Дерево – традиционный для России вариант, используемый при строительстве дач и домов, предназначенных для круглогодичного проживания. Благодаря современным технологиям и оборудованию, из древесины создаются технически передовые материалы и готовые решения, которые значительно облегчают и ускоряют сооружение комфортабельных, надежных и долговечных строений. Чаще всего при строительстве деревянных домов используется брус, важной характеристикой которого является толщина. Этот параметр во многом определяет тепло- и шумоизоляционные качества дома, его прочность и надежность.
Деревянный брус для постройки деревянных домов
Брусом называют семейство материалов с поперечным сечением прямоугольной или квадратной формы. Разновидности этого стройматериала – цельный непрофилированный, цельный профилированный, клееный.
Цельный непрофилированный, естественной сушки
Наиболее простой и дешевый материал, применяемый для возведения наружных стен и внутренних перегородок, обустройства стропильной системы. Этот стройматериал имеет внушительный ряд недостатков. Он подвержен короблению, растрескиванию и значительной усадке. Цельный брус не обладает идеальной поверхностью, поэтому наружная часть строения нуждается в облицовке. Требуется дополнительное укрепление углов и несущих стен строения.
Профилированный
В качестве сырья, как и для непрофилированного бруса, используются цельные бревна, но на этом сходство производственного процесса для этих двух материалов заканчивается. Изготовление профилированных изделий осуществляется на оборудовании с точными настройками.
Перед обработкой сырье просушивается до содержания влаги не более 22%. Поучаемая лицевая поверхность – гладкая и чистая, размеры – идеально точные. Соединительные поверхности имеют замковое соединение «шип-паз», или «гребенка», создающее плотное прилегание элементов друг к другу, благодаря которому предотвращается проникновение во внутреннее пространство наружного воздуха и влаги. Минусами являются: сохранение дефектов древесины, которые могут располагаться в массиве и быть незаметными снаружи, а также значительная усадка.
Клееный
Технология изготовления такого материала достаточно сложная. Сырьем для клееного бруса являются: сосна, кедр, лиственница, ель. Бревно распиливаются на доски – ламели, которые после просушки обрабатываются защитными составами и склеиваются между собой. Один брус может состоять из двух-пяти ламелей. В результате получают прочный материал с максимально точными размерами, толщина – 100, 150, 200 мм. Лицевая поверхность может быть плоской или округлой, имитирующей натуральное оцилиндрованное бревно. Материал с поверхностью округлой формы называют D-брусом.
Преимущества клееного бруса:
- Идеальная лицевая поверхность, не требующая проведения дополнительных отделочных работ.
- Плотное соединение деревянных элементов между собой, отсутствие щелей.
- Устойчивость к растрескиванию и короблению. Идеальная внутренняя структура материала, отсутствие естественных дефектов, присущих древесине.
- Сохранение формы на протяжении всего периода эксплуатации.
- Высокая скорость строительства. При наличии готового фундамента для сооружения дома из клееного бруса потребуется 1,5-2 месяца.
Основной минус этого материала – высокая цена, которую компенсируют прочность, надежность и долговечность строения.
Какой должна быть толщина бруса, предназначенного для возведения стен
Сложные теплотехнические расчеты с учетом требований нормативного документа СП 50.13330.2012 должны осуществлять специалисты.
Для упрощенного определения оптимальной толщины клееного бруса предназначена формула:
D = R * K, где
- D, м – толщина бруса, используемого для возведения стен.
- R – сопротивление теплопередаче, определяется для каждого региона, является табличным значением. Для регионов с умеренным климатом, к которым относятся Санкт-Петербург и другие населенные пункты Ленинградской области, его величина принимается равной 3,5.
- K – коэффициент теплопроводности, характеризует определенный материал. Для сосны он равен 0,15, лиственницы – 0,13, ели – 0,11, кедра – 0,095.
Самым теплым является дом из кедра, рекомендуемая толщина стены – 0,33 м. Для ели – 0,39 м, лиственницы – 0,45 м, сосны – примерно 0,5 м. Кедр – очень дорогой материал, поэтому для строительства чаще выбирают лиственницу, которая сочетает хорошие теплоизоляционные характеристики с прочностью, не уступающей дубу, и высокой устойчивостью гниению. Влагостойкость лиственницы позволяет использовать ее для сооружения бань.
На практике брусовые стены имеют гораздо меньшую толщину, по сравнению с расчетным значением, так как рассматривать необходимо не только теплопроводность стены, но и герметичность наружных конструкций в целом. В особенности, стоит помнить о том, что большее значение имеет утепление кровли, а наибольшие теплопотери происходят через окна. Также обеспечить в жилых помещениях комфортный микроклимат позволяют: дополнительное утепление несущих конструкций материалами с низким коэффициентом теплопроводности (минеральной ватой, пенопластом, экструдированным пенополистиролом), устройство энергоэффективных систем отопления, использование современных комплектующих.
Рекомендованная толщина бруса для стен деревянных домов
При определении рекомендуемой толщины бруса, помимо коэффициентов сопротивления теплопередаче, характерного для региона строительства, и теплопроводности материала, учитывают тип отопительной системы.
Для регионов с умеренным климатом при наличии магистрального газа при строительстве дома постоянного проживания используют брус толщиной 175, 200 мм. В домах, отапливаемых электричеством, сэкономить расходы на оплату этого дорогого энергоносителя, позволяет материал толщиной 200, 240 мм. Брус толщиной 240-250 мм обычно изготавливают по специальному заказу. Такой материал стоит гораздо дороже, по сравнению со стандартной продукцией, поэтому в каждом случае оценивают экономическую целесообразность его применения.
При строительстве летних домов, не эксплуатируемых в зимнее время, и бань достаточно толщины бруса, равной 150 мм. Утеплительные материалы в этом случае обычно не применяют.
Возможность использовать брус меньшей толщины, по сравнению с расчетным значением, обеспечивают:
- физические свойства древесины – быстрый прогрев, ее способность регулировать влажность в помещении;
- наличие замковой системы на соединительных поверхностях, обеспечивающей плотное соединение элементов;
- установка качественных оконных блоков с энергосберегающими стеклопакетами и тщательная подгонка дверных полотен.
Утеплительные материалы для дома, построенного из клееного бруса
Рассмотрим более подробно характеристики наиболее популярных теплоизоляторов, применяемых для домов из клееного бруса.
Пенопласт
Пенопласт – материал, изготавливаемый из гранул полистирола, которые вспенивают и спекают в ограниченном объеме. Плюсы этого утеплителя – отсутствие в составе токсичных связующих компонентов (вспененные гранулы плотно удерживаются друг с другом только за счет физических сил), хорошие теплоизоляционные характеристики, низкая цена, доступность, простота использования.
Основной минус пенопласта – горючесть. Частично этот недостаток компенсируется введением в сырьевой состав антипиренов, веществ, способствующих самозатуханию материала. Но для полного обеспечения пожарной безопасности пенопласт лучше применять только для наружного утепления в системах мокрого фасада. Для деревянных строений пенопласт используется нечасто.
Экструдированный пенополистирол
Этот утеплитель, больше известный как пеноплекс (по названию торговой марки), изготавливается, как и пенопласт, из полистирольных гранул, но по другой производственной технологии. Гранулы при высоких температурах образуют расплав, пропускаемый через профилирующий инструмент экструдера.
Для экструдированного пенополистирола характерны:
- хорошая прочность и устойчивость к механическим воздействиям;
- высокая влагостойкость, не требующая применения гидроизоляционных материалов;
- простота монтажа;
- энергоэффективность.
Главный минус – низкая паропроницаемость, требующая устройства в доме эффективной вентиляционной системы.
Минеральная вата
Этот теплоизолятор чаще всего используется для утепления брусовых домов благодаря положительным качествам, среди которых:
- устойчивость к возгоранию, минеральная вата относится к негорючим материалам;
- воздухопроницаемость, способствующая поддержанию комфортного микроклимата в помещении;
- относительно невысокая стоимость.
Минусом минеральной ваты является ее низкая влагостойкость, требующая защиты теплоизолятора от контакта с водой. При намокании минвата полностью утрачивает теплоизоляционные характеристики, восстановить которые невозможно.
Задачу выбора оптимальной толщины клееного бруса и подходящего теплоизолятора для зимних домов, дач или бань должны решать квалифицированные строители с учетом климатических условий региона, индивидуальных особенностей проекта, запланированного бюджета.