Выбор и расчёт материалов
Когда принимается решение о начале строительства в индивидуальном порядке, будь то коттедж, загородный дом или надворные постройки, вопрос, из какого материала закладывать фундамент или возводить стены, просто неизбежен. И по степени значимости он стоит на первом месте.
- Во-первых, потому что от этого зависит насколько комфортным и практичным будет строение,
- Во-вторых, желание соотнести затраты на строительство из различных материалов, вполне естественны и логичны.
К примеру, ограждающие конструкции могут быть из кирпичной кладки, с внутренней отделкой деревом или из газосиликатных блоков с внешней облицовкой. При требуемом коэффициенте теплопроводности толщина стен будет различной. Неодинаковы будут трудозатраты, сроки и общая стоимость строительства. Для того чтобы в последствии не сожалеть и не сокрушаться на предмет правильности выбора, постарайтесь учесть все моменты изначально.
Понятно, что составить подробную смету сможет только специалист, но для сравнительного анализа она совершенно ни к чему. А вот составить укрупненную калькуляцию, под силу каждому. Для этого будущее строение разбивают на составные части и производят предварительную оценку затрат. Апеллируя цифрами можно воочию посмотреть плюсы и минусы разных вариантов.
Основными элементами конструкции являются:
Фундамент
Ограждающие конструкции
Крыша
Они и станут основой для сравнительных расчетов.
Как известно, тип фундамента выбирается в зависимости от глубины промерзания грунта и от веса ограждающих конструкций плюс кровля. Глубина заложения фундамента обычно продиктована геодезией участка. Масса строения вычисляется на основании проекта, в котором указаны размеры, количество и тип материала.
В настоящее время на рынке представлено огромное количество разнообразных строительных материалов, которые применимы для возведения стен.
Для простоты описания всех «за» и «против», мы их постараемся сгруппировать и представить в виде таблицы №1:
Таблица №1
Материал для ограждающих конструкций | Преимущества | Недостатки |
Дерево |
|
|
Кирпич полнотелый |
|
|
Изделия из ячеистого бетона |
|
|
Арболит |
| |
Керамзитобетон |
|
|
Каркасно-панельные (щитовые) СИП панели |
|
|
Несъемная опалубка |
|
|
Это что касаемо качественных показателей материалов.
Для определения толщины стены требуется вычислить суммарный коэффициент теплопроводности, с учетом всех слоев конструкции.
Как правило, это несущая часть конструкции и теплоизоляция.
Ниже приведены параметры часто используемых материалов:
Таблица №2
Строительный материал | Объемный вес кг/м 3 | Коэффициент теплопроводности, Вт/м·°С |
Дерево | 500 | 0,18 |
Кирпич полнотелый | 1850 | 0,76 |
Изделия из ячеистого бетона | 500 | 0,12 |
Арболит | 650 | 0,095 |
Керамзитобетон | 800 | 0,23 |
Минеральная вата | 150 | 0,042 |
Пенополистирол (ППС) | 35 | 0,028 |
Расчет материалов для ограждающих конструкций
Чтобы не тратить время на поиски формулы для определения толщины стены в зависимости от теплотехнических свойств материала, представляем ее здесь
Rрасч = 1/λ1 + Rматер + 1/ λ2
Где
Rматер=δ/ λ–коэффициент теплопроводности материала для однослойной конструкции, Σ δn/ λn–для многослойной.
Rрасч- расчетное сопротивление теплопередачи (согласно нормативным документам
для средней полосы России должно составлять не менее 3,16 Вт/м°C);
δ – толщина слоя материала, (м)
λ1, λ2 – коэффициенты теплообмена у наружной и внутренней поверхности стен. В данном случае эти величины в согласно СНиП II-3-79* принимаются как 8,7 и 23 Вт/м°C соответственно.
В качестве наглядности производимых расчетов возьмем стену из силикатного кирпича толщиной в 380 мм и вычислим, какой слой утеплителя нам понадобится. Подставляя в формулу значение δ = 0,38м и Rматер = 0,9 Вт/м°C, получаем, что Rрасч = 0,57 Вт/м°C, разность с нормативным значением составляет 3,16 – 0,57 = 2,58 Вт/м°C.
Значит, исходя из формулы Rматер* λутепл=δ,рекомендуемый слой теплоизоляционного материала:
Пенолистерола 2,58 х 0,028 Вт/м°C ~ 8 см
Минваты 2,58 х 0,042 Вт/м°C ~ 12см
Керамзита2,58 х 0,13 Вт/м°C ~ 35см
Количество штучного материала (n) кирпича или блоков, рассчитывается тоже достаточно просто. Берется площадь стены и делится на площадь кирпича, а именно той его стороны, которая будет составлять лицевую часть кладки. При этом нужно не забыть учесть толщину шва.
Так, если габаритные размера дома составляют ширину – 10м, длину – 12м, высоту – 3м, то площадь одного простенка составит S1= 10 Х3 = 30м2.
Теперь вычисляем площадь грани одинарного кирпича S2= 0,12Х 0,065 = 0,0078 м2, если принять шов 10мм, то к размерам 250 и 65 мм нужно прибавить половину его ширины – 5 мм.
Таким образом S2= 0,250Х 0,07 = 0,01785 м2и далее мы находим количество изделий (n) на одну стену кладкой в полкирпича. Это будет n1= 30/ 0,01785= 1680 шт.
Приобретая материал, не стоит забывать о том, что в ходе транспортировки часть изделий может иметь механические повреждения или попросту поломаться, поэтому покупать надо с небольшим запасом на процент отходов в пределах 4 – 7 %.
Расчет материалов для фундамента
После того, как выбран материал и подсчитано необходимое количество, легко можно узнать суммарный вес конструкции. Для этого вес одного кирпича (3,5 кг) умножаем на его плотность 1800 (кг/м3) и общее количество.М = 3,5 Х1680 = 5882,3 кг – приблизительный вес одного простенка. Аналогичным образом вычисляем остальные материалы ограждающих конструкций, прибавляем вес крыши.
После того, как известен вес строения и сечение стен, выбирается тип фундамента. Они бывают:
Ленточными
Столбчатыми (свайными)
Плитными
Комбинированными
Первый вариант считается на сегодняшний день самым распространенным. В зависимости от поперечного сечения, его можно использовать в качестве основания как для тяжелых, так и для легковесных конструкций. Ленточный фундамент прокладывается по всему периметру здания и несущими конструкциями. Достаточно часто такой тип фундамента является элементом стены, вернее цокольной ее частью.
Рассчитать кубатуру бетона так же не сложно. Нужно только определиться с его размерами и вычислить объем. Далее, переводим объем в вес, принимая плотность бетонной смеси 2,5 т/м3. И с помощью известного соотношения состава бетона 1:2,5:3,6 (Ц:П:Щ) по весу, можем узнать сколько потребуется цемента, песка и щебня.
Для фундаментных работ так же потребуется арматура, для увеличения несущей способности основания. Ее диаметр и количество определяются типом фундамента. Пиломатериал, для временной опалубки и гидроизоляция рассчитываются из суммы всех боковых поверхностей и основания в проекции.
Расчет материалов для крыши
Теперь можно определиться с необходимым объемом материалов для монтажа крыши. Для простоты расчетов ее тоже разбиваем на составные части:
стропильную систему
паро-, гидроизоляцию
покрытие
доборные детали
Основными параметрами для каркаса кровли является поперечное сечение стропилы, которое характеризуется способностью одного погонного метра бруса выдерживать определенную нагрузку. В качестве примера можно взять двухскатную крышу с уклоном 300и длиной 5м. При этом обязательно должна быть известна общая нагрузка (Qобщ), рассчитанная с учетом ветровых (Q1) и снеговых(Q2) нагрузок (для каждого региона они имеют свои значения).
Допустим Qобщ = 2800 кг, а 1 п.м. бруса выдерживает 100 кг, тогда общий метраж стропил должен составить 2800/100 = 28м.
Принимая длину стропилы 3,5 м, вычисляем количество штук на крышу, 28/3,5 = 8 шт., а учитывая то, что они устанавливаются попарно 8/2 = 4, в итоге получаем четыре пары.
Поскольку это минимальное значение, то для большей надежности можем увеличить количество стропил на одну или две пары, сократив шаг между ними.
Количество кровельного и гидроизоляционного материала рассчитывается исходя из стандартных размеров листов или рулонов.
Раскрой ведется таким образом, чтобы отход материала был минимальным. Общий расход складывается из общей площади поверхности крыши, плюс процент на отход и участки соединения, которые выполняются внахлест, как правило, они составляют от 80 до 130мм.
При получении дробных чисел, округление нужно делать в большую сторону, дабы перестраховаться и не попасть впросак.
Как театр начинается с вешалки, так строительство собственного жилья начинается с земельного участка, вернее с его выбора. Рельеф, удаленность от благ цивилизации вносят свои коррективы в ценообразование и проект будущего дома. На что нужно обратить внимание, приобретая надел земли для постройки коттеджа или загородного дома?
Планирование участка является начальным этапом любого строительства и от того насколько оно будет продуманным и последовательным, зависит срок выполнения работ и затраты на них. Земельные работы всегда считались самыми трудоемкими, а если не рационально использовать наемную технику, то и достаточно дорогостоящими.
Вы когда-нибудь обращали внимание на покосившийся дом, неприглядного вида фундамент или ужасные трещины вдоль стен? Все эти дефекты, как нельзя нагляднее показывают, что строительство дома очень серьезная и ответственная задача и второстепенных вопросов касающихся фундамента, ограждающих конструкций, кровли нет, и не может быть.