Каркасные дома

Короткие сроки, экологичность, низкая цена.

 

Каркасно-щитовой метод строительства — одна из перспективных технологий малоэтажного домостроения, по которой в мире выполняется около 80% всех малоэтажных строений (до 3 этажей включительно). Построенные по этой технологии дома имеют высокую пространственную жёсткость, устойчивость к деформациям, обладают высокой непродуваемостью и теплозащитой.

Основа и стены дома
    Основа каркасного дома – это деревянный каркас из пиломатериалов (рис.1). Для увеличения пролетов помещений может также использоваться клееная древесина, но ее стоимость существенно выше, чем у цельной древесины. Долговечность деревянной конструкции обеспечивается за счет обработки (пропитка, антисептирование) деревянных деталей, а также конструктивными мерами, которые призваны предохранить ее от воздействия окружающей среды.

Каркасные конструкции более экономичны и требуют в 1,5-2 раза меньше древесины при изготовлении

Рис.1  Каркасные конструкции более экономичны и требуют в 1,5-2 раза меньше древесины при изготовлении

    Деревянный каркас, обычно, обшивается древесноволокнистыми влагостойкими плитами. В некоторых случаях для этого применяются древесностружечные или цементно-стружечные плиты. Наиболее перспективным типом таких плит признаются в последнее время OSB-плиты (Oriented Strand Board- ориентированно-стружечная плита). По своей сущности - это плитный материал, состоящий из ряда слоев (классически, трех) с разнонаправленным расположением стружки внутреннего и наружных слоев определенного размера (при оптимальном, с точки зрения физико-механических характеристик, соотношении длины и ширины стружки) -рис.2. Чередование направленности волокон обеспечивает OSB высокие прочностные характеристики (этот параметр у OSB выше, чем у известного ДСП в 2,5 раза). Материал хорошо сочетает качественные характеристики дерева и удобство технологического применения, присущее всем блочно-используемым материалам. К несомненным достоинствам плит OSB относится высокая прочность, а так же то, что, несмотря на то, что данный продукт не является цельным деревом, он сохраняет все его эстетические потребительские качества: имеет такой же цвет, что и цельная древесина, красивую структуру.

Рис.2. Физико-механические свойства OSB-плит одинаковы по всей поверхности и по различным направлениям и слабо зависят от влажности

 
Система утепления
    Важнейшее преимущество качественных каркасных домов – отличные энергосберегающие характеристики. Обеспечивается это преимущество, прежде всего, за счет системы утепления. Как правило, для теплоизоляции используются минеральная вата из кварцевого (Ursa, Isover) или базальтового волокна (Rockwool, Paroc). Слой изоляции толщиной 150 мм (при норме 125) полностью обеспечивает комфортное круглогодичное проживание. Снаружи слой утеплителя закрывается обшивочным материалом.
    Надежность и долговечность такой «слоеной» конструкции зависит от того, какие материалы используются и, как именно, они используются.  Так стекловолокнистый или базальтовый утеплитель, обладающий объемной влажностью 5%, имеет на 15-20% больше потерь тепла, чем сухой. И чем больше влажность теплоизоляционного материала, тем все более ощутимыми становятся тепловые потери. Таким образом, основное условие успешной работы утепленной конструкции – теплоизоляция должна оставаться сухой в любое время года и при любых погодных (климатических) условиях.
    В утепленную конструкцию, независимо от того, идет ли речь о стенах или кровле, включаются следующие компоненты: внутренняя облицовка (со стороны помещения), пароизоляция, утеплитель, ветрозащита, пропускающая остаточный пар наружу, вентилируемый воздушный зазор и внешняя облицовка или кровельный материал (со стороны улицы).
    При круглогодичной эксплуатации здания отопительный сезон имеет продолжительность 5 месяцев, из которых 3-и приходятся на зимний период. Это означает, что 24 часа в сутки имеется устойчивая разница температур между внутренним помещением (зона положительной температуры) и улицей (зона отрицательной температуры). А раз разница температур есть, в стеновой конструкции, имеющей определенную теплопроводность, возникает тепловой поток в направлении «из тепла в холод». Проще говоря, стена отбирает тепло помещения и отводит его «на улицу». Чтобы свести к минимуму этот тепловой поток (потери тепла), и необходимо применять утеплители – материалы с высоким сопротивлением теплопередаче .
 

Стены

Структура стены каркасного дома 1. Наружная отделка (вагонка, имитация бруса) 
2. Контробрешётка из бруска 45х45 мм. 
3. Мембрана ветро-гидроизоляции. 
4. Утеплитель толщиной 150 мм. 
5.Стойка силового каркаса 50х150 мм. 
6. Мембрана пароизоляции. 
7. Контробрешётка рейка 20х45мм.. 
8. Внутренняя отделка (вагонка, имитация бруса, ГКЛ)
 
 
 
Пароизоляционные материалы
    Утеплитель эффективен до той поры, пока он сух. Предотвратить увлажнение теплоизоляционного материала возможно путем создания, так называемого, паробарьера, устанавливаемого со стороны помещения. Для его создания применяют рулонные пароизоляционные материалы, которые используются для паровлагоизоляции при сооружении и утеплении крыш,межэтажных перекрытий, полов над напольным пространством, а также в утепленных стеновых конструкциях. Применение пароизоляции обеспечивает сохранение теплоизоляционных характеристик утеплителя в течение длительного времени.
    Выбор пароизоляционного материала зависит от значения сопротивления (паропроницанию) ограждающей (утепленной) конструкции, которое рассчитывают в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации, исходя из следующих условий:
  • недопустимости накопления влаги в ограждающей (утепленной) конструкции за годовой период эксплуатации;
  • ограничения влаги в ограждающей (утепленной) конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха.
    Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции, как случай наиболее часто встречаемый на практике, определяют по сумме сопротивлений паропроницанию составляющих ее слоев.
    Пароизоляционные материалы поставляются в рулонах, монтируются как горизонтально, так и вертикально на внутреннюю сторону ограждающей конструкции вплотную к теплоизоляции. Соединение с элементами несущей конструкции, осуществляется скобами механического сшивателя или оцинкованными гвоздями с плоской головкой. Герметизация швов обеспечивается применением бутилкаучуковых соединительных лент. Другим способом монтажа пароизоляционного материала является его укладка внахлест и дальнейшая фиксация контрбрусом вдоль шва. В этом случае, расстояние между каркасными брусьями должно быть соизмеримо с шириной рулона пароизоляционного материала.
 
Табл.1. Теплопотери и затраты за отопительный сезон домов, имеющих различные конструкции стен при прочих равных условиях (2-х этажный дом размером 10х12 м)
Традиционно применяемые в строительстве материалы,
толщина стен и их приведенное сопротивление теплопередачи
Теплоизоляция за отопительный сезон, кВт Затраты на отопление за сезон (относительные коэффициенты)
  Каркас + минвата 150 мм + термопанель
R=2.14+1.31=3.45 кв.м х °С/Вт (каркасный дом)
34203
1.00
  Брус 150 мм + минвата 100 мм + термопанель
R=0.43+1.43+1.31=3.17 кв.м х °С/Вт
37224
1.09
  Брус 150 мм + термопанель
R=0.43+1.43=1.74 кв.м х °С/Вт
67816
1.98
  Кирпич 380 мм + минвата 75 мм + вагонка
R=0.47+1.07=1.54 кв.м х °С/Вт
76623
2.23
  Пенобетон 400 мм
R=0.85 кв.м х °С/Вт
138824
4.05
  Кирпич строительный 510 мм
R=0.63 кв.м х °С/Вт
187302
5.46
  Брус 150 мм + облицовка кирпичом
R=0.43+0.15=0.58 кв.м х °С/Вт
203448
5.93
  Брус 150 мм + облицовка вагонкой
R=0.49 кв.м х °С/Вт
240816
7.02
 
 
    За рубежом каркасное строительство выдержало проверку временем и почти полностью вытеснило все другие технологии. Метод широко используется в США, Канаде, Скандинавии, Германии, других европейских странах, приобретает все большую популярность и в России. При минимальных затратах времени, усилий и средств потребитель получает теплое, экономичное, экологически чистое, уютное, современное и комфортабельное жилье.
 
 
  • возможность строительства в любое время года;
  • высокие темпы строительства;
  • высокие теплоизоляционные свойства конструкции при относительно низкой толщине стен;
  • легкость конструкции, что уменьшает нагрузку на фундамент и позволяет значительно удешевить его;
  • каркасный дом наиболее устойчив и нечувствителен к сезонным подвижкам фундамента, происходящим вследствие пучения почв;
  • каркасный дом обладает высокой сейсмоустойчивостью (в Японии почти все дома каркасные); такой дом можно сравнить с системой жестко связанных коробок, которую непросто разрушить;
  • возможность выполнения сложных конструктивных решений с минимальными затратами;
  • возможность убрать все коммуникации внутрь стен; 
  • относительная легкость отделочных работ  в силу самой конструкции дома;
  • небольшие сроки строительства, в каркасный дом можно вселяться сразу после завершения строительства;
  • каркасная технология не требует использования какого-либо тяжелого монтажного оборудования, минимизирует трудозатраты;
  • гипсокартон, используемый в большинстве случаев для отделки каркасных домов и возведения дополнительных перегородок, существенно уменьшит шум в доме.