Jak silné by měly být vnější stěny?

Většina zákazníků považuje výběr materiálu pro stavbu stěn domu za téměř hlavní rozhodnutí při stavbě. V tomto článku jsme shromáždili argumenty týkající se nejoblíbenějších materiálů stěn a zdůvodnili naši vizi optimálního návrhu stěny chaty. Pokud máte konkrétní dotazy, specialisté BelDomoKomplekt je zodpoví.

Zákazníci mají zpravidla stejné otázky při výběru materiálu pro stavbu stěn domu:

1. Plynový blok nebo keramický blok (méně obyčejně dřevěný beton);
2. Jaká by měla být tloušťka stěny?
3. Izolovat nebo ne.

Další oblíbenou otázkou je „z čeho je dům navržen? Koneckonců, v každém projektu musí být určen materiál stěny. Zákazník často hledá projekt vyrobený z určitého materiálu, aniž by si uvědomoval, že výměna stěnových bloků za jiné je obecně ta nejjednodušší věc a v projektu není třeba provádět žádné změny. (protože vlastnosti moderních nástěnných kamenů jsou velmi podobné). Podrobnější komentář k tomu níže.

Volba č. 1 – plynový blok nebo keramický blok pro stavbu domovní zdi

Pokud se podíváte z hlediska fyziky a ne marketingu, pak mezi moderními bloky není žádný významný rozdíl, mluvíme především o plynovém bloku a keramickém bloku. Také tvárnice z dřevobetonu a polystyrenbetonu se příliš neliší. Poslední jmenovaný však není příliš oblíbený pro stavbu stěn obytných domů kvůli negativnímu vztahu k polystyrenu.

Zde jsou hlavní parametry většiny moderních stavebních „kamenů“ (plynový blok a keramický blok). Odtud název „kamenný dům“:

• Trvanlivost: více než 100 let a obecně řečeno bez omezení;
• Pevnost v tlaku: ne méně než B2 (třída pevnosti, která po zaokrouhlení odpovídá téměř 30 kg/cm2), častěji B2,5;
• Šetrné k životnímu prostředí: stěnové bloky nezvýrazňují vůbec nic;
• Tepelná vodivost: 0,15 W/(m°C), jedná se o konzervativní odhad pro většinu materiálů (rozdíly 0,01-0,02 nepovažujeme za významné při zateplování fasád);
• Propustnost vodních par: plynový blok je propustný pro páry (a to je důležité, proč? – komentáře níže), ostatní materiály pro konstrukci stěn mají nízkou propustnost pro páry;
• Hmotnost: plynový blok je nejlehčí (asi 1,5krát lehčí);
• Kudos: keramický blok je považován za prestižnější
• Cena: keramický blok je dražší než ostatní

Jaké vlastnosti tedy skutečně ovlivňují výběr materiálu pro stěny chaty a zbytek je přibližně stejný?

1. Paropropustnost

Poměrně důležitá charakteristika materiálu pro stavbu stěn domu v závislosti na výzdobě fasády. V zimě může vodní pára pronikat provzdušněnou stěnou zevnitř domu. Pokud není izolace nebo je paropropustná a povrchová úprava fasády je parotěsná (například dlaždice nebo kámen), vodní pára bude na fasádě kondenzovat nebo dokonce zamrzat. To je špatná situace a je lepší se jí vyhnout použitím parotěsné izolace (polystyren) správné tloušťky. Nebo u paropropustné izolace (minerální vlna) použijte také paropropustnou fasádní úpravu (například silikonová omítka se nazývá „mokrá fasáda“). Miliony chat s podobnými fasádami nemají žádné problémy kvůli kondenzaci, protože prostě neexistuje.

2. Hmotnost a náklady na dopravu při dodání materiálu na stavbu zdí domu

V Rusku je limit na hmotnost přepravy nákladu – 20 tun. Obvykle nesou s mírným přetížením, ale ne 50 procent. Jedna dlouhá délka tedy dokáže přepravit až 32-33 m3 provzdušňovaného bloku. Pro keramické tvárnice nebo dřevobeton je to 25-26 m3. Vidíme rozdíl cca 30%, což bude v součtu odpovídat, pokud počítáme se 4-5 kamiony, tak přibližně 40-50 000 na stavbu stěn domu o průměrné ploše 200-250 m2. Rovněž stojí za zvážení blízkost výrobce bloků k staveništi, protože tato vzdálenost přímo ovlivňuje cenu dodávky. Například pro staveniště na západě Moskvy může být zajímavá dodávka provzdušňovaných bloků z Běloruska. Ale obecně jsou tyto úspory ve srovnání s celkovým rozpočtem stavby dost iluzorní.

3. „Prestiž“ materiálu pro stavbu stěn domu

Keramický blok je vynikající materiál pro stavbu stěn soukromého domu s pověstí „skutečné keramiky“. Je považován za nejprestižnější. Pokud se však podíváte na vlastnosti, které kupující obdrží za každý investovaný rubl, pak keramický blok prohrává se všemi stěnovými materiály bez výjimky a plynový blok vyhrává z hlediska poměru ceny a kvality. To vysvětluje, proč je tak rozšířený. Rok 2021 navíc ukázal, že problém s nedostatkem ovlivnil plynové bloky v mnohem menší míře než keramické bloky.

Pokud měříte rublem a pohodlím, pak nejčastěji vyhrává plynový blok. Minimálně je lehčí a doručení je často levnější. Navíc při stavbě stěny domu je potřeba méně lepidla než malty při stavbě stěny z keramického bloku. Plynový blok se snadněji zpracovává a lze jej pokládat na obě strany. Je dostupnější, což se projevilo zejména při nedostatku v roce 2021. Připomeňme, že keramický blok je lídrem v „prestiži“ a dřevěný beton splňuje aspirace milovníků dřeva.

Volba č. 2 – tloušťka stěny pro stavbu soukromého domu

Ne nadarmo se zákazníci domnívají, že silnější zeď bude pevnější a teplejší. Živé argumenty ve prospěch silnějších stěn a proti použití izolace lze nalézt v reklamě výrobců stěnových materiálů. A skutečně zde není žádný rozpor – ano, můžete vytvořit velmi silnou zeď, která bude docela teplá a velmi, velmi odolná. To bude výhodné pro výrobce stěnových bloků, kteří překročí svůj plán prodeje. Zkusme ale přijít na to, zda se vyplatí investovat do tlustých zdí.

Jak silné by měly být stěny?

Aktuální SNiP definuje „mezi pevnosti“ pro stavební konstrukce. Nebudeme se ponořit příliš hluboko do matematiky a norem, jen shrneme, že i 1,5násobný bezpečnostní faktor pro stěny soukromých domů překračuje požadavky SNiP. Zaokrouhleme tuto marži na 2 s tím, že taková marže není nikde vyžadována.

Příklad výpočtu tloušťky stěny pro stavbu domu

Abychom pochopili, pod jakým druhem zatížení jsou stěny, vezměme si běžný dům o rozměrech 10*10 m se 2 plnými podlahami a železobetonovým mezipodlahovým stropem. Obvod nosných stěn (vnějších i vnitřních) bude cca 50 metrů (1 vnitřní nosná stěna). Vezměme největší tloušťku stěn (0,5 m, silnější nikdo nestaví) a nejtěžší materiál (například s hustotou 800 kg/m3). V tomto případě bude hmotnost zdi o výšce 7 metrů, což odpovídá 2-patrovému domu, 4 tuny na každý lineární metr zdi.

Kromě hmotnosti stěn dopadne na spodní řadu tvárnic také hmotnost podlah a střechy. Odstraněním nudných výpočtů s rezervou přidáme další 3-4 tuny na 1 metr stěny (ve skutečnosti při správném návrhu budou všechna tato zatížení menší). Celkem na 1 metr zdi v nejhorším případě připadá 7-8 tun. Tato hodnota obsahuje i rezervu.

Jak je uvedeno výše, pevnost materiálu stěny lze v zaokrouhlených číslech uvažovat minimálně 30 kg/cm2, což odpovídá třídě pevnosti B2. Opěrná plocha 1 metru spodní (nejzatíženější) řady tvárnic je 100 cm * 50 cm = 5 000 cm2. Což odpovídá pevnosti 5 000 * 30 = 150 000 kg = 150 tun. 1 lineární metr stěny soukromého domu vyrobeného z bloku o tloušťce 50 cm vydrží 150 tun. Vidíme 20násobnou bezpečnostní rezervu!! Ale potřebujete pouze 2x.

A i když celou tuto váhu položíme na zeď o tloušťce 20 cm (jejíž síla je 2,5krát menší), získáme 7násobnou bezpečnostní rezervu!! Tento značně zjednodušený výpočet nebere v úvahu otvory ve stěnách, které zvyšují zatížení částí stěn bez otvorů. Ale i v domě s nejpanoramatičtějšími okny otvory nezabírají více než 50% délky stěny. Vynásobme 7 50% a dostaneme 3,5, tedy téměř 2x vyšší.

Na sílu stěn nemusíte vůbec myslet, i když jsou tlusté 20 centimetrů. Stále však existují výpočty stability stěn a skutečné minimum, na které se vyplatí zaměřit. Je to 25-30 cm – podle počtu podlaží domu a délky stěn. S takovou tloušťkou stěn můžete zapomenout na problémy související s pevností.

O tepelné izolaci a tloušťce stěny s ní spojené.

Mezi výrobci stěnových tvárnic a fasádních tepelných izolací je na trhu obrovská konkurence. Výrobci stěnových bloků se děsí nízké životnosti izolace, nebezpečí požáru a nízké šetrnosti k životnímu prostředí a výrobci izolací jsou lákáni ekonomikou, protože stěna s izolací se stejnou tepelně izolační schopností je výrazně levnější než stěna bez izolace.

Při stejných tepelně izolačních vlastnostech může být stěna kamenného domu s izolací o 10-15 cm tenčí než stěna bez izolace. Izolace je totiž přibližně 4x účinnější než materiál stěny. Tenčí stěna se stejnou tepelnou izolací znamená zisk v ploše domu na základu o stejných rozměrech cca 8-10 m2 (u domu o rozměrech 10 x 10 m a 2 podlažích). Ne každý projekt má kotelnu nebo koupelnu této velikosti. to znamená, Použitím izolace získává zákazník bonus v podobě dalšího prostoru.

Volba č. 3 – izolovat zeď kamenného domu nebo ne

V první řadě musí zákazník pochopit to nejdůležitější – do čeho investovat: jednorázovou izolaci nebo neustálé vytápění. Asi každý rozumný člověk by zvolil jednorázovou investici. Také můžete trochu porozumět ruským stavebním předpisům týkajícím se zachování tepla. Existuje norma upravující tzv. „odpor tepelným ztrátám“. To je charakteristika zdi kamenného domu, která určuje její schopnost zadržovat teplo uvnitř a odolávat jeho ztrátě skrz zeď. Čím vyšší je tento ukazatel u stěny, tím lépe odolává tepelným ztrátám. SNiP nastavuje tento standard pro stěny domů v Moskevské oblasti na úrovni 3,15 (m2*K)/W. Co ale toto číslo znamená, je to hodně nebo málo?

Můžete například porovnat ruské normy s normami evropských zemí.

Země	Standardní pro stěny
Německo	3
Dánsko	4,3-6,5
Kanada	4,1
Litva	4,2
Polsko	4,03
Rusko	3,15
Finsko	3,9
Francie	2,9
Estonsko	5,25

Vidíme, že slabší požadavky jsou pouze v zemích, kde sníh v zimě příliš často nenapadá. A v zemích s podobným klimatem je tato norma vyšší než 4. Proč se v Rusku používá norma, kterou lze nazvat podhodnocenou?

Existují 2 vysvětlení:

1. Pro stát je výhodné, že lidé utrácejí více peněz na nákup energetických zdrojů (elektřina, plyn) a neustále platí. A nejednou investovali peníze do zateplení chaty a pak vždy platili méně za energetické zdroje.
2. Tyto normy platí nejen pro chaty, jejichž návrhy neprojdou zkouškou, ale pro všechny obytné budovy a stavby obecně. A zatímco ceny energetických zdrojů v Rusku jsou relativně nízké, stát přijal takový „kompromisní“ standard.

Specialisté společnosti BelDomoKomplekt důrazně doporučují při výpočtu tepelně izolačních charakteristik stěn kamenných domů používat nikoli ruské, ale pobaltské nebo skandinávské normy. To znamená, že odolnost proti tepelným ztrátám (přestupu tepla) je nejméně 4 a ještě lépe 4,5.

Nyní se podívejme, zda je vůbec možné vyrobit jednovrstvou stěnu, která bude splňovat tento zvýšený standard? Zjednodušený vzorec pro výpočet vypadá takto:

odolnost proti tepelným ztrátám = tloušťka stěny / tepelná vodivost.

tloušťka stěny = odolnost proti tepelným ztrátám * tepelná vodivost

Pro výpočty je lepší vzít průměrné ukazatele, konkrétně tepelnou vodivost hlavních stěnových bloků na úrovni 0,15. V tomto případě, aby se získala potřebná odolnost proti tepelným ztrátám (například na úrovni 4), tloušťka stěny by měla být 4 * 0,15 = 0,6 nebo 60 centimetrů. Jste připraveni postavit zeď této tloušťky?

Pro splnění ruského standardu stačí stěna o tloušťce 50 cm, ale podívejme se, jak silná bude stěna kamenného domu s použitím izolace. Za prvé, izolační materiály (polystyren a minerální vlna) jsou přibližně 4krát účinnější než stěnové bloky – jejich tepelná vodivost je 0,04. Při stavbě kamenných domů dokonce existuje termín jako „účinná izolace“, který je odlišuje od tradičních, jako je keramzit nebo perlit. To znamená, že každých 20 cm blokové stěny lze nahradit 5 cm izolace.

Stěna z tvárnice 30 cm a 10 cm izolace bude mít tepelný odpor = 0,3/0,15 (blok) 0,1/0,04 (izolace) = 4,5. Tedy více než 60 centimetrů jednovrstvé tvárnicové stěny.

Příklady ideálního návrhu vnějších stěn různých domů

Existují provzdušněné bloky různé hustoty (měrné hmotnosti), přičemž hustota souvisí jak s pevností, tak s tepelně izolačními vlastnostmi. Nejběžnější jsou plynové bloky o hustotě 500 kg/m3 tyto plynové bloky jsou svými vlastnostmi téměř totožné s ostatními stěnovými kameny. Ale někteří výrobci vyrábějí hustotu 300 kg/m3 s o něco menší pevností, ale se zlepšenými tepelně izolačními vlastnostmi. Takové bloky jsou téměř ideálním materiálem pro stavbu jednopatrových domů

Standard – pro šetrné s domem o 2 podlažích

Jedná se o obvyklý (nejběžnější) plynový blok o hustotě 500 kg/m3 a pevnosti B2,5, který vyrábějí všichni výrobci bez výjimky. Doporučujeme (a postavili jsme desítky takových domů) kombinaci 30 cm plynového bloku a 10 cm izolace. Odpor tepelné ztráty takové stěny bude = 0,3/0,15 (blok) 0,1/0,04 (izolace) = 4,5.
Slušný ukazatel, který poskytuje skutečnou úsporu energie.

Pro jednopatrové domy

Někteří výrobci vyrábějí plynové bloky pro stavbu stěn kamenných domů o hustotě (měrné hmotnosti) 300 kg/m3. U provzdušněných bloků (porézní materiál) platí: čím nižší hustota (tím lehčí materiál), tím méně odolný, ale zároveň více tepelně izolující. Síla takových lehkých plynových bloků je na úrovni B1,5, což je dostačující pro výstavbu jednopatrových domů (s vícenásobnou rezervou). A z hlediska tepelné izolace jsou o 20-25% lepší než tvárnice standardní objemové hmotnosti (500 kg/m3), jejich tepelná vodivost je přibližně 0,12.

Je důležité si uvědomit, že standardní výška provzdušňovaného bloku je 250 mm (200 mm se také nachází). Vnější stěny lze postavit z obou lehkých bloků. Trik je v tom, že bloky jsou položeny vzhůru nohama a „výška“ se stává „tloušťkou“. To dává určitou výhodu při použití jakékoli tloušťky bloku, která se stane výškou, což je důležité při nákupu, protože Může se vyskytnout nedostatek jedné nebo druhé tloušťky.

Přidáním 25 cm silné vnější stěny s 10 cm silnou vrstvou izolace získáme tepelnou ztrátu odporu 0,25/0,12 (blok) 0,1/0,04 (izolace) = 4,6. A pro stěnu z tvárnice 20 cm a 10 cm izolace (celkem 30 cm) získáme tepelný odpor 0,2/0,12 (blok) 0,1/0,04 (izolace) = 4,2. Vynikající výkon pro tenkou (35 cm a 30 cm) a lehkou energeticky úspornou stěnu, asi 2x lepší, než kdyby byla stěna stejné tloušťky jednovrstvá, pouze z pórobetonu.

Pokud je zákazník kategoricky proti izolaci

V tomto případě by při stavbě domu měla být zeď silná 50 cm (u plynového bloku) nebo 51 cm (u keramického bloku), méně to nevyjde. To je minimum, které nám umožňuje vyhovět alespoň našemu ruskému podhodnocenému SNiP. Pokud však vyloučíme argumenty související s cenou, pak bude plnit všechny své funkce. Jen bude dražší a „studenější“.

Potřebujete projekt na konkrétní materiál stěny?

Konstrukční vlastnosti typických stěnových bloků pro nosné stěny se liší jen málo. Zejména můžeme hovořit o pevnosti minimálně 30 kg/cm2 (B2) a tepelné vodivosti minimálně 0,15. Obvykle se tyto indikátory používají při návrhu. To znamená, že v důsledku toho je projekt vypočítán podle určitých charakteristik materiálu, a nikoli podle jeho názvu. Z toho vyplývá, že je možné vyměnit materiál stěny za jiný se stejnými vlastnostmi bez jakýchkoliv úprav projektu.

Není třeba hledat projekt pro vybraný materiál stěny, který bude stačit (bez úprav).

Jediný rozdíl v materiálech pro stavbu stěn domu, který může ovlivnit design stěny a fasády, bude paropropustnost. Ale ani zde nejsou žádné potíže, stačí vybrat správnou izolaci pro materiál stěny a povrchovou úpravu fasády. Obecné pravidlo zní – pro provzdušněný blok v případě parotěsné fasády (dlažba, kámen) je potřeba zvolit parotěsnou izolaci (pěnový polystyren) o dostatečné tloušťce (nejlépe 100 mm). Toto je jediné pravidlo ve všech ostatních kombinacích materiálu stěny, izolace a fasády nejsou žádná omezení.

O šetrnosti izolace k životnímu prostředí

Nejkontroverznější izolací je bezesporu pěnový polystyren (pravidelný granulovaný a extrudovaný). Styren obsažený v jeho složení je slabý jed, který má také neurotoxický účinek. Zní to hrozivě. ale pamatujte, že podstatná část jednorázového nádobí a obalů na potraviny je vyrobena z polystyrenu. Pár molekul této látky totiž neuškodí, navíc jsme obklopeni plasty, které obsahují styren, a o absolutní šetrnosti k životnímu prostředí není třeba mluvit. V praktickém smyslu jde především o to, aby byly koncentrace těchto látek kontrolovány.

Všechny moderní izolační materiály (včetně pěnového polystyrenu) od velkých výrobců splňují ekologické požadavky.

Expandovaný polystyren bez vnějších vlivů vydává zanedbatelně malé množství škodlivých výparů, jeho molekulární struktura je velmi stabilní. Pokud použijete pěnový polystyren v rozmezí do 40-50 °C, nezpůsobí větší škody než plastové okenní rámy nebo laminované dřevotřískové desky, ze kterých je vyroben téměř veškerý nábytek (zejména kancelářský).

Z hlediska požární bezpečnosti pěnového polystyrenu se na fasády používají typy EPS obsahující tzv. „zpomalovače hoření“ (látky zabraňující hoření). Pro vnitřní izolaci byste samozřejmě neměli používat pěnový polystyren, ale EPS je ve fasádách velmi žádaný jako parotěsná izolace, která neovlivňuje životní prostředí člověka.

O trvanlivosti konstrukcí a domů

Zákazníci se o tuto vlastnost zajímají a ptají se na trvanlivost například pórobetonu. Stáří 100 let pro každý kamenný dům, který je řádně udržován, je relativně krátká doba. Životnost kamenných domů se počítá na staletí.

• Kamenné domy
  • Pórobetonové domy
  • Keramické blokové domy
  • cihlové domy