Правильный пирог стены каркасного дома

Используемые материалы

При утеплении каркасных конструкций, обустраиваемых в виде многослойного пирога, чаще всего применяются следующие виды теплоизоляторов:

• экологически чистая вата (эковата);
• типовой пенополистирол;
• обычная минеральная вата;
• древесная утеплительная структура под названием ОСБ и другие.

Каждый из них требует тщательного рассмотрения.

Минеральная вата

Минеральная или базальтовая вата относится к наиболее распространенным из всех известных марок теплоизоляторов, используемых в большинстве строительных конструкций.

Достоинства утеплителя:

• прекрасные тепло- и звукоизоляционные характеристики;
• устойчивость к возгоранию;
• простота монтажа;
• сравнительно низкая стоимость обустраиваемого пирога каркасных домов с минватой;
• экологическая чистота и длительные сроки эксплуатации.

Минеральный утеплитель выпускается в виде удобных для укладки рулонов или плиток, заметно снижающих трудозатраты при монтаже. К числу его недостатков следует отнести сложность поддержания формы и высокую гигроскопичность (предрасположенность к впитыванию влаги).

Эковата

Экологически чистый утеплитель, или эковата, очень напоминает по своей структуре и характеристикам минеральный материал. В отличие от последнего в его состав входят такие природные компоненты, как целлюлоза вторичной обработки с добавкой небольшого количества борной кислоты.

Именно экологичность является причиной повсеместного применения этого теплоизолятора в качестве недорого и эффективного средства (он вполне подойдет для утепления мансардной постройки на даче, например). Экологически чистая вата не лишена недостатков, присущих структурам этого класса. Она отличается повышенной гигроскопичностью и неспособна долго сохранять свою форму (со временем она теряет до 20% первоначального объема).

Пенополистирол

Утеплительный материал привлекает большинство строителей следующими характеристиками:

• в отличие от минеральной и эковаты он прекрасно сохраняет первоначальную форму;
• утеплитель позиционируется как особо чистый экологический материал;

• сравнительно малый вес, обеспечивающий простоту его монтажа, а также долговечность;
• он огнестоек и пожароустойчив, ничем не уступает по этим показателям другим теплоизоляторам.

Дешевизна делает этот материал еще более привлекательным для частного застройщика. Сегодня он считается незаменимым при утеплении неотапливаемых площадей различных строительных объектов.

ОСБ

Основой для изготовления ориентированно-стружечной плиты (ОСБ) является древесная стружка достаточно крупного размера. В процессе производства исходное сырье склеивается посредством водостойкой формальдегидной смолы под давлением и при очень высокой температуре.

Ближайшим ее аналогом является известная всем древесно-стружечная плита (ДСП), но ОСБ отличается иным порядком расположения древесных элементов в структуре материала. Благодаря этому пирог каркасных стен с ОСБ имеет прочностные показатели, недостижимые для его предшественника.

Указанное свойство делает этот материал незаменимым при возведении капитальных строительных конструкций. За все эти преимущества приходится расплачиваться тем, что цена плит ОСБ, в сравнении со всеми подобными материалами, намного выше.

Основание каркасного строения

Технология утепления каркасных стен должна соблюдаться на всех этапах строительства, начиная с возведения основания. Грамотная установка скелета и его крепление к несущему фундаменту – залог эффективной ветро- и шумозащиты помещения.

Базовое устройство каркасной стены – это вертикально установленный брус и горизонтальные перемычки. При том, чем толще материал, тем хуже он проводит тепло. Также могут быть дополнительные распорки по диагонали или стяжки отдельных элементов конструкции. Качество теплоизоляции определяют, просуммировав всю площадь древесных волокон в разрезе несущей конструкции. Количество не должно превышать 1/5 всей площади поверхностей.

Древесина стен каркасного дома используется качественная, с низким процентом влажности (около 11-12). Если влагосодержание досок повысить всего на пару процентов, такая теплозащита станет вдвое холоднее. Особой популярностью для теплоизоляции каркасных стен пользуется сердцевинная доска с поперечным направлением волокон. В зависимости от породы дерева и условий соблюдения технологии установки стоек, их теплопроводность может снижаться до 2 раз.

Калиброванный брус со средней степенью теплопроводности очень прочен

Твердые древесные породы обладают большей плотностью, за счет чего теплопроводность материала снижается. При возведении энергосберегающих домов, иногда каркас делается по иной технологии. Он состоит не только из бруса и досок, а дополнительно обустраивается перекладинами, уменьшающими мостики холода до нескольких раз.

Классический «пирог» стены каркасного дома

Благодаря структуре каркаса, в нем создаются своеобразные ячейки, чтобы закладывать туда утеплительный материал. С внутренней и наружной стороны дома материал закрывается другими слоями «пирога».

Базовая структура каркасной стены

Структура «правильного пирога» стены каркасного типа, по направлению изнутри здания:

1. OSB лист, древесно-стружечная пиита, фанера лист или гипсокартон. Любой листовой материал, создающий базовую поверхность для дальнейшей финишной отделки.
2. Пароизоляционная диффузионная многофункциональная мембрана, защищающая остальные слои «пирога» от влаги.
3. Брусовый каркас (сечение материла 150х150 или 150х200 мм) и теплоизолятор между стойками (в наиболее частых случаях применяется пенополистирол или минвата, однако бывают и исключения).
4. Базовая поверхность наружной конструкции – OSB плиты, ДВП листы или фанера, набивающиеся на каркас. Минимальная толщина плит – 150 мм. При том, чем толще будет плита, тем лучше и теплее будут стены. Если используются плиты меньшей толщины, такой дом для зимнего проживания будет не пригоден.
5. Горизонтальная обрешетка из деревянных реек или металлопрофиля, между которой укладывается еще один слой утеплителя. Для наружного утепления каркасных стен лучше использовать пенопласт. По характеристикам он ни в чем не уступает минвате, но стоимость его гораздо ниже, а влагопрочность и пожароустойчивость на более высоком уровне.
6. За утеплительным материалом находится та пленочная мембрана для изоляции от влаги с широким функционалом. Она предохраняет утеплитель от намокания и является ветрозащитой. Материал должен обладать высокой прочностью и быть качественным, чтобы мог выдерживать погодные нагрузки.
7. Вертикальная обрешетка из бруса или профиля.
8. Декоративная обшивка в виде композитов или сайдинга.

К достоинствам скелетных стен относится простота и скорость монтажа, теплоемкость, компактность конструкции, бюджетность и маленькая масса.

Наглядная схема пирога каркасной стены

Чтобы получить гарантированный результат при возведении строения каркасного типа, нужно соблюдать ряд правил

Учитывая климатические и геологические особенности региона, а также условия эксплуатации будущего строения, важно правильно определить толщину наружных стен и внутренних перегородок. В противном случае, слишком тонкие несущие конструкции сделают дом непригодным для зимнего проживания, а излишне толстые – к бессмысленным тратам на лишние материалы

Каркасные дома строят те, кто хочет максимально сэкономить бюджет

Чтобы каркасное строение прослужило дольше, чем привычные дома из блоков или кирпича, не игнорируйте установку влагозащитных мембран. При укладке утеплительного материала следите, чтобы не образовывалось мостиков холода. Разница наружной и внутренней температуры, а также необходимость в выведении влаги изнутри здания и из стен, ставит определенные условия к подбору стройматериалов и их характеристик, порядка чередования в стеновом пироге.

Выбор материалов

Для черного пола потребуется ряд материалов. Выбирают их с учетом нагрузки, доступности тех или иных вариантов и сочетаемости их друг с другом.

• Так как утеплители довольно легки, для лаг берут доски толщиной до 20 мм. Высота их не превышает 30 см.
• Для гидроизоляции лучше всего использовать специальные диффузионные мембраны. Они не пропускают влагу и конденсат, но позволяют пройти пару и не допускают его накопления внутри.
• Для подшивки используют плиты OSB, ДСП или фанера толщиной в 10–15 мм.
• Если пол устраивает на грунте, то для чернового слоя берут щебень размером от 5 до 20 мм и речной песок. Для подсыпки на дно можно использовать овражий.
• Утеплитель выбирают с учетом климатических условий.
• Для стяжки требуется бетон марки М200. Возможно понадобится армирование металлической сеткой.

Выбор настила при хорошем качестве чернового пирога не ограничен.

Теплоизоляционные материалы

Для утепления каркасной конструкции используются практически любые материалы:

• Насыпные – керамзит. Особенно удобен при настиле на грунт.
• Рулонные – минеральная и базальтовая вата, плиты пенопласта, пеноплекса.
• Напыляемая теплоизоляция – пенополиуретан, распыляемый из баллончика. Дорогой, но эффективный материал.

Недорого, не значит плохо

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.

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:

1. применение штучных материалов, подготовка которых, распиловка и сборка производится на строительной площадке;
2. 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.

Особенности строительства

Дачи

При строительстве летнего дома (проживание с апреля по сентябрь) можно использовать экономичные варианты «пирога стен». В нем нет высоких требований к утеплителю, но он необходим, хотя бы с минимальной толщиной (5-10 см). Обычно используется минеральная вата.

Можно отказаться от защитного слоя (плиты ОСП). Нет необходимости и в вентиляционном зазоре, т.к. точка росы вообще не вычисляется. Количество слоев «пирога стены» уменьшается до 4-5.

Несмотря на облегченную конструкцию, летний дом имеет приличный вес. Кроме того, несмотря на отсутствие жильцов зимой, снеговая нагрузка действует, а значит требует учета.

Для того чтобы минимизировать толщину стены, но сохранить механическую прочность, рекомендуется каркас выполнять из доски толщиной 4-5 см и шириной 15-20 см.

С учетом упрощения конструкции для летнего домика толщина стены не превышает 15-18 см. Оптимальное ее значение составляет 12-14 см. Такой конструкции вполне достаточно для защиты при небольшом похолодании, от жары, шума и ветра.

Жилья для зимнего проживания

Для постоянного проживания необходим дом, способный выдерживать любые климатические воздействия, возможные в данном регионе. Необходим учет низкой температуры воздуха в зимнее время снаружи и значительного перепада температур внутри и снаружи помещения.

Комфортное проживание может обеспечиваться только при наличии эффективного утеплителя толщиной порядка 15 см.

Для исключения накопления конденсата необходим вентиляционный зазор (вертикальная обрешетка) шириной 20-30 мм. С учетом работы обогревательных приборов обязательное условие – наличие надежной пароизоляции. Часто возникает вопрос: какая должна быть толщина ОСБ для стен каркасника? Полноценный защитный слой обеспечивается плитой ОСП (OSB-3) толщиной в пределах 10-22 мм.

Другими словами, «пирог стены» должен иметь полный набор вышеуказанных слоев. В этом случае минимальная толщина стены составит 20-22 см, а с учетом внешней отделки – 25 см.

Она рассчитывается по установленному тепловому сопротивлению для данного региона и теплоизоляционных свойств используемых материалов.

Выбор утеплителя

• Эковата. При массе положительных качеств, утеплитель имеет существенные недостатки, главным из которых является потеря своих качеств со временем, большой риск усадки с образованием полостей, возможность длительного тления при воздействии высоких температур.
• Стекловата. В последнее время её использование резко упало в связи с опасностью при работе. Тем не менее, при должной защите органов дыхания и глаз, это вполне достойный утеплитель. абсолютно негорючий и прочный.
• Пенополистирол, или пенопласт. Обладает малым весом и жёсткостью, удобной при работе, легко режется и обрабатывается. Минусы — неточность подгонки вызывает необходимость дополнительного применения монтажной пены, что, в сочетании с большей ценой пенопласта, чем, например. у минваты, увеличивает затраты на утепление.
• Керамзит. Относительно дешёвый, безопасный в пожарном отношении материал, не боится сырости, лёгкий, эффективный. Недостатком является его сыпучесть, из-за которой его применение для вертикальных поверхностей затруднено. Тем не менее, для утепления потолка и пола бани керамзит вполне пригоден и даже рекомендован.
• Опилки. Традиционный утеплитель, применявшийся в течение столетий. Применяются в виде смесей с глиной, цементом, прессованных блоков (арболит), в чистом виде не используются из-за горючести и опасности появления насекомых и грызунов.
• Глина. Как утеплитель в чистом виде глина не работает, но может применяться в смеси с опилками или стружкой, отчего приобретает неплохие свойства и может быть использована. Недостаток — крайне плохо перености воздействие влаги, долго не высыхает.
• Жидкий утеплитель. Под таким названием могут подразумеваться несколько видов материала с разными качествами. Для бани чаще всего используется пенополиуретан, выпускающийся в жидком виде и наносимый напылением или наливом в подготовленные полости через технологическое отверстие. Имеет ряд весьма полезных свойств, он лёгок, негорюч, обладает антисептическими свойствами, при нанесении плотно закупоривает всё пространство и не оставляет щелей. Экономичен, не требует гидроизоляции с наружной стороны.

• Фольгированный утеплитель. Один из способов утепления — использование обычной фольги как отражателя тепла, укреплённой на плёночной основе или на слое минваты. Применяется как дополнительный утеплитель снаружи, или как отсекающий слой на основном утеплителе.

Следует учитывать: толщина стен каркасной бани, невзирая на сказанное выше в соответствующем разделе, может быть и меньше 10-15 сантиметров и больше, это зависит от теплопроводности утеплителя. Кто-то посчитает достаточным 50-ти миллиметрового пенополистерола, а кто-то использует керамзит и ему понадобится 20 сантиметров.

Как монтировать утеплитель?

Монтаж утеплителя осуществляется путём помещения нарезанных по размеру кусков материала в пространство между деревянными элементами каркаса. Основным условием правильного монтажа является плотная подгонка утеплителя и применение дополнительных средств уплотнения, например, монтажной пены.

Если этим условием пренебречь, то в стенах будут образованы мостики холода, ведущие к образованию конденсата, губительного для деревянных конструкций.

При использовании плёночных или фольгированных материалов следует закреплять их на поверхности степлером, а стыки тщательно проклеивать металлическим скотчем. Напыление полиуретана или эковаты производится чаще с наружной стороны, при этом надо сначала укрепить слой пароизолятора. Работа с керамзитом проста — насыпается в подготовленные полости и разравнивается, после чего поверх настилается ряд досок для защиты от влаги, мусора и т.д.

Полезные видео

Посмотрите ролики, где строитель делится многими деталями по утеплению каркасной бани:

Внешнее утепление

С внешней стороны устанавливается дополнительное утепление, усиливающее действие основного слоя. В условиях русской зимы мера совсем не лишняя, а иногда — просто необходимая. В качестве дополнительного слоя часто рекомендуют использовать пенопласт, как лёгкий материал с хорошими гидрооталкивающими качествами. Крепить листы пенопласта можно на клей, или на гвозди к элементам каркаса. На слой пенопласта крепится армирующая сетка и наносится слой стяжки, после высыхания которой делается финишное покрытие.

Утепление стен изнутри, дополнительно к имеющемуся пирогу, не требуется. Над слоем пароизолятора, установленного фольгой внутрь помещения, устанавливается обрешётка и облицовка. Материалом облицовки традиционно служит вагонка из сосны или осины.

Устройство каркаса: из какого материала?

Правильная схема пирога стены в деталях выглядит следующим образом:

• Первый, наружный слой – внешняя отделка с декорирующей функцией. Обычно используются материалы, не сильно утяжеляющие конструкцию: блок-хаус, сайдинг, вагонка, ОСБ.
• Второй слой – вертикальная обрешетка (доска, брус или металлический профиль). Этот элемент необходим для монтажа финишного покрытия и обеспечения вентиляционного зазора.
• Третий слой – ветрозащитная пленка с функцией гидроизоляции. Лучше всего подходит современная многофункциональная пленка мембранного типа (Изоспан А, Наноспан А и т.п.).
• Четвертый слой – защитный элемент. Он выполняется из плит древесноволокнистой структуры (ОСП, ДСП, ДВП). Наиболее распространенный вариант плита ОСП толщиной 15 мм. Этот слой придает жесткости и повышает эффективность утеплителя.
• Пятый слой – силовой каркас. Он обеспечивает механическую прочность панели. Классический вариант – деревянный брус размером 150х150 мм. Иногда делают из более тонкого бруса 150х50 мм.
• Шестой слой – первый слой утеплителя (минвата, эковата, пенополистирол или другие рулонные теплоизоляционные материалы). По сути, он совмещен с предыдущим слоем, т.к. плиты или листы теплоизоляции располагаются между стойками каркаса. Самые распространенные материалы: минеральная вата, эковата, пенополистирол (пенопласт).
• Седьмой слой – второй слой утеплителя. Он укладывается между элементами горизонтальной обрешетки.
• Восьмой слой – обрешетка в виде горизонтально уложенных досок (брусьев) или металлического (чаще всего, алюминиевого) профиля.
• Девятый слой – пароизоляция. Оптимальный вариант – многофункциональная мембрана в виде пленки с микроскопическими отверстиями для циркуляции воздуха (например, Изоспан В).
• Десятый слой предназначен для выравнивания стены. Как правило, он выполняется из листов ОСП или фанеры.
• Последний слой – гипсокартон под финишную отделку.

Из чего же строят каркасные дома? Одним из основных материалов для изготовления «пирога стен» является древесина (брус и доска). Важную роль играет ее влажность. Использовать необходимо пиломатериал с влажностью не более 12-13%. Увеличение ее всего на 2% приводит к ухудшению теплоизоляционных свойств почти в 2 раза. Посему вполне очевидно, что из доски естественной влажности каркасные дома не строят.

Кроме того, в процессе высыхания влажного дерева наблюдается значительная усадка, что может привести к деформации всей конструкции. Таким образом, для изготовления «пирога» не подойдет древесина естественной влажности.

Как делать нельзя: распространенные ошибки

При устройстве стен каркасного дома многие начинающие строители допускают простые на первый взгляд ошибки, которые, в конце концов, могут приводить к фатальным последствиям.

Часто при устройстве пароизоляции или гидробарьера игнорируют применение скотча для проклеивания стыков мембраны

Неправильно установленная пароизоляционная мембрана. Пленка для выведения влаги из утеплителя имеет пористую структуру, и влага может проникать через мембрану только в одном направлении. Так, если пленка будет установлена не той стороной, жидкость, вместо того чтобы выходить наружу, будет скапливаться между мембранами, мочить утеплитель и приводить к порче конструкции.

Отсутствие проекта с планом и размерами приведет к лишним тратам времени на поездки за недостающими стройматериалами и к ошибкам при сборке дома. Например, данная конструкция значительно затруднит укладку утеплителя между стойками

Игнорирование использования влагозащитных пленок приводит к намоканию утеплителя и гниению несущих конструкций каркасного строения.

Нарушение последовательности слоев пирога не дает нужного эффекта и приводит примерно к таким же последствиям

Отсутствие гидроизолирующего слоя между нижней обвязкой и бетонным основанием приведет к скорейшему намоканию и гниению конструкции, так как бетон быстро отдает всю напитанную влагу, поэтому лучше подстраховаться. В качестве гидроизолятора часто используют два слоя рубероида.

Слишком большой шаг между каркасными стойками чреват недостаточной устойчивостью основания

Неправильный выбор пиломатериала. Если приобрести брус с уровнем влажности всего лишь на пару процентов выше допустимого, это приведет к деформации каркаса и разрушению строения.

Утеплитель малой плотности, зашитый в вертикальные стены, со временем дает усадку, и образует полости в стенах

Использование неправильных метизов. Частой ошибкой является крепление несущего каркаса саморезами, предназначенными для внутренней отделки дома. Каленая сталь, из которой они выполнены, – довольно хрупкий материал, не способный выдерживать больших нагрузок. Крепится несущая конструкция только гвоздями.

Такими саморезами можно временно прихватить элементы каркаса между собой для дальнейшего более качественного крепления

Если вы не предусмотрели вентиляцию во время составления плана и строительства дома, ее отсутствие, помимо плохого самочувствия жильцов, приведет к высокому уровню влажности в помещении запотеванию окон.

Каркасные постройки требуют составления подробного проекта и четкого соблюдения технологии. Отклонение от принятых норм при строительстве может привести к массе неудобств, как во время работ, так и при эксплуатации здания. Пирог стены каркасного дома является сложной конструкцией, в которой важен правильный подбор материалов и четкая последовательность их укладки с соблюдением всех правил. Успешного строительства!