Какие виды стен по характеру работы применяют в каркасных зданиях

Обновлено: 27.04.2024

Как правильно делаются стены каркасного дома, в этой статье сделаем полный обзор этой тем. Рассмотрим следующие вопросы:

В чём отличие каркасных стен от без каркасных
Какие существуют стены у каркасного дома
Утепление стен каркасного дома
Толщина стен каркасного дома
Пирог стены каркасного дома
Пароизоляция и ветрозащита для стен каркасного дома
Плиты стен каркасного дома

Чем отличаются стены каркасных домов

Основным отличием стен каркасного дома от других, является конечно же наличие в них каркаса. К примеру в обычной стене из кирпича, блока, или бруса, никакого каркаса нет.

Какие преимущества даёт применение каркаса

Каркас принимает на себя все несущие нагрузки, передающиеся на стены. За счёт этого, прочие функции, такие как утепление, звукоизоляция, эстетическая привлекательность и т.д., можно делать другими строительными материалами, более подходящими для этих целей.

Например, сравним каркасную стену с кирпичной:

В кирпичной стене: один и тот же материал (кирпич) несёт на себе нагрузку, является утеплителем в стене, он же звукоизоляция, и эстетическую привлекательность фасаду так же придаёт кирпич.
Что в результате имеем. Кирпич плох как утеплитель, поэтому стену делают (по крайней мере в центральной части России) толщиной в 2,5 кирпича (примерно 65 см). При этом несущая способность в сотни раз превышает необходимую, для существующих нагрузок достаточно было бы и пол кирпича.

Таким образом, чтобы все предъявляемые к стене требования выдержать, в случае с кирпичом, приходится прибегнуть к большому расходу материала, а это, и толстые стены, и большой удельный вес, в разы повышающий требования к фундаменту, соответственно и цена строительства.

В каркасной стене основные функции распределяются между разными материалами. Так:

Несущие нагрузки обеспечивает каркас. При этом он обеспечивает необходимое сопротивление нагрузкам, без избытка как у кирпича, за счёт чего конструкционных материалов (пиломатериала) нужно гораздо меньше.
Утепление и звукоизоляция обеспечиваются за щёт базальтовых, минераловатных, либо других типов утеплителя. У всех утеплителей теплопроводность гораздо ниже чем у конструкционных материалов, поэтому и толщина нужна меньше.
Эстетическая привлекательность придаётся стенам за счёт отделочных материалов

Всех характеристик, присущих для стен дома, перечислять не буду, обращу лишь внимание на следующий факт:

Общий объём материалов, необходимых для каркасной стены, намного меньше чем у бескаркасных стен, соответственно толщина стен, их масса, а так же себестоимость тоже ниже.

Какие стены бывают у каркасных домов

Стены каркасных домов можно поделить по различным признакам:

несущие и ненесущие
утеплённые или холодные
можно найти ещё кучу других признаков, по которым их можно поделить, но я думаю этим вообще не стоит забивать голову.

Лучше расскажу вот о чём:

Как сделать правильный пирог каркасной стены. Основные принципы

В основе каркасных стен всегда лежит каркас, он может быть деревянным, металлическим, железобетонным, либо из каких-то иных конструкционных материалов. Для загородного домостроения обычно применяют деревянные каркасы.
Пространство между элементами каркаса заполняется утеплителем. Это, как правило, материал с низкой плотностью, а значит и низкой теплопроводностью.
Для домов с деревянным или металлическим каркасами применяют базальтовые либо минеральные ваты, пенополистирол, эковату.
В строениях с железобетонным каркасом для утепления используют ячеистый бетон, пеноблоки и.т.д.
Если стены утеплены паропроницаемыми материалами, такими как базальтовая или минеральная вата, со стороны улицы необходимо делать паропроницаемую ветрозащитную мембрану с вентзазором

Внутри и снаружи стены с каркасом могут быть отделаны любым подходящим отделочным материалом.

Зачем нужен вентзазор и паропроницаемая мембрана

В материалах с низкой плотностью, таких как базальтовая или минеральная вата, при определённых условиях перепадов температуры и влажности в воздухе образуется точка росы, в них образовывается конденсат. Если не обеспечить эффективное удаление влаги из стен, возникает сразу несколько проблем:

Их теплопроводность увеличится - значит в доме будет холоднее
От влаги утеплитель даст усадку
Снижается срок эксплуатации.

При наличии в пироге стены со стороны фасада вентиляции в виде зазора решает все эти проблемы, однако в таком случае утеплитель может продуваться.

Для того, чтобы исключить продувание и при этом обеспечить вывод влаги из стены, вместе с вентзазором на утеплитель устанавливается паропроницаемая мембрана.

2. Какие конструкции определяют конструктивную схему здания?

3. Основные преимущества конструктивной схемы с продольными несущими стенами.

4. Какие основные типы каркасов здания?

5. Какие виды стен по характеру работы применяют в каркасных зданиях?

Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания. Основания бывают двух видов: естественные и искусственные.

Естественным основанием называют грунт, залегающий под фундаментом и способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания.

Искусственным основанием называют искусственно уплотненный или упрочненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью по глубине заложения фундамента.

Действующие нагрузки деформируют основания, вызывая осадку здания.

В соответствии с изложенным грунты, составляющие основание, должны отвечать следующим требованиям: обладать достаточной несущей способностью, а также малой и равномерной сжимаемостью (большие и неравномерные осадки здания могут привести к его повреждению и даже разрушению); не быть пучинистыми, т.е. иметь свойство увеличения объема при замерзании влаги в порах грунта (в соответствии с этим требованием выбирают глубину заложения фундамента, которая должна быть согласована с глубиной промерзания грунта в районе строительства), не размываться и не растворяться грунтовыми водами, что также приводит к снижению прочности основания и появлению непредусмотренных осадок здания; не допускать просадок и оползней.

Просадки могут произойти при недостаточной мощности слоя грунта, принятого за основание, если под ним располагается грунт, имеющий меньшую прочность (более слабый грунт). Оползни грунта могут произойти при наклонном расположении пластов грунта, ограниченных крутым рельефом местности.

Главное внимание при проектировании уделяется вопросу обеспечения равномерности осадок. При этом необходимо прежде всего учитывать, что нагрузка от здания может вызвать разрушение основания при его недостаточной несущей способности. С другой стороны, основание может и не разрушиться, но осадка здания окажется столь неравномерной, что в стенах здания появятся трещины, а в конструкциях возникнут усилия, способные привести к аварийному состоянию всего здания или его части.

Грунтовые воды оказывают значительное влияние на структуру, физическое состояние и механические свойства грунтов, снижая несущую способность основания.

Если в грунте содержатся легко растворимые в воде вещества (например, гипс), возможно его выщелачивание, что влечет за собой увеличение пористости основания и снижение его несущей способности. Для этого в необходимых случаях снижают уровень грунтовых вод. В случаях, когда скорость движения грунтовых вод такая, что возможно вымывание частиц мелкозернистых грунтов, необходимо применять меры по защите основания. Для этого устраивают вокруг здания специальное шпунтовое ограждение или дренаж.

Каковы же основные виды грунтов и их свойства? Грунты разнообразны по составу, структуре и характеру залегания. Принята следующая строительная классификация грунтов:

Скальные – залегают в виде сплошного массива (граниты, кварциты, песчаники и т.д.) или трещиноватого слоя. Они водоустойчивы, несжимаемы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву. Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой.

Песчаные – состоят из частиц крупностью от 0,1 до 2 мм. В зависимости от крупности частиц пески разделяют на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.

Частицы грунта крупностью от 0,05 до 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение. Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку. Глинистые грунты делятся на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (3-10%).

Лессовые (макропористые) – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам и при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от увлажнения. С органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) они неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной сжимаемостью. В качестве естественных оснований под здания непригодны.

Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. Обладают свойством неравномерной сжимаемости, в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием для зданий.

Плывуны – образуются мелкими с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. Они непригодны как естественные основания. Основания должны обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания, поэтому нормами предусмотрены допустимые величины осадок здания (80-150 мм в зависимости от вида здания).

Обычно производят тщательные геологические и гидрогеологические исследования грунтов с тем, чтобы определить их физические и механические свойства, а также принять соответствующее решение о конструкциях здания. С этой целью определяют вид и мощность отдельных пластов грунта. В зависимости от этажности здания и местных условий глубина исследования колеблется от 6 до 15 м и более.

Исследование, или разведку грунтов производят путем бурения или шурфования и лабораторными анализами образцов пластов грунта. Если в зоне фундаментов обнаружены грунтовые воды, то необходимо провести их химический анализ, так как эти воды могут быть агрессивными и оказывать разрушающее воздействие на материал фундаментов.

Результаты геологических и гидрологических исследований заносят в специальные журналы, после чего составляют чертежи вертикальных разрезов (колонок) буровых скважин или шурфов и по ним - геологического профиля грунтового массива с указанием полных характеристик пластов грунта и положения грунтовых вод, что дает основание для принятия необходимых решений.

Если грунт на участке строительства не удовлетворяет предъявляемым требованиям, а здание необходимо возводить именно в этом месте, то устраиваются искусственные основания. Такие основания при возведении зданий на слабых грунтах устраивают путем их искусственного упрочнения или заменой слабого грунта более прочным. Упрочнение грунта может быть осуществлено следующими способами:

Уплотнением – пневматическими трамбовками (иногда с втрамбованием щебня или гравия) или трамбовочными плитами массой от 2 до 4 т, который имеют вид усеченного конуса с диаметром основания не менее 1 м (из железобетона, стали или чугуна). Этот способ применяют в случае, если грунты недостаточно плотные, а также при насыпных грунтах. Для уплотнения больших площадей применяют катки массой 10-15 т. Если грунты песчаные или пылеватые, то для их уплотнения применяют также поверхностные вибраторы. Необходимо отметить, что этот метод является более эффективным, так как грунт уплотняется быстрее.

Силикатизацией – для закрепления песков, пылеватых песков (плывунов) и лессовых грунтов. Для этого в песчаный грунт поочередно нагнетают растворы жидкого стекла и хлористого кальция, для закрепления пылеватых песков - раствор жидкого стекла, смешанного с раствором фосфорной кислоты, а для закрепления лессов - только раствор жидкого стекла. В результате нагнетания указанных растворов грунт по истечении определенного времени каменеет и имеет значительно большую несущую способность.

Цементацией – путем нагнетания в грунт по трубам жидкого цементного раствора или цементного молока, которые, затвердевая в порах грунта, придают ему камневидную структуру. Цементация применяется для укрепления гравелистых, крупных и среднезернистых песков.

Обжигом (термическим способом) – путем сжигания горючих продуктов, подаваемых в специально устраиваемые скважины под давлением. Этот способ применяют для укрепления лессовых просадочных грунтов.

Если уплотнить или закрепить грунт затруднительно, слой слабого грунта заменяют более прочным. Замененный слой грунта называют подушкой. При небольшой нагрузке на основание применяют песчаные подушки из крупного или средней крупности песка. Толщина подушки должна быть такой, чтобы давление на нижележащий слабый слой грунта не превышало его нормативного сопротивления.

2. По устройству горизонтальных связей: с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей и с непосредственным опиранием перекрытий на колонны (безригельное решение).

3. По характеру статической работы:

рамные с "жесткими" (монолитными) соединениями элементов в узлах (пересечениях) каркаса;

связевые со сварными соединениями узлов, отличающиеся простотой конструктивного исполнения, но по принципу геометрической неизменяемости системы имеющие связи жесткости, устанавливаемые между колоннами и ригелями каркаса;

рамно-связевые с жесткими соединениями узлов в поперечном направлении и сварными соединениями - в продольном направлении.

Каркасный тип здания целесообразен там, где требуются помещения с большой свободной площадью, а также в условиях, когда здание воспринимает большие статические или динамические нагрузки.

Основные размеры здания в плане (общие, пролеты, шаги) устанавливаются между разбивочными осями — продольными и поперечными. В производственных одноэтажных, зданиях расстояние между продольной разбивочной осью (пролет) в соответствии с объемно-планировочными решениями назначают для домов без кранов равными 12, 18 и 24 метров (а для отдельной отрасли также 6 и 9 м), для здания, оборудованного мостовым краном,— 18, 24, 30 м и больше, кратными 6 метров.

Если необходимо по технологическим требованиям допускают для бескрановых зданий пролет величиной 30 метров и больше, кратные 6 метрам, а для крановых зданий — пролеты, равные 12 м.

Шаг колонн — расстояние, измеряемое между соответствующими поперечными разбивочными осями,— в одноэтажных производственных зданиях назначается равным 6 или 12 м (как по крайним, так и по средним рядам) на основании технико-экономических расчетов с учетом технологических требований. При этом в зданиях с железобетонным каркасом с пролетами 12 м, высотой до 6 м рекомендуется применять шаг наружных колонн 6 ж, а в бескрановых зданиях высотой 8,4 м и более и в зданиях высотой 12,6 м и более, оборудованных кранами,— шаг средних колонн, равный 12 м. Необходимо отметить, что до недавнего времени более распространенным был шаг колонн 6 м. Переход на сетки колонн с шагом 12 м (12 X 18, 12 X 24, 12 X 30 м) расширяет планировочные возможности зданий, делает их более универсальными («гибкими»), способствует увеличению производственных площадей, сокращению затрат на изготовление и монтаж конструкций и др.

При 12-метровом шаге колонн несущие конструкции покрытия располагаются как с шагом 12м, так и 6 м. В последнем случае в состав каркаса вводят подстропильные конструкции. При шаге внутренних колонн 12 м шаг колонн в наружных (пристенных) рядах может быть 12 и 6 м. Производственные многоэтажные здания проектируют с шагом колонн 6 метров, с пролетем 6 и 9 метров для нижних этажей и 6—24 метров — для верхних но это зависит от назначения здания.

4. Единая модульная система в строительстве (ЕМС). Координационные оси. Размеры модульные, конструктивные и натурные. Горизонтальные и вертикальные планировочные модули.

ЕМС.Основой для унификации и типизации сельскохозяйственных зданий является Единая модульная система в строительстве (ЕМС) — совокупность правил взаимного согласования размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования на основе применения модулей. Положения модульной координации размеров в строительстве (МКРС) действуют во всех странах СЭВ и регламентируются специальным стандартом.

В СССР и большинстве европейских стран в качестве единого основного модуля принята величина 100 мм, обозначаемая буквой М. Для назначения координационных размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов сельскохозяйственных зданий применяются укрупненные модули (мультимодули): ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ, 60М (т. е. 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм). Укрупненные модули применяют до некоторых предельных значений координационных, размеров. В сельскохозяйственных зданиях их принимают: 60М — в плане без ограничения предела; ЗОМ — в плане в пределах до 21000 мм; 15М — в плане в пределах до 12 000 мм; 12М и 6М — в плане в пределах до 7200 мм и по вертикали без ограничения; ЗМ —в плане и по вертикали в пределах до 3600 мм.

Для назначения относительно малых размеров конструктивных элементов и деталей (сечения колонн, балок, перемычек и т. п.), а также толщины плитных и листовых материалов, ширины зазоров между элементами и допусков при изготовлении изделий применяются кроме основного дробные модули (субмодули) 50, 20, 10, 2 и 1 мм, обозначаемые соответственно 1/2М, 1/5М, 3/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М.

Взаимное расположение элементов здания в пространстве устанавливают с помощью трехмерной условной системы взаимно пересекающихся плоскостей — модульной пространственной координационной системы. Линии пересечения координационных плоскостей образуют координационные оси в плане и разрезе, которые определяют членение здания на модульные шаги и высоты этажей, а также расположение основных несущих и ограждающих конструкций. Расстояния между координационными плоскостями и осями кратны основному или некоторым укрупненным модулям. На архитектурно-строительных чертежах поперечные оси обычно обозначают арабскими цифрами, а продольные — заглавными буквами русского алфавита. Порядок маркировки осей: снизу вверх и слева направо по левой и нижней сторонам плана.

Координационные оси.На изображении каждого здания или сооружения указывают координационные оси и присваивают им самостоятельную систему обозначений.

Координационные оси наносят на изображения здания, сооружения тонкими штрихпунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением букв: Ё, З, Й, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь) в кружках диаметром 6 - 12 мм .

Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются.

Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания и сооружения с большим количеством осей. Если для обозначения координационных осей не хватает букв алфавита, последующие оси обозначают двумя буквами.

Размеры модульные, конструктивные и натурные. Проектное расстояние между координационными осями здания, или условный размер конструктивного элемента его, включающий соответствующие части швов и зазоров, называется номинальным модульным размером . Кроме номинального различают конструктивные и натурные размеры. Конструктивнымназывают проектный размер конструктивных элементов, строительных изделий и оборудования, отличающийся от номинального на величину нормированного зазора или шва (5, 10, 20 мм и т.д.). Натурный размер — фактический размер детали, конструктивного элемента, оборудования, отличающийся от проектного на величину, находящуюся в пределах допуска.

Вертикальный модуль (т.е. модуль для основных вертикальных размеров) в гражданском строительстве принят равным 30 см, что отвечает высоте двух подступенков лестницы (2х15 см) и блоку кирпичной кладки из четырех рядов.

Горизонтальный модуль зависит от решения зданий и вида применяемых в них конструкций. Жилые дома, здания детских учреждений и больниц характеризуют малыми размерами элементов. Для них горизонтальный модуль принят равными 20 см, что отвечает толщинам внутренних несущих панелей, или равным 40 см, что отвечает толщинами тех же стен из кирпича или крупных блоков.

Чтобы получить по-настоящему добротный дом, стоит разобраться в некоторых особенностях каркасных технологий. Те или иные конструкции имеют как свои плюсы, так и определённые недостатки, развиваются и совершенствуются параллельно друг другу.

Каркасные дома бывают разные. Есть очень бюджетные, которых большинство. Но есть и такие, которые способны простоять под сотню лет даже в нашем климате. Решающее значение в этом деле имеет не конкретная технология, а то, кто и как их строит.

Классическая каркасная технология

Ещё эту технологию иногда называют «каркас со сквозными стойками». В конструкции данного типа стойки стен проходят сквозь все перекрытия не прерываясь и скрепляются верхней обвязкой, на которую опирается крыша. Изначально использовались деревянные балки (или даже брёвна).

Яркий представитель каркасного домостроения - фахверковый дом, хотя часто его выделяют в отдельную классификацию, поскольку основные несущие конструкции не зашиваются в принципе и видны снаружи.

Классический обшиваемый со всех сторон каркасник сегодня строят из бруса 150х150 мм. Материал этот сравнительно дорог, поэтому брус используют только в наиболее нагруженных местах, в основном применяют сдвоенную и строенную 150 мм доску.

Собирается «скелет» каркаса прямо на объекте, после чего утепляется и обшивается. В процессе строительства дома древесина легко набирает влагу из воздуха, а шанс намочить ещё не законченный каркас в нашем климате весьма велик. Просушить его полностью после этого практически невозможно. Такой метод строительства каркасного дома, пожалуй, наиболее удобен и практичен для самостоятельного строительства и не имеет ограничений по воплощению любых архитектурных задумок.

При всей кажущейся простоте каркасный дом является довольно сложной инженерной конструкцией. Основа такого дома - каркас, который имеет скрытое расположение. И то, на сколько грамотно он собран, просушен и защищён в процессе подготовки, сильно повлияет на срок службы. Поэтому качественное каркасное строительство в российских условиях порой становится нетривиальной задачей.

Стандартная технология требует сухой калиброванной древесины. При возведении каркаса очень важно избежать использования леса, имеющего дефекты. Если попадётся хотя бы пара-тройка досок или брусьев с грибком или гнилью, в процессе эксплуатации деревянные элементы конструкции, имеющие здоровую древесину, могут быть заражены, что отрицательно скажется на теплопроводности древесины и на её физических свойствах.

Так что обработка деревянного каркаса антисептиком обязательна. При этом под словом «обработка» необходимо понимать обязательное нанесение на дерево предписанного производителем количества антисептического состава (по нормам расхода на м 2 ) по принципу: покрасил / впиталось / покрасил. А не простое промазывание кисточкой там и тут.

В первую очередь поражению подвержены закладные бревна и нижний брус обвязки. Так же не стоит пренебрегать и качеством гидроизоляции деревянной конструкции от фундамента дома.

Однако самая большая проблема в строительстве каркасника в нашей стране - это отсутствие хорошего сухого пиломатериала. Проблема очевидна, решение понятно: чем меньше влаги в дереве, тем лучше.

Сложность может возникнуть с поиском действительно высушенной древесины и, как обычно, с человеческим фактором: по бумагам будет один процент влажности, а на самом деле другой. Ведь зачастую закуп материала отдаётся на откуп строителей и те набирают сырой древесины с ближайшего строительного рынка.

В сыром дереве всегда и грибок скорее появиться, и «ведёт» после высыхания эти доски и брусья так, что они становятся «винтами» и «саблями». Да и влага внутри каркаса совсем не улучшает свойства утеплителя.

Каким должен быть показатель влажности используемой для сборки каркаса древесины? Строительные эксперты утверждают, что до 15%. В некоторых источниках можно встретить и 22%. В нормативных документах по строительству фигурирует показатель не более 25%. В реальности чем меньше, тем лучше.

Другой неожиданный для многих самодеятельных застройщиков момент - стабильность размеров пиломатериала вообще и в отдельно взятом экземпляре доски или бруса в частности. При разбросе толщин стоек каркаса в полсантиметра его последующая отделка становится весьма незаурядным и, можно сказать, «творческим» процессом.

До недавнего времени для изготовления несущего каркаса применялся только деревянный брус. Хотя, казалось бы, высокая степень надёжности металлического профиля лучше обеспечивает необходимую для этого стабильность размеров. Ведь он, в отличие от древесины, не подвержен влиянию влажностных и температурных воздействий.

Причина, по которой металл раньше не использовался в каркасных конструкциях, кроется в его высокой теплопроводности. Ведь элементы проходят сквозь всю толщу стен, соприкасаясь с холодным воздухом снаружи здания и тёплым внутри него. Это приводит к образованию «мостиков холода» и является причиной значительных теплопотерь, приводит к промерзанию внутренних поверхностей стен. В таком месте выделяется конденсат, от разрушительного влияния которого ни саму стальную конструкцию, ни другие материалы уже не спасти.

Для снижения тепловых потерь потребовалось уменьшить толщину металла (ведь чем тоньше сталь, тем меньше теплопотери) и увеличить путь прохождения тепла. Для этого в конструкциях наружных стен стали использовать стальной оцинкованный тонкостенный перфорированный профиль с поперечным сечением от 0,7 до 3 мм.

Принципиальное отличие термопрофиля от обычного в том, что он имеет специальные расположенные в шахматном порядке просечки, увеличивающие путь прохождения теплового потока. Такое решение снижает естественную теплопроводность металлических конструкций на 80-90%, никак не сказываясь на их прочностных характеристиках. Проблем со сборкой такого каркаса обычно не возникает. Отдельные элементы соединяются между собой при помощи саморезов или заклёпок, без сварки.

Каркасно-щитовая технология

Такие дома строятся следующим способом. Сначала на фундаменте собирается перекрытие до уровня чернового пола, затем оно используется как основание для стен, на котором удобно проводить дальнейшую сборку каркаса. После установки стен, поверх них устанавливается следующее перекрытие.

Это так называемая «платформенная» технология. Стеновые конструкции при этом, как правило, собирают отдельно и затем монтируют на платформу.

Более продвинутым стал принцип сборки таких стен-щитов не на самой стройплощадке, а на специализированном производстве. И это реальный способ упростить и уменьшить объём работ на стройплощадке, минимизируя риски строительства. В заводских условиях гораздо проще проконтролировать качество сборки панели, а шанс намочить деревянную основу или утеплитель в данном случае сводится к нулю.

Процесс итоговой сборки ускоряется в разы. На заводе щиты собираются до полной комплектации, то есть помимо утеплителя и обшивки в них монтируются окна, двери, коммуникации, происходит первичная (по-нашему «черновая») отделка стен и на объект поступают в прямом смысле готовые стены и перекрытия. Само же строительство дома на готовом фундаменте и вовсе занимает буквально 2-3 дня. Остаётся только декоративная часть отделки и коммуникации. В Европе многие каркасники строят именно так. У нас эта технология получила название «немецкой».

Недостатком подобного подхода являются габариты элементов. Ведь их ещё необходимо как-то довезти до места и установить, а значит без внушительной и дорогостоящей техники и кранов не обойтись. В наших условиях сроки поставки панелей на объект зачастую не выдерживаются, что влечёт дополнительные расходы застройщика на простой грузоподъёмной техники.

Да и сама перевозка таких панелей по нашим дорогам не улучшает их качеств. Обычно в них закладывают в качестве утеплителя минеральную вату, которая при тряске сбивается, съезжает и образует в конструкциях полости без утеплителя.

Другая опасность такой технологии кроется в стыках готовых панелей. Изначально они не должны требовать ручной подгонки. Но в наших условиях при сборке такого дома часто приходится работать и топором. А если рабочим наплевать на качество, результат может быть непредсказуем.

Хотя именно эта проблема решается достаточно просто. Поскольку продолжительность процесса сборки целого дома измеряется днями и стыков совсем немного (десятки, даже не сотня), значит владелец вполне может выделить несколько дней и лично поприсутствовать при сборке дома для контроля качество монтажа.

Каркасно-панельная технология

К ней относят дома, построенные по SIP технологии. Большинство конструктивных элементов такого дома совмещают и несущие, и изоляционные функции. При строительстве не нужен отдельно возводимый каркас. Его роль выполняют верхний и нижний обвязочный брус и бруски, стыкующие панели. Панели сами по себе и являются основным несущим элементом конструкции. Их торцевые стыки закрываются брусками, фактически выполняющими роль соединения «шип-паз».

В основе технологии лежит структурная утеплённая панель SIP (Structural Insulated Panel). Изготавливается она из двух базовых материалов: плотного вспененного пенополистирола и OSB плиты. В результате на выходе получаем стандартную конструкционно-изоляционную панель. Европейцы вместо пенополистирола используют пенополиуретан - он более симпатичен в плане экологии, да и теплоизоляционные свойства выше.

Толщина «сэндвича», по всем параметрам подходящая для нашего климата, установлена в 164 мм для внешних стен, 224 мм для перекрытий и 124 мм для внутренних перегородок дома. Стена выдерживает вертикальную нагрузку в 10 тонн на SIP панель стандартной ширины 1,25 м и поперечную в 2 тонны на 1 м 2 . То есть имеет более, чем пятикратный запас прочности. Часто из SIP панелей выполняют и перекрытия, и конструкцию кровли.

Стоимость SIP строительства получается сравнимой со стоимостью дома из обычного (не клееного и не сушеного) бруса, однако если брус ещё требует утепления, то здесь уже всё это присутствует. Да и отделка деревянных стен обойдется дороже за счёт плохой геометрии бруса, да и его усыхание добавит немало проблем.

Сегодня существует возможность закупить не просто панели, а уже готовый домокомплект, который на месте уже собирается как конструктор. Панели в нём уже раскроены и имеют заданные геометрические размеры. «Дуракоустойчивость» такой технологии весьма высока - при сборке дома остаётся лишь заполнить стыки монтажной пеной. Дом площадью в 150-200 м 2 может быть собран на готовом фундаменте за 2-4 недели, что вполне позволяет застройщику лично проконтролировать процесс.

Такие стены не дают усадки, что позволяет не только ускорить процесс строительства, но и избежать проведения дополнительных работ (выравнивания, утепления, заделки трещин и т.д.). Сезонность при таком строительстве практически не имеет значения. Хотя необходимо учитывать, что монтажная пена ограничивает диапазон работ до -10-15°C, поскольку теряет свои свойства при более низкой температуре.

Размер панелей определяет стандартную высоту потолков в 2,8 или 2,5 м, однако простота стыковки конструкций позволяет наращивать высоту до требуемого размера. Правда, обратной стороной подобных «излишеств» становится резкое увеличение стоимости домокомплекта. То же происходит и в том случае, когда застройщик желает видеть не типовой, а в архитектурном плане немного более изысканный проект.

Всё дело в том, что заводские комплекты «заточены» под размер и оптимальный раскрой материала. Индивидуальный подход неизбежно влечёт увеличение количества отходов. Для удешевления строительства из SIP панелей возводится только тёплый контур дома, а несущие балки перекрытия, стропильную систему крыши и перегородки возводят из привычного пиломатериала.

Опасность огня

Сама возможность того, что дом может сгореть, пугает любого нормального человека. Почему-то каменные стены успокаивают. Парадокс: пожара боятся все, но в абсолютном большинстве частных домов нет обычного огнетушителя.

А ведь пожарная безопасность любого дома, и не только каркасного, обеспечивается целым рядом мероприятий: обработка огнезащитными составами, соблюдение стандартов устройства электропроводки, правильная эксплуатация нагревательных приборов и печей, соблюдение пожарных требований к застройке (противопожарные разрывы, брандмауэры и т.д.) и просто банальное соблюдение простейших правил пожарной безопасности.

В этом плане из всего семейства каркасников наиболее защищены от возможных возгораний дома из СИП-панелей. В качестве утеплителя в них используется не поддерживающий горения пенополистирол, кроме того, за счёт особенностей устройства, в таких стенах нет воздушных промежутков, через которые очаг возгорания мог бы получать кислородную подпитку. Сами же по себе негорючие стены не являются гарантией от пожара. Пожары происходят в любых домах. Если горят не сами стены, то хорошо горит то, что находится внутри.

Подводя итог можно сказать, что каркасные дома бывают разные. Есть очень бюджетные, которых большинство. Но есть и такие, которые способны простоять под сотню лет даже в нашем климате. Однако подобные каркасные дома пока редки, ведь их строительство держится на абсолютном энтузиазме владельцев и опыте исполнителей работ, что, к сожалению, в наших реалиях является достаточно редким сочетанием.

Прежде чем собирать каркасные стены давайте разберемся какие стены могут быть. Очевидно, что каркасные стены можно разделить на наружные и внутренние. Но это деление может быть очень условным и характерно только для дома в виде прямоугольника. Если же есть выступ, то внешняя стена может продолжаться во внутреннюю.

Более верно с точки зрения конструктива разделить каркасные стены не только на внешние и внутренние, но также в зависимости от нагрузки на:

В проектировании каркасного дома используются также деление на полноценную стену на всю длину дома и участки стен, которые ограничивают комнаты. Но для непосредственно строительства дома по канадской каркасной технологии это лишнее деление и не стоит обременять себя дополнительной информацией.

Что такое несущая стена? Из названия становится понятно, что этот тип каркасной стены несет на себе какую-то нагрузку. Это может быть перекрытие, вес кровли.

Обратите внимание на рисунок выше. Красным цветом отмечены внутренние несущие стены. Для наружных стен несущими могут считаться стены, на которые опираются стропила кровли или конек, если он выполняет он задействован как несущий конструктивный элемент. Например, для стропильной системы без потолочного перекрытия.

Несущие стены собираются в первую очередь и для них используются наиболее качественные материалы. Не несущие стены можно собирать после того, как каркасный дом построен на этапе выполнения внутренних работ. Материал для каркасных не несущих стен может быть обычным - доска сечением 50 х 100 мм с шагом 400 мм или каркас из металлических профилей для гипсокартона.

Разница в конструкции несущих и не несущих каркасных стен проявляется также в устройстве дверных и оконных проемов. Любой проем ослабляет несущие способности стены, поэтому для проемов в несущих каркасных стенах действуют более жесткие требования к верхней перемычке над проемом и количеству элементов, которые формируют проем.

Читайте также: