Требования к толщине стен из пеноблока, как правильно её рассчитать при строительстве дома?

Стремительный рост индивидуального жилищного строительства, вынудил производителей стройматериалов модернизировать технологию производства.

В результате появились усовершенствованные кладочные изделия, превосходно подходящие для быстрого и экономичного строительства домов из пенобетона.

Несмотря на то, что самой технологии более 50 лет, но с внедрением новых пенообразователей, она получила новый импульс популярности, поскольку позволяет создавать прочные, долговечные, универсальные, экологически чистые пеноблоки.

Они обеспечивают хорошую термоизоляцию, шумо- звукозащиту дома, тем самым   создают комфортную среду проживания в нем и гарантируют реальную экономию семейного бюджета на услугах отопления.

Для того чтобы пеноблок смог проявить все свои исключительные характеристики, он должен быть качественным, соответствовать требованиям ГОСТ по производственному качеству и обеспечить их оптимальную ширину стен.

Что означает понятие?

Ячеистые блоки изначально разрабатывался, как альтернатива кирпичу, с целью создания укладочного стройматериала с повышенной теплозащитой. Для этого разработчикам пришлось пожертвовать его прочностными качествами.

Поэтому застройщику, решившему использовать для возведения дома пеноблок, важно правильно выбрать с такими геометрическими параметрами, чтобы они соответствовали характеристикам:

• несущих внутренних стен
• наружных стен;
• перестенков.

Толщина пеноблоковых стен — очень важный параметр, который должен соблюдаться при возведении конкретных типов стен, с минимальным размером, способным обеспечить конструкции такими характеристиками, как:

• прочность;
• долговечность;
• энергоэффективность;
• звукозащищенность.

На что влияет?

Ширина стен зависит от их месторасположения в доме: снаружи или внутри. В первом случае от этого показателя зависит надежность дома, теплозащита неблагоприятных температур наружного воздуха, шумозащита от уличного шумового загрязнения.

Внутренние стены не нуждаются в теплозащите, поскольку эксплуатируются в сравнительно стабильных температурных зонах от +16 до -25 С, но для них важно противостоять силовым нагрузкам и звуковому воздействию.

Перед тем как выбрать толщину конструкций, нужно руководствоваться нормами проектирования. Базовым нормативом считается СП 15.13330, изданный 2012 году, определяющий их минимальный размер для каменных и армокаменных конструкций.

Согласно п.9.16. данного норматива, вне зависимости от конечных итогов расчета, наименьший показатель по толщине несущих конструкций  быть 1/25 высоты дома. Таким образом, для одноэтажного дома по условиям прочности — этот показатель должен быть не менее 150 мм.

Далее толщина рассчитывается по условиям тепло, звуко- и шумозащиты. Здесь потребуется знать, какой тип стен будут использоваться — однослойный или двухслойный.

Пеноблок по своим характеристикам вполне соответствует требованиям для однослойных стен, поскольку объединяет в себе возможность противодействовать, как механическим нагрузкам, так и тепловым потерям. Он также может успешно применятся в качестве двухслойных конструкций, когда вторым слоем будет установлена тепловая и шумозащита.

Для выбора корректной модификации кладочного материала потребуется выполнить технико-экономический расчет  допустимых размеров стен, чтобы получить наиболее низкую цену строительства при максимальной прочности и энергоэффективности объекта.

Какие данные учитывают при расчете?

Существует довольно много факторов, влияющие выбор ширины пенобетона. Строительство любого дома по градостроительным нормам должно проводится по проекту, которому предшествуют геологические изыскания на планируемой площадке строительства.

Они позволяют с перспективой установить поведения грунта в зоне расположения жилого дома. Эти изыскания ложатся в основу расчета всех конструктивных элементов объекта.

На толщину конструкций также влияют:

1. Этажность объекта, по норме не должны быть меньше 1/25 высоты дома.
2. Климатические характеристики.
3. Санитарные требования по изоляции звука.
4. Теплопроводность материала.
5. Тип конструкции — несущая или не несущая.
6. Вариант установки — наружная или внутренняя.

От чего зависит показатель?

Габариты пеноблоков установлены ГОСТ 215 20.89. Эти нормативы также позволяет по требованию покупателя изменять размеры единичных укладочных элементов. Наиболее ходовой размер пенобетонных блоков 625*300*200 мм. Модификация их осуществляется по прочности с обозначением D, выпускаются они в диапазоне от 100 до 1200.

В зависимости от модификации они могут устанавливаться:

1. снаружи;
2. внутри;
3. быть несущими или ненесущими;
4. могут использоваться, как отдельный защитный слой для тепло-, звуко- и шумоизоляции.

Как правило, по несущей нагрузке стена шириной 30 см будет достаточной. Кладку выполняют в один блок D600 или D700, но при этом потребуется еще один тепло и шумозащитный слой не менее 10 см.

 Устойчивость и стабильность к перегрузкам стен базовый параметр, определяющий, толщину стенки. Самые высокие нагрузки у внешних и внутренних несущих конструкций, ненесущие расположены внутри помещений и имеют минимальный показатель по ширине.

Каждый вид по-своему воспринимает нагрузки, которые учитывают на стадии проектирования:

1. давление;
2. сжатие;
3. ветровой напор;
4. смещение;
5. разрыв.

Снаружи здания

Расчет ширины внешних несущих стенок находится в зависимости не столько от размера, как от плотности блока. Специалисты утверждают, что для наружных стен можно применять пеноблок, начиная с D600.

Чем огромнее и массивнее будет дом, тем больше плотность укладываемых блоков. Если климатические условия района застройки не требуют мощной теплозащиты, то для несущих пенобетонных стеновых конструкций достаточно блока с геометрией 600*300*200 мм, в этом случае их укладывают плашмя в 2 блока.

Для Северных районов столицы наилучший размер показатель толщины 400 мм, для строительства потребуются элементы 600*300*200 мм с маркой D600, допускающие возведение дома в 3 этажа. Использование такой марки пеноблоков обеспечат эффективную шумоизоляцию и теплозащиту.

Внутри дома

Поскольку стена будет располагаться в помещении, на неё будет воздействовать только несущая нагрузка от других конструкции дома, поэтому она не нуждается в теплоизоляции. Но в зависимости от условий расположения дома может потребоваться звуко- и шумозащита. В связи с чем специалисты считают, что для таких стен оптимальная толщина 300 мм.

Чрезмерные размеры пеноблоков не применяются, поскольку будет создан внушительный вес здания, что потребует возведение дорого фундамента с армированием, приведет к  реальному росту  сроков возведения дома и удорожанию проекта.

Кроме того, это способствует существенному снижению скорости строительства. Практически наработаны оптимальные размеры блоков, которые применяются в зависимости от назначения стены:

• 20*40*60 см — несущие внешние стены;
• 30*20*60 см — внутренние несущие стены;
• 10*30*60 см — ненесущие межкомнатная перегородка в доме.

Несущая

Внутренняя несущая конструкция — это конструкция из пенобетонных блоков, воспринимающая нагрузки других строительных элементов, которые на нее опираются, например, стена второго этажа или плита перекрытия.

В связи с этим внутренние несущие стены из пеноблоков, по несущим параметрам приравниваются к наружным несущим конструкциям, за исключением характеристик по теплозащите. Учитывая выше обозначенное, специалисты считают, что минимальная толщина внутренней несущей стеновой конструкции может быть от 300 мм.

Перегородка

Характерной чертой внутренней перегородки является то, что она не несет большую нагрузку. Ей также не требуется теплозащита, поскольку она находится в зонах при температуре внутреннего воздуха. Поэтому на практике размеры блоков для таких стеновых конструкций выбираются меньшими. Приемлемый размер 100*300*600 мм. Блок укладывают на торец, в этом случае толщина стены будет 100 мм.

По требованиям градостроительных норм и СНиП в стране выпускаются шесть типоразмеров блоков из пенобетона по ширине от 50 до 125 мм для сооружения межкомнатных перегородок в санузлах, лоджиях и кухнях. Длина пеноблока равняется 600 мм.

Прочность перестенков для санузлов и легких стен на балконах обеспечивается изделиями толщиной от 50 до 75 мм, с установкой добавочных армирующих поясов из арматуры 8 мм. Подобный вариант стен имеет необходимые звукоизоляционные характеристики, и имеет возможность скрыть инженерные коммуникации.

Межкомнатные стены устанавливаются из перегородочного пеноблока 100 мм, что объясняется большой площадью конструкции и более высокими требованиями к несущей нагрузке. Кроме того такая толщина простенка позволяет надежно вмонтировать дверей любых типоразмеров.

Оптимальный размер для разных климатических районов

При одних и тех же строительных объемов домов, стены из пенобетона для разных климатических зон существенно отличаются и зависят от способности дома сопротивляться теплопотерям, параметр обозначается как R. Показатель можно найти в таблицах СНИП для разных городов.

Поскольку Rk = S/Kt, где:

1. S толщина стены,  то из этого соотношения просто можно определить минимальную ширину стены, S = Rk*Kt м.
2. Kt расчетная теплопроводность пеноблока, Вт/м *С.

Согласно справочным данным для пенобетонного блока:

• D500, замешанного с добавлением золы, Kt=0,120 Вт/м*С.
• D600 на песке, Kt =0,14 Вт/м*С.

Как правильно рассчитать?

С целью установления толщины пенобетонной стены, с требуемым уровнем по прочности и теплоизоляция строения, требуется сделать подробные теплофизические и прочностные расчеты.

Например, для марки D600 и дома в плане 10х10 м 100 мм толщины стенки способны удержать нагрузку в 10000 кг. Кроме того, второй этаж с плитами перекрытия и кровлей добавит еще веса примерно 18 тонн.

С учетом оборудования и мебели второго этажа, снеговой нагрузки на крышу и естественный физический износ блоков с течением времени, стены из пеноблоков в 300 мм будут достаточными, чтобы нести весовую нагрузку здания.

Зная Кт для камня и показатель R для различных городов можно определить минимальную цифру, которая будет учитывать тепловые потери дома:

• Краснодар D500/D600, Rk= 2.34, S=280/ 320 мм.
• Сочи D500/D600, Rk=1.75,S=210/245 мм.
• Тихорецк D500/D600, Rk= 2.45,S=294/343 мм.
• Ростов-на-Дону, D500/D600, Rk= 2.64,S=316/369 мм.
• Таганрог D500/D600, Rk= 2.6,S=312/364 мм.
• Ставрополь D500/D600, Rk= 2.53,S=303/354 мм.

Заключение

Таким образом, можно подвести итог, что толщина стен из пеноблоков — важная характеристика стеновых конструкций, которая рассчитывается исходя из климатических условий, состояния грунта, высотности здания и места расположения стенки в доме.

Она указывается в проекте и должна соблюдаться застройщиком, только тогда жилой дом получится крепким, энергоэффективным и звукозащищенным.