Строительство дома по каркасной технологии - описание, проекты, схемы

Каркасная технология строительства считается одной из самых современных. Однако, ее история началась очень давно, еще в XIII веке в Германии. Это была фахверковая технология, достаточно быстро распространившаяся по Западной Европе. Тогда, в средневековье, деревянный каркас являл собой достаточно сложную конструкцию из вертикальных и горизонтальных элементов и раскосов. Обычно конструкции выполнялись из дуба или лиственницы. Эти каркасы были очень долговечными и сохраняли свою целостность веками. Кроме несущей функции элементы каркасного дома выполняли и декоративную: они делили стену на части, придавая ей собственное выразительное «лицо».

Промежутки между несущими элементами заполнялись разнообразным мусором тех времен: соломенная масса с известью и навозом или камыши и ветки, связанные глиной. Затем функцию наполнителя стали выполнять камни и кирпичи.

В наши дни фахверковая технология продолжает применяться в строительстве. Каркас выполняется из бруса, предварительно высушенного и профилированного, чаще – клееного. Как и в средние века каркас играет роль не только конструктивную, но и декоративную, расчленяя фасад на панели, которым можно придать различную форму и цвет.

Часто используются такие конструкции, при которых фасад дома имеет большую остекленную площадь, что также придает дому декоративность и оригинальность.

В России классические фахверковые дома пока являются редкостью и считаются элитными. Чаще в индивидуальном строительстве используются более простые каркасные технологии с использованием их преимуществ.

Каркасная технология обладает такими свойствами и особенностями, что может быть использована в малоэтажном домостроении как для возведения дорогих коттеджей премиум-класса, так и для малобюджетного строительства.

Несмотря на свое давнее развитие, каркасные технологии все еще нуждаются в объяснениях и классификации. Например, открытые источники дают противоречивые данные о месте и истории их возникновения, и даже о том, что же такое «канадский дом», ассоциирующийся у многих с истинным домом, построенным по каркасной технологии. Попробуем с максимальной объективностью и с помощью экспертов разобраться в терминологии.

Каркасная технология применяется уже достаточно давно, однако, многое в ней еще не понятно домостроителям. Четкой классификации каркасные технологии не имеют, как не имеют и четкого определения. Часто отождествляют каркасные дома с так называемыми «канадскими» домами или с дешевыми и недолговечными каркасно-щитовыми дачными домиками советских времен.

Основной принцип этой домостроительной технологии озвучен уже в ее названии: каркас. Т.е. сначала возводится каркас будущего здания, а потом он обшивается различными материалами, как скелет животного обрастает мясом и кожей.

И в Канаде, и в США и в европейских странах уже давно возводят дома по этой технологии. История такого строительства уходит во времена, когда появилась необходимость в строительстве крупных жилых массивов в новых местах застройки. Мотивы этой технологии чувствуются и в строительстве кирпично-монолитных  или блочно-монолитных зданий, в том числе – многоквартирных домов, когда монолитный каркас «одевают» кирпичными стенами или готовыми блоками.

Сейчас российские строители имеют возможность использовать и европейские материалы, и современные отечественные. Это дает возможность нового подъема каркасного домостроительства.

Информация о строительстве каркасных домов

Отличия каркасных домов.

Дома, построенные с использованием каркасной технологии, отличаются высокой пространственной жесткостью, они устойчивы к деформациям. Кроме того, каркасные дома не продуваемы и устойчивы к внешним температурным изменениям.

Отличительная черта каркасной технологии заключается в том, что разные функции выполняют детали из разных материалов. Так, в качестве несущей конструкции изначально использовался деревянный каркас, а ограждение выполнялось из древесно-стружечных плит или многослойной фанеры, утеплителем служила минеральная вата. В настоящее время несущая функция по-прежнему закреплена за каркасом, деревянным или металлическим. С обеих сторон, внешней и внутренней, каркас обшивают листовыми, такими как OSB. фанера, ЦСП,  или погонажными материалами, например, вагонкой,  различными брусоимитаторами, блокхаузом.

Функцию утепления каркасного дома выполняют различные теплоизоляционные и ветрозащитные материалы, а также материалы, изначально призванные для звукоизоляции. Эти материалы закладывают внутрь каркаса. Различные минераловаты, стекловаты, стекловолокна, параизоляционные пленки и ветрозащитные мембраны выступают в роли теплозащитных материалов.

Сооружение собирается прямо на участке, отведенном под строительство, из имеющегося набора необходимых деталей. Обладая некоторыми навыками, правильно подобрав комплектующие материалы, можно собрать дом и своими силами, что, несомненно, даст определенную экономию, правда, обычно, в таком случае время строительства увеличивается. Выбрав вариант самостоятельного строительства, следует предусмотреть то, что материалы придется где-то хранить, защищая их от природных воздействий.

То, как будет выглядеть дом снаружи, зависит только от выбора хозяина. Для этого можно использовать и разнообразные виды облицовочного кирпича, и сайдинг, и специальные виды штукатурки, и некоторые виды пиломатериалов.  Изнутри дом также отделывают в соответствии с желанием его будущих владельцев: применяют фанеру, гипрок, изоплат, OSB, ISOTEX, имитирующий бревно или брус блокхаус, обои, краска и т.п..

Различия каркасной технологии и каркасно -панельной

Можно выделить каркасно-панельную и каркасно-щитовую технологии строительства. Принцип строительства по каркасной технологии сохранен. Но на участок строительства доставляют не отдельные панели и каркас, а целые блоки или панели, в которых уже на производстве  фрагменты каркаса «одеты» в утепленную обшивку. И если на сборку дома по традиционной каркасной технологии уходит месяц, а то и полтора, то в случае использования каркасно-панельной или каркасно-щитовой технологий – всего одна-две недели.  В этом случае за качество элементов сборки отвечает предприятие-производитель, поэтому от рабочих, осуществляющих сборку, не требуется особенная квалификация – их задачи значительно упрощаются, следовательно, заказчик может сэкономить на плате рабочей силы. Правда, в этом случае  приходится оплачивать использование подъемной техники, необходимой для сборки дома из уже готовых панелей или щитов. Но в целом строительство каркасно-панельного дома получается более экономичным.

Экономическая выгода строительства каркасных домов:

• строительный цикл получается коротким;
• готовые панели достаточно легкие, а , следовательно, не нужны мощные фундаменты - дом строится на основе из монолитной плиты, столбов или свай;
• такие дома не подвержены усадке, поэтому сразу после подведения дома под крышу можно переходить к отделочным работам, причем отделка осуществляется достаточно быстро, ведь все поверхности панелей, из которых собран дом, углы стыков стен не требуют дополнительного выравнивания;
• такие конструкции имеют низкую теплоемкость и теплопроводность, быстро нагреваясь, она долго держит тепло;
• каркасные стены устойчивы к замораживанию и размораживанию;
• на строительство уходит почти в два раза меньше дерева (исключения составляют фахверковые дома), чем при строительстве из бревен или бруса.

Долговечность каркасных домов.

Сооружения, построенные по каркасной технологии, должны прослужить не менее двадцати лет, а при правильном содержании и своевременных ремонтных работах – более ста лет. Долговечность дома зависит от качества древесины, из которой выполнен каркас. Основной опасностью для дерева  является сырость. Если древесина, из которой выполнен каркас, была высушена с соблюдением технологии, то каркас не рассохнется и не деформируется, а, следовательно, останется прочным.

В настоящее время используют два вида каркасов: деревянные и металлические.

Оба вида имеют как преимущества, так и недостатки.

Преимущества деревянных каркасов в  легкости монтажа конструкций, в том, что обработка и отделка дерева выполняется гораздо проще, чем металла.

Недостатки каркасных домов

Дерево, кроме легкости воспламеняемости нуждается в дополнительной защите от насекомых-вредителей, как любой органический материал оно подвержено гниению. Поэтому деревянный каркас нуждается в периодической обработке антисептиками, антипиренами, огнезащитными красками и т.п.. Кроме того, деревянные конструкции подвержены действию влаги: они могут неравномерно высыхать и набухать, меняя свои размеры. Каркасы из клееного бруса, однако, сушатся по специальным технологиям и последним недостатком не обладают.

Стальные металлические каркасы, напротив, к атмосферным явлениям устойчивы, обладают высокой прочностью, не подвержены коррозии, не дают усадок. Последнее свойство не дает повода к возникновению трещин в стенах. Следовательно, их можно отделывать панелями из самых разнообразных материалов.

Металлический каркас просто собирается: его элементы соединяются с помощью заклепок и саморезов. Но собирать каркас должен строитель, обладающий специальными навыками работы с металлом, сочетающимися с опытом плотницкой работы, что увеличивает стоимость работ по сборке. Кроме того, стоимость стального металлического каркаса почти вдвое выше деревянного.

В последние годы используются также каркасы из легких тонкостенных стальных конструкций (ЛСТК). Такие каркасы маловесны, что снижает нагрузку на фундамент, а значит и снижает требования к материалам, из которых он изготовлен. Детали таких каркасов достаточно точно изготавливаются (допуск +- 1 мм), значит, сборка их упрощена. Такие каркасы обладают высокой эластичностью, выдерживают достаточно сильные динамические нагрузки. Строительство домов на таких каркасах можно проводить в любой сезон с высокой – дом возводится в течение месяца и даже быстрее. Дома с такими каркасами огнестойки и долговечны. Они должны простоять более пятидесяти лет, как заявлено в технической документации

При выборе каркасной технологии для строительства дома нельзя забывать о том, что дом получится герметичным. Значит, еще на этапе проектирования должна быть продумана система вентиляции. Следует включить в проект вентиляционный штольни, спроектировать вентилируемый фасад, вентилируемую кровлю, часто используют «дышащие окна». Одновременно украшением, источником тепла и средством вентиляции может стать камин. В таких домах следует обязательно продумать и установить систему климат-контроля. Конечно, все это увеличивает стоимость дома.

Если стены возводятся из OSB-панелей, чувствительных к влаге, темнеющих от ее попадания, после их сборки необходимо как можно быстрее закрыть кровлю.

Фасадную отделку тоже следует делать как можно раньше.

Если используется деревянный каркас, то все пиломатериалы должны быть просушены до 14% влажности  в специальных сушилках. Для борьбы с вибрацией при эксплуатации верхнего этажа для перекрытий следует использовать клееный брус. Необходимо продумать огне- и биозащиту деревянных элементов.

Если строится трехэтажный дом с размерами по горизонтали более 20 м, каркас должен быть сложным. Это сделает строительство слишком трудоемким, а конструкцию дома недостаточно жесткой. Поэтому каркасная технология используется только для строительства небольших домов.

При использовании металлических каркасов очень важно не забыть об антикоррозийной обработке металла, а также о возможности возникновения так называемых «мостиков холода», конструктивных участков, на которых нарушается теплоизоляционная оболочка здания.

Некоторые утверждают, что при использовании некоторых материалов в обшивке дома последний получается не экологичным. Но надо выбирать материалы, которые имеют государственные гигиенические сертификаты. При использовании деревянных каркасов экологичность тоже не всегда соблюдается: ведь конструкции обработаны пропитками и клеями, экологичность которых также должна быть подтверждена.

Исходя из изложенного, можно сделать вывод, что выбирая технологию строительства будущего дома, следует проконсультироваться со специалистами, провести конкретные маркетинговые исследования.

Сравнительно недавно в России появилась близкая к каркасной  технология Structural Insulated Panels или SIP. При строительстве по этой технологии используются трехслойные конструкции из OSB-плит т пенопласта. Для стыковки панелей  используется шпонка из доски 150х50.

Дома, построенные по этой технологии называют «канадскими». Эта технология имеет те же преимущества, что и обычная каркасная: быстрая и технологически не сложная сборка дома, что позволяет еще более сэкономить в процессе итак достаточно экономичного строительства, облегченная конструкция.

Что касается недостатков, то можно отметить, что вследствие проводки коммуникаций через стены дома открытым способом, требуются дополнительные затраты на внутреннюю отделку. Однако уже существуют производственные цехи, предлагающие технологические каналы для коммуникаций внутри панелей, что в свою очередь затрудняет  и даже делает невозможным изменения структуры инженерных сетей. При использовании такой технологии снижается жесткость конструкции дома, так как для скрепления стеновых панелей используется шпонка, не связанная с горизонтальной обвязкой. Планировка внутренних помещений ограничивается размерами OSB-плит, которые составляют 1.2х2.5 м, таким образом высота потолков в доме получатся 2.5 метра. Использование плит с длиной одной из сторон 3 м (такие также выпускаются) увеличивают стоимость строительства за счет доп. комплекта на 15-20%, что зачеркивает одно из основных преимуществ этой технологии – экономичность. О долговечности строений по такой технологии пока говорить рано – ей менее 50 лет.