Веселые ребята

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Идеальный пирог.

(обзор их статей)​

Ну, для начала я думаю, нам надо немножко отклонится от темы.

Давайте рассмотрим очень познавательное исследование. На просторах интернета легко найти вот такую картинку или подобные.

Что тут показано? Исходные данные. В доме 21С и влажность 40%. и, что за какой-то отопительный период лист гисокартона не крашеного, простого обычного размером 1,2 м. на 2,4 м. и толщиной 12 мм. пропускает через себя…… Тут надо уточнить, соразмерность не очень важна. Поэтому давайте считать, что оббьем воды прошедшей через гипсокартон в конструкцию стены будет 300 гр.

И так зафиксировались. Теперь переходим ко второй картинке показывающий результат испытаний.

Тут мы видим что… Если мы сделаем в этом листе дырочку площадью в один дюйм то при тех же условиях в конструкцию стены попадает уже 30 ЛИТРОВ воды.

Вы представляете 300 гр. и 30 литров? Это ж во сколько раз больше? А дырочка всего-то в один дюйм.

Этот пример показывает нам, что очень часто мы наводим напраслину на диффузию не понимая истинных причин. Сама диффузия – это достаточно долгий и нудный процесс и она очень редко бывает источником проблем.

Другое дело гуляние воздуха по конструкции. Воздух, а особенно теплый, может переносить на себе достаточно много воды. И, как мы видим из примера, ну очень много. И именно поэтому они так трепетно относятся к выполнению воздушных барьеров.

Вот и мы не будем путать воздушные барьеры с диффузией.

Вот теперь мы можем начать разговор о самой конструкции стены.

У стены достаточно простые задачи. Она должна нас защищать от всех прелестей погоды снаружи и не должна выпускать тепло из нутрии дома.

В итоге мы получаем. Стена должна иметь

1) Слой который защищает стену по внешней среды (дождя)

2) Слой, контролирующий воздух как в самой стене так извне.

3) Слой, ограничивающий диффузию

4) Слой необходимой нам теплоизоляции

Озвучиваю ход их мыслей (как я понял)

Итак, если вы не можете оградить конструкцию от внешней воды (дождя) то не имеет смысла заморачиваться с воздушными барьерами. А если плохие воздушные барьеры, то нет смысла беспокоится о пароизоляции.

Поэтому, лучше всего это все расположить на внешней стороне конструкции. Основная масса всех неприятностей, как правило, происходит на внешней стороне конструкции и нам просто необходимо защитить конструкцию от всех погодных прелестей.

Но тут встает вопрос, а куда ставить теплоизоляцию? Тут наверно лучшее место тоже с наружи конструкции. Поставив утепление в внутрь мы не сможем уберечь конструкцию ни от жары ни от холода. Все эти погодные условия будут постоянно мучить нашу конструкцию заставляя ее то сжиматься (от холода), то расширятся (от жары). Опять же не забываем про воду из вне, которая может просто убить нашу конструкцию и не забываем про солнышко, которое тоже не очень полезно нашей конструкции.

А что нам делать с воздухом? Как мы видим из примера выше, этот паразит может перенести в конструкцию много воды. Следовательно, нам необходимо сделать конструкцию стены максимально герметичной. И даже если влага попадет в конструкцию, то мы должны обеспечить такие условия чтоб воздух не смог остыть до тех пределов, когда он начнет сбрасывать воду в конструкцию стены. Поэтому, нам необходим контрольный слой теплоизоляции на внешней стороне конструкции, который будет контролировать температуру конструкции.

В общем, после всех этих мытарств они приходят вот к такой конструкции.

И чем удачна она. Если мы эту стену повернем на 90 градусов в одну сторону, то получим идеальный пол, а если в другую, то идеальную крышу.

На практике эта стена выглядит вот так.

 

Как видим, эта стена отвечает всем заявленным требованиям. Если мы возьмем холодный период года, когда в доме тепло, а на улице холод. Мы имеет ситуацию когда диффузия все таки заталкивает воду в каркас, но за счет правильно подобранного внешнего утепления воздух в каркасе стены не находит холодных поверхностей и конденсации не происходит.

Летом же когда в доме прохладно а на улице жара то направления движения пара устремлено внутрь дома. Тогда даже если вода и проберется под дополнительное утепление и наткнется на холодный каркас то тут ему встанет преградой мембрана, которая не пустит ни пар, ни воду в каркас.

Тут наверно надо уточнить. Хоть и у них много статей типа - «Пароизоляция не нужна!» или «Пароизоляция это пережиток холодных регионов.». Это не совсем, правда. Если посмотрим на рисунок внимательно, то увидим, что пароизоляция есть и она находится на внешней стороне каркаса. Но справедливости ради надо сказать что это не совсем пароизоляция – это слой который защищает каркас, как от паров, так и от воды и не пускает воздух. Это такая броня, собравшая в себе все эти качества.

Это очень интересное решение. Они смело называют эту конструкцию «500 летней стеной». Этот метод позволяет строить стены абсолютно в любых регионах, правда, оговариваясь, что кроме арктических. Но об этом позже.

Еще один пример в поддержку этой стены можно рассмотреть еще картинки. (это я так перевел для наглядности)


Вот стена построенного дома в Чикаго. Ах, я забыл указать, что стена с утеплением в R-19. Стена без пароизоляции, в доме 21С и влажность 50%. Из графика мы видим что с середины Ноября по середину Марта в стене происходит конденсация. Еще очень интересный момент, хоть нет пароизоляции а только виниловые обои и латексная краска посмотрите на границу конденсации. Тут указана точка росы для воздуха 21 С и влажности 35%. А у нас в доме влажность 50% или если посмотреть в граммах, то в доме летает 7,7 гр. а в стене 5,3 гр., и это просто крашенный гипс.

Лирическое отступление. Тоже забавное исследование. Где бы не находилась точка россы в конструкции страдает всегда внешняя обшивка. Конденсация всегда происходит только там.


Ладно, возвращаемся в Чикаго. Теперь мы делаем стену описанным методом.

Да что ж такое! Внешнее утепление R-7.5. Мой косяк каюсь.

И так что мы видим. Утепление каркаса стало меньше. Стена была 6 дюймов, а стало 4, но при этом температура внешней обшивки не остывает ниже опасных значений. Это красненькая линия.

Как мы видим из этого примера – это хороший способ делать надежную стену.

При этом стоит отметить, мы ни разу не забыли о диффузии.

Еще раз повторю, что влага которая попадает в каркас стены не находя холодных поверхностей имеет возможность вернуться обратно в дом. То есть, если и что-то пошло не так мы оставляем возможность высохнуть обратно в дом. Да, и стоит отметить, что диффузия это не всегда проблема холодного периода, она может доставлять немало хлопот и в летние месяцы.

Вот простой пример, что нужно держать оборону только изнутри дома ошибочна.

 

Как мы видим, лето, прошел хороший дождик, а потом выглянуло солнышко, и камень стал быстро нагреваться и избавляться от влаги во все стороны. В данном примере мы видим что стена, построенная по типичным правилам и облицовочная кирпичом, не самое удачное решение как они утверждают, а также камнем облицовочным (искусственным или натуральным) и штукатуркой. Чего не скажешь о стенах описанных выше. Им ваще плевать на парциальное давление со стороны улицы. К тому же в качестве внешнего утепления мы можем использовать полистиролы всякие. Их мы в землю закапываем и не боимся потерять их свойства, а тут для них просто курорт.

Как мы видим и при таких условиях «идеальная стена» не подводит и каркас дома остается в безопасности.

Другое дело, что все эти расчеты должен производить специалист. А где его взять? Вопрос открытый.

Хотя можете проиграться. Вот к примеру. Как они предлагают производить расчет температуры внешней обшивки при таком методе строительства стен.

То есть мы берем произведение соотношения R значения каркаса к R значения всей конструкции стены на разницу температур дома и улицы и все это вычитаем из значения температуры в доме.

Эта формула работает правильно как в их системе IP так и в нашей системе СИ.

Так для справки. Если верить их википедии, то для того чтоб их R значение перевести в наши, то достаточно просто умножить на 0,1761102. Ну а если наши значения R переводить в их, то достаточно умножать на 5,678263. Но это если вы захотите.

Я вот не знаю, стоит ли проводить сравнения американского подхода и строительство стен скандинавского стиля. У меня вот какие мысли возникают.

Ну первое – это наверно то что…

А сколько у скандинавов климатических регионов? У них регионы либо холодные, либо охрененно холодные и лето недели две, чего не скажешь об американцах, ну и у нас тоже. По-моему, поэтому скандинавы не сильно заморачиваются с усовершенствованием стены, она хорошо работает по всей стране. А вот нам и американцам приходиться вносить изменения в зависимости от региона.

Далее давайте сравним со стороны теплотехники две стены.

Мы обычно делаем стены скандинавского напева вот так.

https://www.smartcalc.ru/thermocalc?&gp=677&rt=0&ct=0&os=0&ti=22&to=-8&hi=50&ho=84&ld0=120&le0=1&lt0=0&mm0=161&ld1=500&le1=1&lt1=2&mm1=571&st1=600&em1=230&bw1=50&sw1=0&ld2=1950&le2=1&lt2=2&mm2=571&st2=600&em2=230&bw2=50&sw2=0&ld3=120&le3=1&lt3=0&mm3=569&ld4=300&le4=1&lt4=0&mm4=425&ld5=120&le5=1&lt5=0&mm5=234

В одной статье советовали так: « Если не хотите ошибиться, то делайте стену в пропорции 50 на 50.». Поэтому американскую стену будем делать так.

https://www.smartcalc.ru/thermocalc?&gp=677&rt=0&ct=0&os=0&ti=22&to=-8&hi=50&ho=84&ld0=120&le0=1&lt0=0&mm0=161&ld1=950&le1=1&lt1=0&mm1=571&ld2=120&le2=1&lt2=0&mm2=569&ld3=1000&le3=1&lt3=0&mm3=593&ld4=60&le4=1&lt4=0&mm4=149

Как мы видим со стороны теплотехники вроде как стены одинаковые.

Но, на что я хочу обратить внимание.

Первое что бросается в глаза так это толщина стен. Разница почти в 10 см. а это по мне достаточно много. Если домик таких нормальных размеров, то эти сантиметры превращаются в целые квадратные метры жилой площади.

Потом, что визуально бросается в глаза так это количество деревянных элементов в конструкции стены. Что-то мне подсказывает, что на американскую стену уйдет меньше дерева. Я думаю это аргумент.

Также, установка защитного слоя снаружи дома значительно упрощает задачу. У вас есть только плоскость стены, и нет никаких внутренних углов (иногда), нет ни каких перегородок, балок, стыков то с полом, то с потолком. В общем, не работа, а сказка и все на виду и в легкой доступности. Также монтаж дополнительного утепления происходит проще и меньше возможностей накосячить.

К тому же, используя минеральную вату в каркасе, вы не сможете избавиться от конвекции воздуха в стене. Как ни крути, но вата состоит из целой кучи волосков и хоть они должны затруднять конвекцию, но не останавливает полностью.

 

Как мы видим из рисунка, чем больше дельта между внешней температуры и дома больше, тем выше конвекция. В американской стене каркас находиться в достаточно теплой зоне и дельта температур не такая большая. Поэтому в таких условиях вата будет показывать более высокие значения. Да и про какие-то мостики холода не стоит говорить.

Ну и последний аргумент. Если вам повезло жить в теплом регионе, то скандинавский подход ваще не про вас.

Теперь давайте вернемся к началу. Эта американская стена работает во всех климатических зонах за исключением арктических (экстремально холодных). Так в чем различия.

Арктическая стена выглядит вот как-то так

Попробуйте угадать, какое утепление применяется в каркасе этого дома?

А там ваще нет ни чего. Каркас стоит пустым все необходимое утепление находится снаружи каркаса. Для этих целей используют как правило пенополистирол а чаще PIR панели. Весь каркас находится в тепличных условиях при комнатной температуре и можно совсем забыть про то что-то прёт куда-то.

Вот такой он дом для Арктики. Хоть этот вариант и для экстремальных холодов, но нашлись ребята, которые используют это везде и реклама у них об этом.

Так как все утепление находится за пределами каркаса то можно выполнить вот такие интерьеры.


Но это конечно на любителя. Зато не надо ни каких танцев с бубнами с этими пленками, скотчами и т. д.

Вот такие методы строительства каркасных домов существуют.

 

...вроде скандинавы не лепили снаружи ОСП, у них там мдвп или многослойная дифмембрана

 

Вы правы, но смысл не меняется.

 

@V109ый, да и никому в Арктике не прийдёт на ум в нижнем перекрытии лепить дачный размер, всего 200 мм утеплителя
Это даже на территории Москвы по нашей НТД не проканает...

 

...смысл - да, ...а картинка изменится значительно...
ЗЫ...если позицию 4 поменять на сдм

 

Простите, вы картинки смотрите или текст читаете. Сравнивалось тепоэффективность стен. Ваш пример далеко убежал?

 

Я вам дам все пароли и явки. Можете высказать свое ФУ лично. Потом поделитесь ответом.

 

...я же ответил, что смысл т. е. теплоэффективность не изменится... в моменте
ЗЫ ...хотя в динамике влагонакопление приводит у снижению эффективности теплоизоляции

 

Попробуйте прочитать все внимательнее. Речь ваще не об этом. Хотя и этот вариант будет работать не хуже вашего. Ктати об этом статья.

 

Наверно лучше начать с начала.

Каркас

(что пишут учебники)​

Каркасный дом достаточно простая конструкция, если не придумывать себе сказок.

Давайте начнем с простого. Прежде всего, каркасный дом – это дом, построенный из утеплителя. Утеплитель как строительный материал так себе. Поэтому необходимы дополнительные элементы, которые берут на себя ответственность за удержание всех нагрузок возникающих в процессе эксплуатации.
Давайте рассмотрим каркас, и пока будем рассчитывать только на вертикальные нагрузки. Элементы, которые предотвращают боковые смещения это другая песня и об этом потом.

Стена​

Что такое каркас стены? Это просто рамка, сколоченная и досок и все.
Для того чтоб рамка была жестче в нее добавляют еще вертикальных элементов. (стоек)
Сколько ставить стоек?
Да ваще пофиг.
Тут надо исходить из того какие нагрузки достанутся этой стене.
И так возьмем какую-то распределенную нагрузку. Пусть это будет какая-то нагрузка в одну единицу чего-то. Ну, допустим мы знаем, какая нагрузка на один погонный метр. Пусть стойки, мы поставим с шагом 60 см. то тогда на каждый метр стены придется по 1 и 66 в периоде стоек. Значит, на каждую стойку придется где-то 0,6 единиц распределенной нагрузки.


Теперь мы знаем, с какой силой стойка давит на обвязку. Берем учебник и считаем. Площадь стойки мы знаем и какую нагрузку может выдержать обвязка тоже. Если обвязка с легкостью переносит эту нагрузку, то оставляем как есть. В случае если нагрузки превосходят способность обвязки, то есть два выхода из этой ситуации.

Первый способ. Сделать площадь опоры (стойки) больше доведя их до приемлемых значений. То есть либо используем более толстые стойки либо делаем стойки и обвязки шире.

Второй способ. Увеличить количество стоек в одном погонном метре. Тогда нагрузки от стоек на обвязку станут ниже и нам надо подобрать их количество. В общем, делаем стойки почаще.

Теперь нам надо проверить, а верхняя обвязка могёт выдержать эту нагрузку. К тому же возможно, что помимо распределенной нагрузки могут появиться и еще сосредоточенные нагрузки. Например, балки верхнего перекрытия или стропило крыши. Делаем расчет и проверяем и как мы видим из практики, одной доски не хватает. Поэтому в большинство строителей сразу добавляют вторую доску. Тем самым мы увеличиваем ее сечение, и теперь верхняя обвязка практически всегда способна переносить все возможные нагрузки при стандартном шаге стоек. К тому же, как вы все знаете при двух обвязках очень удобно соединять стены. Но это не обязательное условие, есть варианты все-таки использовать одну верхнюю обвязку. К этому обязательно вернемся.
Теперь у нас стена готова. Это основные расчеты, которые надо произвести, но не все.
По правилам необходим расчет на устойчивость стоек под этими нагрузками. Устойчивость стоек вдоль плоскости стены вы можете произвести, но обычно стойки фиксируется в вертикальном положении плитной обшивкой с обеих сторон или несколькими рядами обрешеток.
Второй расчет уже проверяется на устойчивость стоек перпендикулярным нагрузкам относительно плоскости стены.

Не будет лишним провести эту проверку, если ваша стена будет значительно выше рекомендованных в правилах, а так же проверить стойки по краям широких проемов стены. Ну, это очевидно, все нагрузки полученные большим окном или дверью поделятся всем этим со стойками про краям проема.
Вот основные расчеты при проектировании каркаса стены.

Теперь нам надо наделать дырок в стене для окон и дверей.

Продолжение следует.

 

Проемы в каркасной стене​

И так у нас есть уже готовая каркасная стена. Нам нужен проем для окна. Будем брать проем для окна, на дверь пока отвлекаться не будем. Принцип все равно тот же.

Допустим, у нас получилось как-то так. В нашем примере мы видим, что для установки окна нам мешают две стойки. Нам надо их убрать. Если исходить из не гласных правил то нам следует количество убранных стоек разделить на два и это будет количество стоек, которые надо добавить по краям проема. Что в принципе логично у нас количество стоек не меняется и даже увеличивается, если мы убирали нечетное количество стоек.

То есть у нас не чего не поменялось, осталось только подобрать перемычки, которая перенаправит нагрузку на крайние стойки. Размер перемычки можем посмотреть в правилах или посмотреть у американцев, полистав их правила. Достаточно просто посмотреть из таблицы выбрать снеговой район, ширину кровли опирающуюся на эту стену и этажность стены. Так мы находим рекомендованное количество стоек по краям проема и размер перемычки.

Вроде все просто чего не скажешь о европейцах.

В Европе используют только правила расчета. Поэтому каркасы разных строителей имеют различия, и каждый принимает свои конструктивные решения.

Возьмем для примера задачку из одного решебника.

Вот стена на нее ставятся фермы. В этом примере используется тот самый пресловутый скандинавский ригель. Правда, тут принято решение установить ригель над стеной, а не врезать его в стену. Выглядит это так.

Теперь переходим к самому проему. Для подбора сечения скандинавского ригеля они берут самый несчастный случай, то есть самое широкое окно и начинают считать.

Как видим из рисунка на окном у нас стоят две фермы. Также из этого рисунка мы видим расчетную схему, которую они используют для расчета. Это ни что иное как, расчет как однопролетной балки. Имея все данные, они находят необходимое сечение ригеля, но на этом расчеты не заканчиваются. Произведя расчет они получают значения реакции опор в точках А и В. А это ни что иное как та нагрузка с которой стойка по краям проема давят на обвязку. Получив эти данные, они проверяют, а может ли обвязка выдержать эти нагрузки. В данном примере мы они приняли решение ставить две стойки толщиной по 48 мм., но в этой задаче ширина стены 175 мм.

Сегодня стены в основном они делают стены пошире. Площадь опоры такой стойки слишком большая и поэтому нагрузки, которые может выдержать эта стена слишком избыточны для не больших частных домов. Но даже если нагрузки и превысят эти значения по краям проема, то большинство строителей не добавляют дополнительные стойки, а подбирают толщину стоек (площадь опоры). Поэтому, разглядывая фотографии их строек не так заметна разница в толщине. Даже когда стойки в стене 42мм. а стойки по краям 65мм. это не бросается в глаза. Хотя давайте посмотрим внимательно. Вот фото от туда из того что первым попалось.



На первом фото давайте посмотрим сюда.

А на втором сюда.

Вот такие дела получаются. Как видим везде расчеты одинаковые единственное различие это подход к решению этих задач. Европейцы стараются сделать как можно меньше элементов каркаса и делают только то, что необходимо в данном конкретном каркасе, чтоб повысить энергоэффективность стен. Американцы же богатые и если и не хватает одной стойки, то просто поставь вторую, даже если не хватает чуть – чуть.

Хотя и в Америке есть тенденция к уменьшению деревянных элементов каркаса, но они как мы не любят меняться. Им строить по привычке удобней, да и ассортимент пиломатериала не располагает к этому.

Об этих решениях по улучшению каркаса поговорим в следующий раз.

Продолжение следует.

 

Улучшение каркаса.

(Advanced framing)​

Справедливости ради стоит сразу сказать, что эта забава исходит от строителей северной Америки.

Поэтому начну с конца предыдущего сообщения. Все эти меры помогают не только экономить стройматериалы, но повысить энергоэффективность зданий. Мы сейчас не будем обращать внимание, что увеличение шага с 40 см. до 60 см. увеличивает количество утеплителя и снижает энергопотребление при эксплуатации. Это очевидно.

Теперь давайте рассматривать, что это такое. Для начала посмотрим на эту картинку.

Первое что бросается в глаза так это отсутствие в стенах отсутствие двойных обвязок в каркасе стен. Из предыдущих расчетов мы понимаем, что одинарная обвязка достаточно слаба. Поэтому при проектировании следует все элементы, передающие нагрузки располагать в одну линию.

Вот тут сразу надо обратить внимание, что все это имеет смысл, если обвязка перекрытия используется только как продолжение внешнего контура. Однако если вы используете доску в качестве обвязки, то мне кажется что доска поставленная на ребро будет покрепче, чем двойная обвязка. Мне так кажется. Поэтому в таком случае нам нет необходимости совмещать в одну линию стойки первого и второго этажа. А вот балки перекрытия все-таки стоит поставить над стойками нижнего этажа.

Кстати немного отвлечемся. Система улучшения каркаса предусматривает уменьшения перемычек над проемами. Согласно их правил - это достаточно большие объемы древесины и как следствие это хорошие мостики холода. Одним из решений является использование жесткости внешней обшивки, например ОСБ. Это называется коробчатый хедр это выглядит так.

Этот метод в основном используется в одноэтажных небольших зданиях или на последних этажах. Согласитесь, как хорошо выглядит стена, утепление по всей площади стены одинаково и даже над проемом.

Возвращаемся к обвязочной доске. И так ели мы используем доску в качестве обвязки то можно считать ее как часть силового каркаса передающие нагрузки. Согласитесь что использование коробчатого хедера это классное решение со стороны утепления.

А что делать, когда этот вариант не проходит по нагрузкам? Тут мысли у строителей по обе стороны океана сходятся. Решение тут очевидно, поэтому принято решение переместить перемычку над проемом в обвязку перекрытия. В Европе поступают так (некоторые строители), очередная картина из их решебника.

На европейском берегу Атлантики строители сразу производят расчет и подбирают сечение обвязочной доски отвечающей этим требованиям. Как мы видим из этого чертежа тут даже присутствует несчастный случай. Окно второго этажа совсем не к месту тут стоит. Крайние стойки второго этажа аккурат передают нагрузку на перемычку проема первого этажа. И даже в этих условиях они находят сечение обвязочной доски.

Со стороны американского побережья существуют такие же мысли. Опять же, из за ограниченного ассортимента в пиломатериалов, строители этого побережья предпочитают дополнить обвязочную доску чем-то еще, если она не способна переносить эти нагрузки.

Это выглядит как-то так.

Как мы видим и там и там принимают одинаковое решение, над окном балки перекрытия подвешиваются на металлические подвесы, и как вы понимаете, окнам и дверям в такой конструкции не достается ни каких неприятностей и утепление получается на все 100%

А что делать, если мы используем в качестве балок перекрытия двутавры или фермы.

Тогда в этом случае хоть и нам достаточно сложно будет найти такой высокой доски для обвязки на просто достаточно подобрать либо двутавр или ферму в качестве перемычки. В таких вариантах в качестве обвязки используется плитная обшивка и на нее не возлагается надежда, что обвязка будет передавать нагрузки. Так же хочется отметить, если обвязка не принимает участие в передаче нагрузок, то придется ставить стойки и балки перекрытия поставить в одну линию как на первом рисунке.

Если мы вернемся к чертежу из европейского решебника. Если вы обратили внимание то обвязка сдвинута во внутрь. Это неспроста. Все дело в том, что в борьбе за теплоэфективность ставить такие толстые элементы в каркас – это не комильфо. Поэтому и сдвинута обвязка, чтоб со стороны улицы поставить слой утепления. Это решение применяется по обе стороны океана.

Вот, какие закидоны у них практикуются. Не то что у нас.
Мы используем почти полметра сплошного дерева с внешней стороны каркаса в надежде, что это поможет использовать одинарные стойки по краям проема.

Аргументов в пользу этого решения не нашел поэтому вы сможете поправить.

Пока это все. Об стальных способах улучшения каркаса рассмотрим чуть- чуть позже.