Кирпичные дома

Кирпичная кладка в наше время все также любима, востребована и желанны человеком. Кирпич придает дому солидность,незыблемость, некоторое сходство с крепостью, за что. по-видимому, и любим нашими согражданами. Таким образом,строительство кирпичных стен - это дань устаревшей традиции, идущей от каменных крепостей. В настоящее времякирпич является далеко не самым дешевым и не самым эффективным материалом для строительства эффективныхмалоэтажных зданий.

Взведению домов из кирпича можно было бы дать высокую оценку, если бы не существовало каркасных стен, которыесущественно превосходят кирпичные почти по всем параметрам. Это толщина стен (каркасные получаются тоньше), вес.стоимость, трудоемкость, скорость возведения, сейсмоустойчивость. Тем не менее, и кирпичные стены могут иметьнеплохие показатели, если их возводить по эффективным схемам. Это схемы с двумя тонкими кирпичными слоями и спромежутком между ними, заполненным утеплителем. Для придания тонким стенам устойчивости, они соединяютсямежду собой тонкими перемычками из неметаллических материалов с определенным шагом. Подобные стены успешно

применялись в России еще в девятнадцатом веке. Строились они кое-где. еще в середине XX века. Возводились дажеоднослойные стены толщиной в пол кирпича. Но с тех пор шел профессиональный регресс в области кирпичногостроительства и современные инженеры-строители и слышать не хотят о кирпичных стенах для малоэтажных домовтоньше чем в полтора кирпича. Если утеплять такие стены, они получатся слишком толстыми и тяжелыми.

Кирпич может использоваться и в качестве облицовочного материала, в этом случае наружная кирпичная стена не будетнесущей. За ней должна располагаться полость для размещения утеплителя, а далее несущая стена, которая может бытьлюбой — каркасной, кирпичной, бетонной. Устойчивость наружной стены может обеспечиваться связями с несущейстеной, пилястрами или дополнительными стойками каркаса.

Едва ли не единственное преимущество кирпичных стен перед легкими каркасными — механическая прочность. Она имеетопределенное значение, если рядом с дом проходит автомагистраль. В западных странах иногда отмечаются случаи, когдапотерявшие управление автомобили въезжают в дома через стены легких каркасных домов.

Строительство из грунтовых материалов

Землебитные стены исключительно прочны и долговечны. Они дают небольшую усадку, мало набухают от сырости, почтине образуют трещин и имеют небольшой коэффициент теплопроводности. Их возводят в жилых домах высотой не свышедвух этажей. Самое главное - умело подобрать компоненты и приготовить из них землебит. С древнейших времён,особенно в безлесных районах, жильё и другие постройки возводили из грунта путём набивки его в опалубку или изгрунтоблоков. предварительно изготовленных в форме трамбованием или пластическим формованием. Строительство изгрунта было широко распространено в Европе.

Строительство из грунта имеет ряд достоинств: Дешевизна. Она обуславливается тем. что материал имеется везде под руками (и под ногами): почти всякая земля, за исключением чистого песка, годна для аботы. В 50-е годы Институт строительной техники Академии архитектуры СССР указывал, что применение грунтоблоков для стен дноэтажных зданий сокращает транспортные расходы в 3-4 раза, топлива 10-15 раз. Трудозатраты на изготовление материала и укладку его в стены снижаются примерно в 1.5 раза. Капиталовложений требуется в 5-10 раз меньше по сравнению состенами из обжигового кирпича.

- Пожаробезопасность. Постройки из земли не только не горят, но от действия огня становятся еше крепче.

- Гигиеничность. Постройки из земли сухи и комфортны для проживания.

- Малая теплопроводность. Здания из земли теплее кирпичных. Для поддержания нормальной комнатной температурыв них требуется израсходовать топлива меньше, чем при аналогичных условиях в каменных и деревянных зданиях.

- Экобезопасность. Использование земли для строительства способствует сбережению леса, снижению энергозатрат дляизготовления и транспортировки стройматериалов.

Самая известная в России постройка из земли - это Приоратский дворец в Гатчине. Когда Российский император Павел Iвозложил на себя обязанности попечителя Мальтийского ордена и стал его приором, ему понадобилась резиденция длявыполнения новых обязанностей. Для этого император и поручил придворному архитектору Н.А. Львову построитьдворец. Будучи энтузиастом земляного строительства. Н.А. Львов спроектировал и лично руководил постройкой дворца,материалом для которого был выбран грунт. Заметим, что дворец был построен в течение двух месяцев в 1798 г. в технике"землебита" - набойки земли в опалубку с проливкой известью.

Приоратский дворец стоит уже в течение 200 лет на берегу искусственного Черного озера. Время пощадило дворец, и внемалой степени этому способствовал выбор материала. Его стены были возведены всего за два месяца. Из камнявыполнена только башня дворца и его цоколь. За свою долгую жизнь дворец ни разу не реставрировался. В дни ВеликойОтечественной войны здесь шли ожесточенные бои. От снарядов и авиабомб рушились даже массивные каменныепостройки, а землебитный дворец выстоял. Только через 100 лет стены оштукатурили, набив на них дрань. Н.А. Львовподобрал такой состав грунтомассы. что по прочности она по сей день соперничает с железобетоном. Прочностьземлебита у Львова через 20-30 лет после возведения здания составила 10-12 МПа. хотя цемент в состав грунтомассы невводился.

Фундамент дворца сделан из бута; толщина стен первого этажа у основания - 78 см. второго - 62 см. Состав грунтомассы (в%) по объему: гравий - 4; песок - 58; пыль (мелкая земля) - 20; глина - 18. Органические примеси не добавлялись.Грунтомасса имела естественную влажность. Подготовленную массу закладывали в прочную опалубку слоями по 12-15 см.трамбовали, заливали 6-миллиметровым слоем известкового раствора нормальной жирности и укладывали очереднойслой грунта.

Чтобы не сложилось впечатление, что земляное строительство закончилось в далеком прошлом, приведём ряд частныхпримеров, взятых из различных литературных источников. В 1933 году в посёлках Голицино и Ступино Московскойобласти по-строен ряд зданий, а в г. Кемерово - два квартала одно-двухэтажных грунтоблочных домов. В 1955-1956 годахпостроено несколько зданий со стенами и частично фундаментами из грунтоцементных блоков на Алтае (Долговская и

Анисимовская МТС. Сычёвский заготовительный пункт. Бы строи стокский район). В Краснодарском крае (Пластун овскийрайон) в 1956 году выстроен опытный двухквартирный дом со стенами из грунтоблоков. которые спустя 6-7 часов послеизготовления приобретали прочность 1.6-1.8 МПа.

В период бурного развития сборного железобетона (с 1954 по 1985 годы) из массового строительства практически быливытеснены все другие материалы, включая и такие, казалось бы. традиционные, как кирпич, дерево, уже не говоря огрунте.

В настоягдее время, создан ручной электрифицированный инструмент, пригодный для уплотнения грунтомасс.бетонных смесей и других строительных маловлажных смесей, что теперь позволит каждому имеющему земельный участокизготовлять большинство деталей для дома непосредственно на месте строительства, а для стен использовать грунт.Теперь изготавливать материалы для строительства можно всем, стоимость получаемого на месте грунтоблока - 10 коп.Стоимость малоэтажного строения (будь то садовый домик или коттедж) - падает в несколько раз. Что касаетсянедостатков, то у грунтоблоков и кирпичей они одни и те же.

Во Франции насчитывается множество домов из глины, которые эксплуатируются сотни лет. В последнее время в Европевозрождается интерес к строительству зданий из грунта, показателем этого служит международная исследовательскаяпрограмма по этому направлению, принятая ЕС. Во Франции в 1970-х годах возникла ассоциация «Кратер», в настоящеевремя, под эгидой Юнеско она ведет программы по использованию глины в строительстве более чем в 80 странах мира.Есть иллюстрации.

Строительство из бетона

Железобетон не способствует сохранению здоровья, бетон свободный от металлической арматуры также является нелучшим материалом из-за низкой пористости. Пенобетон обладает лучшими гигиеническими свойствами, но применяютего. желая совместить в одном материале прочностные и теплоизоляционные свойства. Получить же хорошуютеплоизоляцию, используя конструкционный пенобетон, невозможно, его все равно приходится дополнять эффективнымутеплителем, но тогда теряется смысл его применения вообще. Получается, что выгоднее использовать прочный плотныйбетон в виде тонкой конструкции в комбинации с хорошим утеплителем.

В целом строительство домов из массива бетона, несмотря на ряд технологических и экономических преимуществ, неявляется хорошим выбором по гигиеническим причинам. Однако, бетон, армированный неметаллическими материалами,в качестве материала для каркаса и перекрытий вполне приемлем.

Каркасные дома

Функции стен - защигдать от внешних воздействий. Они могут быть большими и тяжелыми, а могут быть легкими.Большие и тяжелые стены были нужны для того, чтобы защищаться от огнестрельного оружия. Но при нынешнихвооружениях это не имеет большого значения. В наше время и тяжелые стены разрушить легко. Таким образом,строительство тяжелых каменных стен - это дань устаревшей традиции, и не оправдывает себя, потому что стены теперьдолжны защищать, главным образом, от неблагоприятных погодных условий, а не от оружия.

Лучше сконструировать более легкие и тонкие стены, используя эффективный утеплитель. Важно, чтобы стены было легкостроить, и чтобы они мало весили, так как дом строится не там. где производятся строительные материалы - их еще нужнопривезти. Для более легких строительных материалов и транспортные расходы меньше. Но обязательно при этом чтобы удома была хорошая теплоизоляция. Дом из камня, кирпича, бетона по сравнению с каркасным домом в 5-7 раз тяжелее.Например, в среднем, дом из кирпича весит 300 тонн. Такой же дом. построенной по каркасной технологии. - 75 тонн, тоесть 225 тонн строительных материалов не надо перевозить.

Как правило, в настоящее время наилучшим решением будет дом с деревянным или композитобетонным каркасом сиспользованием минеральных или натуральных негорючих утеплителей. Каркас прекрасно сочетается с утеплителем изпрессованной соломы. Дерево, заключенное в негорючий утеплительный материал или штукатурку, также становитсядостаточно пожаробезопасным.

Еще полтораста лет назад в Америке освоили производство простейших деревянных каркасов, которые произвелипереворот в индивидуальном строительстве. Новизна была в простоте: тонкие пронумерованные стойки на всю высотудома, поставленные довольно часто, соединялись гвоздями с горизонтальными элементами. Устойчивость стенусиливалась дощатой обшивкой. Никаких шипов и укосин, применявшихся в дорогостоящем европейском "фахверке". Одинмужчина и помощник-подросток легко собирали такой дом за несколько дней. Применение ручных механизмов снижалостоимость монтажа на 40%. Сборка домов на гвоздях, подобно ящику, позволила за один-два года превратить небольшиедеревни - Чикаго и Сан-Франциско - в крупные города.

То. что некоторые дома каркасные дома, в частности. Канадские, построенные у нас. показали себя с отрицательнойстороны, объясняется нарушениями технологии возведения и неудачными конструктивными решениями, неучитывающими нашей климатической специфики. В частности, в канадских домах слабое для наших условий утепление,используются экологически небезупречные утеплители и композиционные материалы. Обычно такие домарассчитываются на небольшой срок службы. Однако, все эти недостатки устранимы, и не являются изъянами каркасной

системы.

В бетоне, вместо стальной, может применяться арматура из композиционных материалов: стекла, базальта, углепластика.Прочностные показатели композиционных материалов могут превышать показатели стали. Дом из такого бетона непредставляет собой железную клетку. На западе такой материал успешно применяется для строительства экологическихдомов. В России такой материал до сих пор не исследован и не производится.

Мнение о высокой пожароопасности деревянных каркасных домов не соответствует действительности. Пожары обычноначинаются внутри помещения. Горит внутренняя обстановка независимо от материала стен. Люди, если погибают, то. какправило, задохнувшись дымом, т.е. еше до того как загорятся стены. Кроме того, штукатурка, закрывающая каркас, способнасопротивляться огню десятки минут. Испытания, проведенные в США. показали, что соломенные стены с деревяннымкаркасом, покрытые толстым слоем глиняной штукатурки, имеют огнестойкость выше, чем металлоконструкции.

Распространенное мнение о недолговечности деревянных каркасных домов является заблуждением. Оно поддерживается вчастности, тем. что в отечественной строительной классификации деревокаркасные дома отнесены к пятой группекапитальности, подразумевают ей срок службы в 25 — 30 лет. Но. если при строительстве выдержаны требования кпиломатериалам, конструкция надежно защищает деревянные детали от увлажнения, то дома с деревянным каркасом могутстоять столетия, что и видно на многочисленных примерах в Европе и России. Тем самым дерево оказывается многократнодолговечнее, например, железобетона.

Дерево может разрушаться насекомыми и микроорганизмами. Но ни те. ни другие не живут в сухом закрытом дереве.Правильная же конструкция каркасного дома и направлена на то. чтобы обеспечить эти условия. Влага может попадать встены либо в результате протечек, либо благодаря конденсации. Протечки (от них. кстати, разрушаются и каменные стены)ликвидируются текущим ремонтом, сконденсировавшаяся влага в правильно построенной стене не накапливается.

Еще одно преимущество каркасных домов заключается в их высокой сей см ©устойчивости, каркасные дома деформируются,трескаются, но не разрушаются. В то же время обеспечение сейсмобезопасности каменных зданий — сложная проблема, доконца не решенная до сих пор.

В Германии почти вокруг каждого крупного города существует свой экспериментально демонстрационный поселок,застраиваемый энергоэффективными домами. Интересно соотношение использованных в них систем строительства.Деревянный каркас используется в 73% случаев, дерево-массив в 10%. панели (не деревянные) в 10%. кирпич в б%.ячеистый бетон в 1%.

Металл

Металл нежелателен в домах ни в виде каркаса, ни, тем более, листового материала (металлические панели), посколькуэкранирует и искажает геомагнитные поля. Об этом приходится предупреждать, поскольку, использование металлическихконструкций в жилищном домостроении не прекращается, в том числе, и в замаскированном виде, когда металл прячется вдеревянную или полимерную (металлочерепица) оболочку.

Перегородки.

В отличие от капитальных несущих стен перегородки - это ненесущие, вернее, самонесущие конструкции. Ониустанавливаются на железобетонные плиты, балки в любом месте и любом направлении, следовательно, должны бытьлегкими, отвечать требованиям прочности и устойчивости к механическим воздействиям (например, случайные удары приперестановке мебели), соответствовать эксплуатационному режиму помещений. Так, по санитарно-гигиеническим нормамглавное требование к санузлам, ванным комнатам, кухням - повышенная влагостойкость, отсутствие полостей,способствующих появлению насекомых и грызунов.

Перегородки в коттеджах и квартирах, как правило, делаются из огнестойких материалов (с пределом не менее 0,25 ч). А всмежных помещениях при разности температуры свыше 10:С (например, при отделении тамбура от передней) должныобладать определенной теплоизоляцией.

Перегородки могут быть стационарные и трансформирующиеся, однослойные и многослойные, кирпичные, изкерамических и естественных камней, плитные (из легкобетонных, гипсобетонных и т. п. материалов), деревянные(каркасные, щитовые, столярные), из стеклоблоков.

Для межквартирных перегородок нужна звукоизолирующая способность в 45-50 дБ. Ее имеют однослойные стационарныеконструкции, весящие 150-250 кг м2. Легкие однослойные перегородки (из кирпича, уложенного "на ребро", досок,шлакобетона и др.) толщиной 65-100 мм, массой 60-120 кг м2 имеют меньшую, но достаточную звуконепроницаемость (30-40 дБ) и применяются лишь как межкомнатные стены внутри квартиры.

Применяемые в жилых домах железобетонные плиты перекрытий обычно рассчитаны на нагрузку 300 и 400 кг м~, что ипозволяет укладывать на них даже кирпичные перегородки толщиной 120 мм. Для повышения их качества требуетсявыполнить ряд конструктивных условий: перегородки (все, кроме трансформирующихся) должны опиратьсянепосредственно на несущую конструкцию перекрытий и ни в коем случае не на чистый пол, плотно прилегать к

выравнивающему слою основания, иначе в них появятся трещины. Б домах с перекрытиями по деревянным оалкамустройство перегородок надо обдумывать более тщательно.

Перегородки по стоимости, трудоемкости и расходу материалов находятся на третьем месте после стен, перекрытий, полов.Их площадь превышает площадь пола примерно в два раза, затраты на материалы достигают 8-10% всей стоимостикоттеджа, а на возведение - около 15%. Следовательно, уменьшение толщины и веса конструкции (при сохранениинеобходимой звукоизоляции), простота и легкость монтажа, низкая стоимость при разнообразии отделки - вот на что надообращать внимание при выборе типа перегородок.

Для перегородок, как межкомнатных, так и межквартирных, можно рекомендовать прессованные из растительного сырья(солома, камыш) маты. Их преимущества: экологичность. легкость, дешевизна, пожаробезопасность. хорошиезвукоизолирующие показатели.

Перекрытия

Материалом для перекрытий могут служить бетон, дерево, композитные материалы или их комбинации.

В Пензенской строительной академии разработаны облегченные арочные железобетонные плиты перекрытий. Толщина ихв центральной части составляет всего 3 см. Когда в будущем удастся заменить в них стальную арматуру настеклопластиковую. или другую композитную, это будет неплохим решением для эффективного дома.

Деревянные перекрытия в простейшем случае делаются из досок, положенных на ребро. Можно использовать составныедеревянные балки с перемычками из бруса или металла. Недостатком деревянных перекрытий является их зыбкость(прогибаются и «ходят» под ногами) и горючесть. Первый недостаток менее выражен у набирающих популярность балок изориентированно-стружечных плит, второй можно снизить путем применения защитных обмазок. Оба варианта могут бытьне безобидны с точки зрения гигиены

Перекрытия и покрытия могут быть выполнены из композитных балок, в частности, стеклопластика. Прочностныехарактеристики у стеклопластика выше, чем у стали. Поскольку этот материал не безупречен с точки зрения гигиены(возможны выделения вредных веществ из связующей смолы) и огнестойкости, хорошим решением будет разработка балокиз стеклобетона. Этот материал давно применяется за рубежом, но в России, к сожалению, пока не производится.

Анализ развитая энергоэффектавных зданий показывает, что архитектура и строительство вступают в совершенно новыйэтап своей истории, что появление и развитие энергоэффектавных зданий есть отражение глобальных проблем развитаяобщества начиная с середины XX века со всеми его положительными и отрицательными направлениями поисков.Энергоэффектавные здания как симбиоз творчества архитектора и инженера достигают в этом союзе вершин произведенияискусства.

Недостаточность энергоэффективности

Как уже отмечалось, исследования по повышению энергоэффектавноста жилиш были подстегнуты энергетическимкризисом 1973 г. Со временем разработчики стали вс! больше уделять внимания сбережению не только энергии, но воды, атакже снижению уровня отходов и загрязнений среды продуцируемых домом. Еше в прошлом веке было замечено, чтогородские жилиша перестали быть здоровыми, в них появилось, хотя бы каждое и в небольших количествах, множествовредных и токсичных веществ, суммарный эффект действия которых создал серьезную угрозу здоровью. Синдром больныхзданий — официально признан уже более 10 лет. Осознание этого стимулировало создание проектов и образцов"естественных", "здоровых" домов, в которых преимущественно использовались гигиеничные природные материалы,ограничивалось использование бытовой химии и т.д. Так сформировалось еше одно направление, по которому пошлосовершенствование жилиша.

Оказалось, что различные факторы повышения эффективности не только не противоречат друт другу, но и взаимнодополняют и усиливают друт друта. Со временем изыскания по усовершенствованию отдельных сторон жилиш слились водин поток в концепции интегрально или всесторонне эффективного дома. Таким домам давалось множество названий:солнечных, зеленых, устойчивых, биоактивных, биопозитаыных. ресурсоэффектавных. безотходных, жизнеудерживающих(даже так!) и т.д. В качестве основного закрепился термин экологический дом или экодом.

В этом названии присутствует некоторая тавтология. Если перевести с греческого, то получится, что экологический дом —это домовой дом. Название несколько нелогичное, но оно прижилось, и широко используется.

Объединяющая роль экодома

Когда дом становится универсально ресурсосберегающим и малоотходным, дружественным к человеку и окружающей природе.

возникает определенная самодостаточная целостность, которую можно назвать экодомом. 1аким ооразом. вопрос оо определешшэкодома сравнительно с обычным жилищем сводится к вопросу о полноте набора, необходимых для него качеств и их достаточнойпроявленности.

Обретая целостность, экодом становится точкой притяжения и интегрирующим центром для многих современныхпозитивных тенденций и течений. Для сторонников здорового образа жизни, новых систем воспитания, духовныхпрактик, социальной реабилитации, различных видов творческого самовыражения, возрождения ремесел, организаторовэкопоселений, анастасийцев, сторонников экологического земледелия и многих других, экологический дом являетсяидеальным средством достижения их целей.

Итак, в набор определяющих свойств экодома должны входить энергоэффективность, системное ресурсосбережение (не только всамом доме, но и в обслуживающих системах) и малоотходность, независимость от больших инженерных сетей, неагрессивность поотношению к окружающим природным системам, наличие возделываемого участка земли или внутреннего сада, здоровая внутренняясреда. Данное определение экологического жилья, с одной стороны, оставляет в своих рамках достаточно свободы, с друтой стороны,не делает его слишком аморфным.

Концепция естественного дома

Среди приверженцев идеи строительства экожилья есть немало сторонников направления, которое можно было бы назватьнатуралистическим или естественным. Согласно ему в доме должно быть как можно меньше технических устройств иискусственных материалов и как можно больше природных материалов и технологий. На западе даже сложилась терминология:экоархитектура высокотехнологичная и низкоэкологичная. Под низкими технологиями в этом случае подразумеваются неустаревшие, а естественные материалы и процессы. Апологетам этого направления нарисованный в этой книге образ экодома можетпоказаться чрезмерно перегруженным техническими устройствами, недостаточно естественным. Однако вряд ли без использованиясовременной технических достижений, можно достичь высокой степени энергоэффективности, ресурсосбережения и т.д. Обитателюпервобытной землянки обычная деревенская изба показалась бы пугающе сложным хозяйством. Подобным образом экодом можетпоказаться сейчас кому-то чрезмерно сложным, но это лишь вопрос привыкания.

Поскольку экодома должны вписываться в различные ландшафты и социальные условия, которых существует большое разнообразие,то и различных конструкций экожилищ должно быть много. Так, например, экодома в Заполярье и на экваторе будут сильноотличаться друт от друта и по внешнему виду и по устройству систем жизнеобеспечения, но при этом они будут соответствоватьодним и тем же неизменным для всех экодомов принципал!. В этой книге экодома будут рассматриваться применительно кумеренному и холодному климату, которые характерны для России.

Определите значения слов — и вы избавитечеловечество от половины его заблуждений.

Р. Декарт.