Одним из самых важных показателей качества современных зданий является их энергоэффективность, т. е. способность сохранять тепло во внутренних помещениях за счет применения наиболее устойчивых с точки зрения теплопроводности материалов. При этом простое утолщение стен, к сожалению, не помогает: по современным нормам даже в московском регионе, не отличающемся длительными экстремальными температурами в холодное время года, толщина стены из полнотелого кирпича должна составлять более двух метров .
Очевидно, что такое решение не годится по многим параметрам, начиная от увеличенного расхода строительных материалов до создания недопустимо высоких нагрузок на фундамент. Поэтому выход в данной ситуации видится в применении более прогрессивных технологий строительства.
Колодцевая кирпичная кладка
Для снижения коэффициента теплопроводности стен, возводимых с применением кирпича, часто используется так называемая колодезная (или колодцевая) кладка. Суть этого строительного приема заключается в том, что из кирпича выполняются только внутренняя и наружная часть стены на определенную толщину, а образовавшуюся между ними полость (колодец) заполняют теплоизоляционным материалом.
В качестве заполнителя могут использоваться различные виды легкого бетона, сыпучие материалы или утеплительные плиты из пенополистирола или минеральной ваты.
Для достижения необходимой прочности, параллельные стенки соединяются поперечными перемычками (диафрагмами). Обычно их делают толщиной в полкирпича на расстоянии 2–4 кирпича друг от друга. Через каждые пять-шесть рядов кладка вертикальной диафрагмы армируется сварной сеткой. На нижнем уровне перекрытия и под оконными перемычками (за два ряда) устраивают горизонтальные ребра жесткости из арматурной сетки, заведенной во внешнюю и внутреннюю поверхности стен и защищенной слоем раствора.
Иногда поперечную диафрагму выполняют из прутков арматуры диаметром 5-10 мм с загнутыми концами. Это позволяет избежать образования мостиков холода внутри колодца, которые могут заметно уменьшить эффективность теплоизоляции.
Преимущества и недостатки колодезной кладки
Как и любая другая строительная технология, колодцевая кладка имеет свои преимущества и недостатки. К числу ее сильных сторон можно отнести следующие факторы:
- Возможность возведения зданий с приемлемыми размерами капитальных стен при полном соответствии строительным нормам. Допустимые теплопотери обеспечиваются при толщине не более 64 см.
- Уменьшение общего веса строения и, как следствие, нагрузки на фундамент.
- Экономия кирпича и снижение стоимости строительства при увеличении скорости работ.
Вместе с тем нельзя не отметить и несколько довольно серьезных минусов стен, выполненных в виде утепленного колодца:
- Снижение прочности и однородности конструкции.
- Образование конденсата в среднем слое колодца в холодное время года.
- Нагрев, которому подвергается кладка в жару, может привести к разрушению утеплителя внутри нее.
Первая проблема решается грамотным расчетом вертикальных и горизонтальных диафрагм, для борьбы со вторым явлением внутренние поверхности колодца обкладывают пароизоляционным слоем с обязательным устройством вентиляционного зазора (не менее 10 см). Третий недостаток устраняется применением специальных видов утеплителя, стойких к термическому разложению и имеющих высокую степень гидрофобности. Одним из наиболее подходящих вариантов является минеральная вата с базальтовым наполнителем.
Особенности устройства колодцевой кирпичной кладки
В зависимости от требуемой прочности, кладка внутренней части стены может иметь размер в половину, один или полтора кирпича в толщину. Она производится из полнотелого строительного кирпича наиболее доступных марок (например, М100). Лицевая сторона выполняет декоративные функции, защищает утеплитель с внешней стороны и выполняется из специального кирпича. Чаще всего толщины внешнего и внутреннего слоя стен совпадают, а ширина колодца выбирается исходя из применяемого утеплителя.
Колодцевая кладка обязательно предполагает наличие вертикальных диафрагм, которые перевязываются с продольными рядами через один. Если колодец заполняется сыпучими материалами, то, во избежание их проседания, каждый слой высотой в 30–50 см трамбуют и проливают раствором.
Засыпку стен обычно производят после возведения пяти-шести ярусов кирпича. Такой высоты как раз достаточно, чтобы производить последующую заливку растворной диафрагмы.
Последовательность работ по колодцевой кладке
Кладка стен по описанной выше технологии обычно не вызывает серьезных затруднений у тех, кто имеет хотя бы минимальный опыт каменных работ. Колодцевая технология требует грамотного расчета, аккуратности и выполнения всех операций в определенном порядке:
Колодцевая кладка идеально подходит для строительства стен малоэтажных домов. Она обеспечивает оптимальное сочетание расхода кирпича, теплоизолирующих свойств и трудоемкости. Основным недостатком этой технологии является невозможность замены утеплителя в процессе эксплуатации, что, впрочем, довольно легко обходится грамотным расчетом и правильным выбором материала заполнителя.
Добрый день всем заглянувшим). Очень нуждаюсь в ваших советах, так как совсем запутались, да и все специалисты, которых мы приглашали, говорят совершенно разные вещи. Поэтому буду очень благодарна, если поможете нам принять правильное решение по утеплению нашего дома.
В 2012 году купили дом (г.Казань) в предчистовой отделке, так сказать на две семьи: объединились с родителями). По словам бывших хозяев стены дома построены из силикатного кирпича (колодцевая кладка с насыпным керамзитом). Дом двухэтажный + цокольный этаж. Перекрытия: пустотелые жб плиты.
Сперва мы сделали ремонт на первом этаже, перезимовали. В принципе, дома было тепло. На след. год сделали второй этаж и переехали туда. Осенью того же года мы полностью отштукатурили дом штукатуркой Бергауф. а след. летом нанесли декоративку той же фирмы и покрасили силиконовой краской. И вот зимой мы поняли, что на втором этаже, особенно в одной комнате, очень некомфортно ходить по полу: холодно. Сперва мы грешили на торцы плит перекрытий, но обследование дома тепловизором показало, что виноваты стены. А больше всего углы. Очень смущает тот момент, что на втором этаже обычно бывает теплее, чем на первом, а у нас наоборот. При этом теплый воздух с первого этажа не поднимается наверх: холодный воздух сверху его придавливает. Эта разница особо чувствуется, когда спускаешься со второго по лестнице.
Понасверлив отверстий в стенах и углах, мы пришли к выводу, что на данный момент "пирог" трех стен дома по 70 см (если смотреть изнутри) таков:
1. Обои
2. Шпаклевка
3 Цементно-песчаная штукатурка
4. 1/2 белый силикатный кирпич
5. 1/2 белый силикатный кирпич
6. Керамзит сантиметров 15
7. 1/2 белый силикатный кирпич
8. Штукатурка примерно 1-2 см
9. Декоративная штукатурка
10. Силиконовая краскаА четвертая стена - 43 см, скорее всего однородная (из белого силикатного кирпича).
Когда сверлили, не всегда попадали в колодец, поэтому закрались мысли, что кладка велась с горизонтальными диафрагмами.
Еще обследование тепловизором показало утечку тепла из дома по полу холодного чердака. Устройство этого пола на данный момент таково:
1. Пустотелая жб плита
2. Сантиметров 15 керамзита
3. Сантиметров 5 стяжки.
Еще заметили то, что в местах крепления карнизов незаштукатурена кирпичная кладка.И на первом, и на втором этаже натяжные ПВХ потолки.
Фото обследования тепловизором прилагаю. Правда там почему-то нет фото пола чердака...
Возможно кто-то может прокомментировать эти результаты обследования (может там совершенно другие причины ухода тепла, чем те, которые нам озвучили) и дать какие-то советы по утеплению. Оооочень хотелось бы не менять фасад. Тем более непонятно, поможет ли тот же пенопласт (если утеплиться им), так как хождение холодного воздуха внутри стены он убрать не сможет...
Самые основные вопросы, которые меня гложат:
1. Откуда идут утечки тепла, откуда поступает холодный воздух в стены?
2. Очень ли плохие результаты обследования?
3. Как утеплить стены?
4. Как утеплить пол холодного чердака?Зараннее спасибо всем тем, кто проявит интерес к моей теме).
Рис. 1 Колодцевая кладка
А — фрагмент кладки; Б — порядковая раскладка кирпичей при кладке прямого угла стены; 1 — утеплитель; 2 — диафрагма из тычковых кирпичей
Этот строительный прием позволяет снизить расход кирпича на 15-20% по сравнению со сплошной кирпичной кладкой. Варианты колодцевой кладки характеризуются различной капитальностью и устойчивостью (рис. 2).
Рис. 2 Варианты колодцевой кладки — вид сверху (в мм)
А — колодцевая кладка в два кирпича; Б — колодцевая кладка в 2,5 кирпича: В — модифицированная колодцевая кладка; 1 — кирпичная кладка; 2 — теплоизоляция; 3 — пенобетон
Слои в колодцевой кладке соединяют вертикальными диафрагмами, расстояние между которыми не должно превышать 1170 мм. На рис. 3 дан план кладки с примыканием внутренней стены.
Рис. 3 Облегченная колодцевая кладка с примыканием внутренней стены (размеры в мм)
А — кладочный план угла; Б — кладочный план примыкания внутренней стены к наружной; 1 — поперечная вертикальная диафрагма; 2 — засыпной утеплитель
Само собой разумеется, что прочность стены при колодцевой кладке снижается. Поэтому на нижнем уровне плит перекрытия и на два ряда ниже оконных проемов по всему периметру наружных и несущих стен устраивают горизонтальные растворные диафрагмы.
Рис. 4 Облегченные кладки с растворными диафрагмами
А — с кирпичными диафрагмами; Б, В — с растворными диафрагмами, армированными стальной арматурой; 1 — засыпка или легкий бетон; 2 — арматурная сталь; 3 — раствор
Такие диафрагмы образуются арматурной сеткой, которую заводят одновременно во внутренний и наружный слои кладки и защищают слоем песчано-цементного раствора. Недостатком колодцевой кладки является повышенная инфильтрация воздуха через воздушные полости.
Рис. 5 Угловая облегченная колодцевая кладка (размеры в мм)
1 — поперечная вертикальная диафрагма; 2 — засыпной утеплитель
Продольные стены колодцев выкладывают ложковыми рядами. Второй ряд наружной и внутренней верст выкладывают ложками, поперечные стенки колодцев — тычками. Перевязку поперечных стенок с продольными осуществляют через ряд.
Колодцы начинают засыпать утеплителем после сооружения 4-5 рядов кладки. Углы с трехрядными диафрагмами значительно повышают прочность сооружения.
Рис. 6 Угловая кладка с трехрядными диафрагмами
1 — утеплитель; 2 — растворная стяжка; 3 — участок сплошной кладки; 4 — растворная стяжка; 5 — диафрагмы из трех рядов кладки
Особенностью этих стен является сплошная кладка в углах. Сооружение угла начинают с укладки двух трехчетверок в наружной версте. С первого по третий ряд ведут сплошную кладку с однорядной системой перевязки.
В уровне четвертого ряда оставляют место для укладки утеплителя. Поверх утеплителя делают растворную стяжку, по которой в той же последовательности продолжают укладку угла диафрагмами.
Колодцевая кладка стен из кирпича позволяет заметно снизить теплопроводность стен, за счет чего энергоэффективность здания заметно увеличивается. Особенность этого способа укладки заключается в том, что состоит она из трех слоев: наружный и внутренний выкладываются из блоков и кирпича, а промежуток между ними (колодец) заполняется теплоизолятором. Дело в том, что в соответствии с современными строительными нормами даже в средних широтах достаточная теплоизоляция в зимних условиях может быть достигнута при толщине конструкции из сплошного кирпича порядка двух метров.
а) — д) Разные варианты кладки.
1. Кирпичные стенки проемов. 2. Слой утеплителя, которым заполнены проемы. 3. Вертикальные диафрагмы (перемычки между колодцами).
Колодцевая (колодезная), в отличие от обычной кирпичной кладки стен, относится к категории современных прогрессивных технологий строительства. Следует иметь в виду, что такая технология кирпичной кладки, как и любая другая, обладает как преимуществами, так и недостатками. К ее достоинствам могут быть отнесены следующие факторы:
- возможность построить здание с приемлемой толщиной капитальных стен, но полностью соответствующее по теплопроводности строительным нормам;
- уменьшение сроков и стоимости возведения здания плюс экономия кирпича;
- снижение нагрузки на фундамент за счет уменьшения веса конструкции.
В то же время кирпичная кладка стен колодцевым методом с утеплением имеет и свои слабые стороны:
- снижается однородность и, как следствие, прочность конструкции;
- при низких температурах наружного воздуха в теплоизоляционном слое может образовываться конденсат;
- сильный нагрев стен из кирпича в жаркое время года может привести к порче теплоизолятора.
Разновидности колодезной укладки
Особенности вариантов колодезной укладки стен из кирпича определяются следующими их параметрами:
- общей толщиной конструкции;
- толщиной наружной стенки;
- длиной и шириной проемов, формируемых в пространстве между кирпичными стенками;
- типом используемого утеплителя;
- особенностями устройства и материалом, из которого изготовляются горизонтальные и вертикальные перемычки в кирпичных стенах, осуществляющие усиление последних.
Суммарная толщина стен из кирпича при колодезной укладке может меняться от 33 до 62 см. Толщина наружных стенок может составлять четверть кирпича (кирпич на ребре), полкирпича (ложковые ряды), 1 кирпич (чередуются тычковые и ложковые ряды). Наиболее часто выбирается толщина обеих наружных стен в полкирпича, но она может быть и различной.
Ширина проемов (расстояние между наружными стенками) может иметь одно из значений следующего ряда: полкирпича, три четверти, 1 кирпич или полтора кирпича. Длина этих проемов не должна быть более 1,17 м. Некоторые варианты схем, по которым может осуществляться колодезная кирпичная кладка, приведены на рис. 1.
Цифровые обозначения на этих схемах:
- Кирпичные стенки проемов.
- Слой утеплителя, которым заполнены проемы.
- Вертикальные диафрагмы (перемычки между колодцами).
Описания изображенных на рис. 1 схем укладки:
- конструкция, имеющая общую толщину 33 см, с наружными стенками толщиной в четверть кирпича (рис. 1а);
- стена, имеющая суммарную толщину 51 см, с наружными стенками толщиной в полкирпича и шириной проема в 1 кирпич (рис. 1б);
- конструкция с различной толщиной наружных стенок и шириной проемов в полкирпича (рис. 1в);
- та же конфигурация наружных стенок при ширине проемов в 1 кирпич (рис. 1г);
- сквозные колодцы с вертикальными перегородками до средней части кладки (рис. 1д).
В качестве утеплителя может быть использовано наполнение из сыпучих материалов (опилок, шлака, керамзита), пенополистирольных плит, базальтовой минваты, а также заливок на основе бетона. Посчитать затраты труда и материалов на выполнение таких работ можно с помощью таблицы ГЭСН 08-02-014.
а)-в) Последовательность кладки рядов.
1.Внешняя и внутренняя стенки колодца. 2. Проем, заполненный утеплителем. 3. Вертикальные перемычки (диафрагмы). 4.
Последовательность выполнения кладки
При наличии хотя бы минимального опыта кирпичная кладка наружных стенок не должна вызвать серьезных затруднений. Требуется грамотный расчет, аккуратность и строгий порядок выполнения технологического процесса:
- Сначала на фундамент поверх гидроизоляции укладывается два первых сплошных ряда кирпичей. Первый ряд нередко делается тычковым. Это будет основание колодца.
- Выкладываются вертикальные перемычки на нужном расстоянии друг от друга.
- Подбор перемычек осуществляется так, чтобы вверху над ними находились балки перекрытий. Устраиваться вертикальные перемычки должны через каждые 0,5-1,17м.
- Соседние стены должны соединяться проволочными связками.
- Укладка оконных и дверных проемов, а также нескольких последних рядов должна быть сплошной.
- Поверх последнего слоя укладывается гидроизоляция.
При малоэтажном строительстве колодезная кладка является идеальным вариантом. В этом случае обеспечивается оптимальный подбор сочетания расхода материалов, трудоемкости и качества теплоизоляции. Основной же ее недостаток заключается в том, что после окончания строительства заменить утеплитель практически невозможно.
Стоит отметить, что в колодезной укладке с минеральной ватой доутепление возможно. Для этого через небольшие отверстия в стене внутрь проемов задувают эковату, перлит или подобные им утеплители. Но при грамотном расчете и правильном подборе материалов такая операция не требуется.
Технология и особенности выполнения
а)-в) Три варианта кладки угла здания
1.Внешняя и внутренняя стенки колодца. 2. Проем, заполненный утеплителем. 3. Вертикальные перемычки (диафрагмы).
Горизонтальная перемычка (армирующая сетка или арматура).
Как уже было отмечено, сложность колодезной кладки несколько выше, чем обычной, но осилить ее при наличии опыта работы каменщиком несложно. При небольшом опыте работы желательно вооружиться подробным чертежом-порядовкой. Особенно это важно на начальном этапе. Пример фрагментов такого чертежа приведен на рис. 2.
Здесь на рис. 2а изображена схема нечетных, а на рис. 2б — четных рядов кладки. Для обеспечения надежной связи между стенками после каждого шестого ряда укладывается горизонтальная перемычка. Для этой цели обычно используется армирующая сетка (см. рис. 2в).
На этом же рисунке обозначены цифрами:
- Внешняя и внутренняя стенки колодца.
- Проем, заполненный утеплителем.
- Вертикальные перемычки (диафрагмы).
- Горизонтальная перемычка (армирующая сетка или арматура).
Кладка вертикальных перемычек должна быть надежно перевязана с продольными стенками. Их толщина может составлять 1-3 горизонтальных ряда. Чем больше толщина перемычек, тем прочнее конструкция, но ухудшается теплоизоляция. Вместо кирпичных возможен подбор перемычек из арматурных штырей толщиной 6-8 мм. Для надежности их концы загибаются.
По-разному может быть выполнена и выкладка углов. Устройство нескольких ее вариантов показано на рис. 3. Цифровые обозначения здесь те же, что и на рис. 2. Краткие характеристики этих вариантов:
- вариант, предусматривающий лишь две параллельных стенки (а), самый экономичный, но и наименее прочный;
- вариант с утолщением наружных стенок (б) требует больше стройматериала, но прочность кладки увеличивается;
- вариант со сплошной выкладкой угла (в) — самый прочный, но и наименее экономичный.
По меньшей мере, два ряда кирпичей под оконными проемами должны быть сплошными. Кроме того, в этих случаях желательно усиление кирпичных стен армирующей сеткой. Когда кладка наружных стен закончена, над последним рядом обычно осуществляется заливка железобетонного армирующего пояса. Это особенно важно в том случае, когда намечается соорудить фронтон из кирпича.
Как уже отмечалось, при всех своих достоинствах колодезная конструкция не является самым ее прочным вариантом. Поэтому, чтобы удержать достаточно тяжелый фронтон из кирпича, наличие армирующего пояса крайне желательно.
И еще одно важное замечание. Как и любая кирпичная кладка в зимних условиях, колодезная должна выполняться с удвоением количества армированных швов, обеспечивающих усиление кирпичной кладки, и использованием соответствующего раствора. Засыпка внутри колодцев при этом должна быть абсолютно сухой, не содержащей смерзшихся включений. Желательно также использование дополнительных вкладышей из сухих шлакоблоков.
Безусловно, кольцевая кладка — вариант удобный в исполнении и использовании, достаточно демократичный в цене, но требующий аккуратности и точности в работе.