рис. 6. Узел перевязки внешней стены с внутренними стенами: 1 – наружная стена; 2 – внутренняя стена (перегородка); 3 – стальной перфорированный анкер

Для предохранения от попадания атмосферных осадков в пустоты поризованных блоков по окончании смены кладку защищают, накрывая ее водоизоляционными материалами (полиэтиленовой пленкой, брезентом и др.).

Кладку стен из блоков керамических поризованных пустотелых для обеспечения требуемых теплотехнических характеристик рекомендуется выполнять на легких (теплых) кладочных растворах, которые не образуют «мостиков холода» в горизонтальных кладочных швах.

Снижения площади «мостиков холода» можно добиться применением для кладки из блоков полимер-модифицированных растворов. Готовые смеси содержат полимер, способствующий удержанию влаги, что в свою очередь позволяет выполнять горизонтальные швы высотой 2–4 мм.

Как правило, наружные стены, выполненные из блоков керамических поризованных пустотелых, облицовывают кирпичом.

Для обеспечения связи лицевой кладки и кладки из крупноформатных блоков по подстилающему слою кладочного раствора укладываются арматурные связи в виде сварных сеток. Армирование необходимо выполнять через каждые два блока.

Схема перевязки лицевой кладки с кладкой из блоков керамических поризованных пустотелых приведена на рис. 7.

Рис. 7. Схема перевязки лицевой кладки с кладкой из марки КППП: 1 – арматурная связь (сварная сетка); 2 – лицевой кирпич; 3 – блок марки КППП; 4 – кладочный раствор

Двухслойная кирпичная кладка с плитным утеплителем общая часть

Анализ накопленного опыта совершенствования конструктивнотехнологических решений несущих кирпичных стен показывает, что при массовом строительстве кирпичных зданий и сооружений рекомендуется применять двухслойную кирпичную кладку с плитным утеплителем.

Конструктивное решение. Двухслойная кирпичная кладка с плитным утеплителем состоит из двух конструктивных элементов – несущего и теплоизоляционно-отделочного (рис. 3).

Рис. 3. Конструктивное решение двухслойной кирпичной кладки с плитным утеплителем: 1 – декоративно-защитный слой; 2 – армирующий слой (ССШ-160); 3 – теплоизоляционная облицовочная стеновая панель; 4 – стеклопластиковый анкер-кронштейн; 5 – воздушная прослойка; 6 – кирпичная кладка; 7 – цементно-песчаный раствор; 8 – фиксатор; 9 – соединительные штифты; 10 – втулка

Несущий элемент – это кирпичная кладка из полнотелого керамического кирпича на цементном кладочном растворе.

Сопротивление теплопередаче при теплотехнических расчетах наружного ограждения рекомендуется не учитывать, так как при эксплуатации зданий за счет увлажнения кирпича атмосферными осадками коэффициент теплопроводности кирпичной кладки будет существенно увеличиваться.

Для закрепления (навески) теплоизоляционно-отделочных элементов по ходу возведения несущего элемента (кирпичной кладки) в горизонтальные швы устанавливаются стеклопластиковые анкерыкронштейны диаметром 8 мм. Количество (шаг расстановки) стеклопластиковых анкеров-кронштейнов определяется расчетом.

Наружная поверхность кладки не оштукатуривается, и швы не расшиваются.

Теплоизоляционно-отделочный элемент совмещает две функции: обеспечивает и требуемое сопротивление теплопередаче наружного стенового ограждения, и защиту кирпичной кладки несущего элемента от атмосферных воздействий с одновременной отделкой фасада.

Теплоизоляционно-отделочные элементы изготавливают в заводских условиях. В качестве утеплителя рекомендуется применять негорючие плитные материалы. Наиболее эффективны волокнистые негорючие минераловатные плиты. На строительную площадку теплоизоляционно-отделочные элементы поставляются в полной заводской готовности, то есть на них выполнен декоративно-защитный слой.

Для снижения трудоемкости технологического процесса по навеске теплоизоляционно-отделочных элементов на стеклопластиковые анкеры-кронштейны рекомендуется изготавливать элементы блоками размером 2000 × 1000 мм. Конструктивно такой блок состоит из двух минераловатных плит размерами 1000 × 500 мм, соединенных на стеклопластиковых штифтах 9.

Во избежание появления «мостиков холода» стыки между отдельными блоками монтируемых теплоизоляционно-отделочных элементов решаются соединением типа «фолдинг» (рис. 4).

Рис. 4. Конструктивное решение стыка типа «фолдинг»

Для активизации просушивания кирпичной кладки в летний период от накопленной в осенне-зимний период эксплуатационной влаги рекомендуется при толщине несущего элемента (кирпичной стены) 380 мм и более устраивать герметичную воздушную прослойку. Технологически просушивание осуществляется с использованием системы вытяжек (шиберов), установленных в теплоизоляционной облицовочной стеновой панели, которые открывают в теплое время года и закрывают на зиму.

Технология производства работ. На первом этапе выполняется кирпичная кладка несущего элемента наружных стен.

Кирпичная кладка выполняется звеном «двойка» в составе: каменщики 5-го разряда – 1 человек; 3-го разряда – 1 человек. Отличительной особенностью кладки несущего элемента от массово применяемой кладки толщиной в один кирпич или в 11/2кирпича является то, что для последующей установки (навески) теплоизоляционно-отделочных элементов в горизонтальные швы кладки по ходу ее выполнения устанавливаются стеклопластиковые анкеры-кронштейны диаметром 8 мм. Шаг расстановки стеклопластиковых анкеров-кронштейнов определяется расчетом и дается в проектной документации.

По завершении общестроительных работ надземного цикла приступают к монтажу теплоизоляционно-отделочных блоков. Вначале выполняется монтаж маячных блоков на углах здания. Затем монтируют маячные блоки по фасаду здания. Установка маячных блоков контролируется геодезических инструментов.

Работы по навеске блоков на стеклопластиковые анкеры ведутся звеном монтажников в составе: 4-й разряд – 1 человек, 3-й разряд – 1 человек. В качестве средств подмащивания используют подвесные строительные люльки. При работе на зданиях высотой до 30 метров рекомендуетсяиспользовать двухместную электрофицированную люльку типа ЛЭ-30-250, для зданий высотой до 80 метров – двухместную электрофицированную люльку типа ЛС-80-250.

Достоинства базальтопластиковых креплений для газоблоков

Преимущества:

• Отсутствие мостиков холода. Конструкция с композитной арматурой 100 % герметична, обеспечивает высокий уровень энергосбережения с минимумом затрат. Это связано с низким уровнем теплопроводности базальтопластика.
• Крепления этого типа имеют малый вес, что облегчает всю конструкцию. Их применение снижает нагрузку на фундамент, избавляет от проблем при монтаже и эксплуатации.
• Базальтопластик устойчив к любым негативным воздействиям, в том числе химически агрессивных веществ, не подвержен коррозии.
• Долгий срок службы за счет высокой прочности.

Подбор размера

Длина стержней из композитной арматуры подбирается в зависимости от выбранного способа монтажа облицовки. Их четыре:

• вплотную к несущей стене (без вентиляционного зазора);
• на небольшом расстоянии от газобетонных стен (с вентилируемым зазором);
• с использованием теплоизолятора, который монтируют вплотную к обоим слоям;
• с вентиляционным зазором между утеплителем и кирпичом.

Если планируется применение изоляции с зазорами, то понадобятся самые длинные стержни. Расчет подходящего размера производят по формуле: 90 Т 40 90, где:

• 90 — глубина завинчивания в газоблок, этот размер может быть меньше, в зависимости от типа крепления;
• Т — толщина утеплителя;
• 40 — ширина вентиляционного зазора между изоляцией и облицовкой;
• 90 — глубина закладки в шов между кирпичами.

В продаже можно найти анкера из композитной арматуры длиной от 150 до 450 мм. Диаметр стержней — 4 или 6 мм, более толстые выбирают для облицовки стен задний высотой от 12 м.

Маркировка

Анкера из гибкой композитной арматуры, предназначенные для крепления кирпича к газобетону, имеют маркировку вида: БПА 250-6-П. Расшифровка:

• БПА — материал, из которого изготовлены связи — базальтопластиковая арматура;
• 250 — длина в мм;
• 6 — диаметр в мм;
• П — песчаное покрытие.

Варианты оформления концов:

• 1П — пластиковая дюбельная гильза с одной стороны, песчаный с другой;
• 2П — два винтовых анкера с песчаным напылением с обеих концов.

Установка

Работу по созданию облицовки поверх газобетонных блоков производят при температуре воздуха не ниже 0С. В комплект креплений входят монтажный ключ, груша для прочистки отверстий, для утеплителя пластиковые фиксаторы. Порядок монтажа:

1. Нанести на стены разметку под сверления с шагом 500 мм по высоте и ширине. Ряды располагают строго параллельно будущим швам кирпичной кладки. Дополнительные связи устанавливают на углах, в районе деформационных швов, по периметру проемов. На 1 м2 стены должно приходиться не менее 4 анкеров.

2. Дрелью со сверлом диаметром 10 мм высверлить в газоблоках отверстия. Их глубина должна быть на 10-15 мм больше длины стержня.

3. Грушей выдуть пыль из сверлений.

4. Вставить анкера на всю глубину отверстия. Если выбран тип с дюбельной гильзой с одной стороны, то в газобетон вставляют именно ее.

5. Ключом ввинтить связи до упора.

6. Если запланирован монтаж утеплителя, то его крепят на установленные анкера и прижимают специальными пластиковыми фиксаторами.

7. Заделать песчано-цементным раствором все щели.

8. Начинать класть кирпич можно лишь после высыхания цемента, иначе возможно расшатывание.

9. Свободные концы закладывают в кладочные швы. Минимальная глубина — 9 см.

Расценки

Стоимость гибких связей для облицовочного кирпича зависит от производителя, материала, вида, длины и диаметра. Они продаются упаковками по 1000 штук.

Примерная стоимость базальтопластикового анкера, руб/шт:

Связи из композитной арматуры или стали необходимы для надежной фиксации облицовочной кирпича к несущей стене из газоблоков. Анкера этого типа пригодны для создания многослойного утепления за счет возможности монтажа изоляционного материала (пенополистирола, минваты) и вентилируемого зазора.

Многослойная кирпичная кладка с плитным утеплителем

Многослойная кирпичная кладка стен с плитным утеплителем, закрепленным гибкими связями из стеклопластика, заменила массово применяемую колодцевую кладку. Основными причинами отказа от колодцевой кладки являются большая площадь «мостиков холода» по глади кладки и низкая ее несущая способность, позволяющая возводить кирпичные здания не более пяти этажей.

Конструктивное решение. У наружных стен здания трехслойная конструкция. Внутренняя верста имеет толщину 380 мм и выполняется из керамического рядового пустотелого утолщенного кирпича марки КРПУ-125/35. Наружная верста (облицовочный слой) принята толщиной 120 мм и выполняется из кирпича лицевого пустотелого утолщенного керамического марки КЛПУ-125/35 (СТБ 1160-99) или пустотелого лицевого утолщенного силикатного по СТБ 1228-2000.

В качестве утеплителя на первом этапе массово применялся плитный пенополистирол. На сегодня массово применяют волокнистые минераловатные плиты. Согласно теплотехнических расчетам требуемая толщина плитного утеплителя должна быть не менее 140 мм. При использовании плит пенополистирола в глухих стенах необходимо устраивать противопожарные вертикальные отсечки (керамзитобетонные пояса) не более чем через 6 м.

Между плитным утеплителем и наружным облицовочным слоем устраивается воздушная прослойка толщиной не менее 50 мм. Для вентиляции воздушной прослойки в уровне перекрытия и под оконными проемами применяют вентиляционные продухи с шагом в соответствии с проектом. Вентиляционные продухи устраивают за счет незаполнения вертикальных швов раствором в кладке облицовочного слоя.

Для стока конденсата в уровне вентиляционных продухов предусмотрена гидроизоляция из рулонного водоизоляционного материала шириной 3000 мм по всей длине пояса перекрытий по верху этажа и над монолитными керамзитобетонными поясами по низу этажа.

Для соединения наружного и внутреннего слоя стены применяют стеклопластиковые связи длиной 580 мм, диаметром 6 мм (СТБ 1103). Для обеспечения анкеровки стеклопластиковых связей в кирпичной кладке многослойных стен на связи на заводе-изготовителе устанавливают стальные шайбы (ГОСТ 11371).

Шайбы при установке в стены анкеруются в пустоты щелевого кирпича с заделкой щелей с шайбой нижнего ряда кладки раствором. Толщина швов кирпичной кладки, в которых уложены связи из стеклопластика, принята 12 мм. На 1 м3 конструкции многослойной кирпичной кладки наружных стен толщиной 690 мм с гибкими связями из стеклопластика расходуется около 0,16–0,18 м3 кладочного раствора.

Конструктивное решение многослойной кирпичной кладки наружных стен со стеклопластиковыми связями и утеплением плитами приведено на рис. 1.

Организация производства работ. До начала производства работ по кирпичной кладке наружных стен должны быть завершены все работы по нулевому циклу и выполнены следующие подготовительные работы:

• подготовлена площадка под открытый склад и возведены закрытые склады;
• доставлены, прошли входной контроль и складированы на объекте строительные материалы и изделия в объеме не менее чем на 3 суток работы;
• с помощью геодезического инструмента определены фактические отметки углов здания; на обрез фундамента вынесены оси здания;
• доставлены на рабочее место инструмент, приспособления.

Рис. 1. Конструктивное решение многослойной кирпичной кладки с плитным утеплителем: а – поперечное сечение; б – схема расстановки стеклопластиковых связей; 1 – кирпич лицевой (наружная верста); 2 – фиксатор из плитного утеплителя; 3 – воздушная прослойка; 4 – утеплитель плитный; 5 – внутренняя верста; 6 – стеклопластиковые связи

Кладку трехслойных наружных стен выполняет звено каменщиков в составе: 5-го разряда – 1 человек (звеньевой), 4-го разряда – 2 человека, 3-го разряда – 3 человека.

Звено в процессе кладки стен разбивается на звенья «двойки». Работа звена сводится к работе трех звеньев «двойки». Каждая «двойка» в звене выполняет определенные операции:

• первая – ведет кладку наружной версты (облицовочного слоя), устанавливает угловые арматурные сетки и гидроизоляцию;
• вторая – ведет установку стеклопластиковых связей, плит утеплителя, противопожарных отсечек;
• третья – ведет кладку внутренней версты, установку арматурных сеток под оконными проемами.

Схема работы звена «шестерка» приведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема работы звена «шестерка»: 1 – кладка наружной версты из лицевого кирпича; 2 – кладка внутренней версты из рядового кирпича; 3 – раскладка лицевого кирпича на внутренней версте; 4 – раскладка рядового кирпича на наружной версте

Устройство слоистой кладки