Каркасный дом
Каркасный дом является на сегодняшний день самым распространенным типом деревянных домов, который выбирают для частного домостроения частные застройщики. В чем особенности технологии каркасного дома, на что нужно обращать внимание при выборе проекта, а также во время строительства?
Содержание статьи:
- Особенности технологии
- Достоинства каркасного дома
- Недостатки
- Этапы строительства каркасного дома
- Проектирование и конструктивные особенности
- Элементы, обеспечивающие жесткость конструкции каркасного дома
- Утепление стен каркасного дома
- Выводы
- Источники
Особенности технологии
На английском языке каркасный дом — это stick-house или frame-house. Слово stick в переводе с английского означает «палка, брусок», а слово frame означает «рама». Таким образом, название дома само по себе уже изначально дает представление об особенностях технологии.
Каркасный дом — это дом, каркас которого состоит из струганных досок камерной сушки, собранных в конструкционную раму. Ячейки этой рамы имеют определенную глубину (обычно от 150 до
Фото 1. Дом на этапе возведения каркаса.
Технология строительства такого дома сложная, в ней много нюансов и тонкостей, которые нужно знать проектировщикам и строителям. В чем сложность? — Нужно знать:
• как правильно располагать деревянные узлы такие как: обвязки, стойки, ригели, укосины, хидеры, балки, стропила, закладные, с каким шагом и т.п.
• как правильно подобрать «пирог» для стен (в т.ч. пароизоляцию и ветрозащиту), с учетом региональных особенностей климата;
• важно также правильно подобрать тип фундамента: ленточный, свайный, свайно-винтовой и т.д.
К слову — технология строительства каркасных домов является одной из самых распространенных в мире. Деревянные каркасные дома строят везде — от Аляски до джунглей Индонезии. Просто в жарких странах не используют утеплитель для стен (по понятным причинам, он там не нужен). Более 80% частных жилых домов в Северной Америке — это деревянные дома. И более половины из них построены по каркасной технологии. Популярны каркасные дома не только в Канаде и США, но также и в странах Скандинавии. В настоящее время эта технология строительства набирает обороты и у нас. Можно констатировать, что сегодня в мире каркасные дома возводят по двум основным технологиям:
• северо-американской (с разделением на американский и канадский варианты) и
• скандинавской (с разделением на шведский и финский варианты).
Различия между ними не очень большие, но все же они есть. И хотя первые каркасные дома начали поставляться Финляндией в Советсткий Союз сразу после окончания второй мировой войны, но на постсоветском пространстве основное распространение получил канадский вариант технологии каркасного домостроения. Именно с канадского стандарта были составлены наши СП по каркасному домостроению.*
(* СП 31-105-2002. Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом.)
Важно: Каркасный дом, спроектированный и построенный в строгом соответствии с технологией, является настоящим чудом техники. Он может прослужить верой и правдой своим хозяевам много десятилетий.
Что же делает каркасные дома такими популярными? В чем их преимущество?
Достоинства каркасного дома
Прежде всего, это доступное по материалам, экологичное, энергоэффективное и относительно недорогое жилье (относительно домов из камня, кирпича или газоблоков).
1. Основным преимуществом каркасника является приемлемая цена строительства. Такие дома строят у нас в основном на свайно-винтовом фундаменте. Именно за счет такого фундамента можно добиться значительной экономии средств. Конечно, можно построить дом и на ленточном фундаменте, и на ленточном фундаменте глубокого заложения (если кто-то хочет дом с подвалом), но в этом случае цена вопроса вплотную приблизится по стоимости к дому из кирпича.
2. Еще одна причина популярности каркасных домов — это скорость их строительства. Если строительство ведет фирма с хорошо поставленной работой, то сроки возведения здания могут лежать в пределах 2–3 месяцев (зависит от площади дома), чего никак нельзя добиться при строительстве кирпичного дома или дома из газоблоков.
3. Немаловажное достоинство — каркасный дом очень теплый, ведь он на 90% состоит из утеплителя. Дома такого типа строят даже на Аляске. Просто для суровых климатических условий используется перекрестная система утепления.
4. У таких домов очень малые теплопотери (если все сделано качественно) и это позволяет значительно экономить на отоплении. Такой дом можно отапливать электричеством. Заказчики выбирают каркасный дом особенно часто в тех случаях, если в регионе строительства нет возможности подвести газ для отопления.
Недостатки
Есть у каркасных домов и недостатки. Но, справедливости ради нужно сказать, что львиная доля этих недостатков возникает по причине отсутствия проекта или несоблюдения технологии во время строительства. Итак, вот основные недостатки каркасных домов:
1. Свайно-винтовой фундамент — железо коррозирует и со временем растворяется в земле. Скорость этого процесса зависит от типа грунта. (Тип грунта можно определить во время геологических изысканий. К сожалению, не все частные застройщики заказывают эту услугу перед началом строительства.) При самых благоприятных грунтах, железные сваи прослужат лет 70. Выход: строить на ленточном фундаменте или на железо-бетонных сваях.
2. В каркасном доме нужна хорошая система вентиляции. Естественной вентиляции для поддержания нормального микроклимата в таком доме не хватит. Если хорошей вентиляции не будет, то в доме начнет повышаться уровень влажности, а это неблагоприятным образом сказывается на состоянии древесины.
3. Плохая звукоизоляция между отдельными помещениями дома. Дело в том, что дерево само по себе хорошо проводит звук. Если речь идет о небольшом дачном доме, или о доме для небольшой семьи — то всё в порядке. Но если речь идет о большой семье, где дети бегают-прыгают, где кто-то занимается музыкой… Впрочем, в многоэтажных домах уровень звукоизоляции ненамного лучше, так что этим показателем можно пренебречь.
4. Пожароопасность — как ни крути, но дом деревянный. Поэтому при строительстве каркасного дома нужно обязательно проводить антипиренную обработку древесины и соблюдать все требования противопожарной безопасности. Противопожарным мероприятиям нужно уделять внимание еще на этапе проектирования — следует придерживаться зонирования участка застройки, должны также выдерживаться установленные нормативами расстояния до построек на соседних участках.
5. Утеплитель нужно будет периодически менять. Да, не каждый год, но примерно раз в 20 лет. Дело в том, что в доме постоянно присутствуют вибрации, от этого утеплитель (если речь идет о каменной вате) усаживается и будет со временем терять свои теплоизоляционные свойства.
Но опыт показывает, что бо́льшая часть бед каркасного дома возникает из-за недобросовестных и некомпетентных подрядчиков, нарушающих всё, что только можно нарушить во время строительства. Поэтому к выбору строительной бригады нужно подходить едва ли не более тщательно, чем к выбору технологии строительства. Более подробно об основных подходах к выбору строительной бригады можно прочитать в статье: Как выбрать строительную бригаду.
Этапы строительства каркасного дома
Основными этапами строительства каркасного дома являются:
• Получение разрешения на строительство, проектирование.
• Вынесение здания в натуру, выемка грунта, обустройство фундамента и дренажа. Обустройство септика. Обустройство закладок под будущие инженерные коммуникации.
• Возведение каркаса, стропильная система, кровля.
• Окна, двери.
• Ветрозащита, внешняя отделка.
• Разводка инженерных коммуникаций в каркасе стен и полов (теплый пол).
• Пароизоляция, внутренняя отделка.
• Окраска, установка оборудования.
• Вывоз мусора, благоустройство участка.
*Примечание: Продолжительность строительства — около 16 недель для дома 100м2 исходя из предпосылок, что финансирование строительства и закупка стройматериалов ведется бесперебойно.
Проектирование каркасного дома
Важно: Первое, с чего следует начать строительство каркасного дома — это разработка проекта.
Проект — это набор технической документации, в котором:
• учтены все особенности земельного участка, на котором будет вестись строительство и его рельеф,
• точно рассчитаны все конструкционные элементы и узлы, а также
• составлены спецификации по всем видам строительных и иных расходных материалов.
Строительство частного дома без проекта, только по наброскам или эскизам — мероприятие с трудно предсказуемым результатом. Подробнее о том, что такое проект, из чего он состоит и для чего он нужен можно узнать здесь.
Совет: До начала строительства и проектирования лучше провести архитектурное зонирование участка. То есть, следует определиться, где будут находиться ВСЕ будущие постройки: гараж, баня, сарай и т.д. Это поможет избежать хаотичной застройки участка, что в дальнейшем обязательно повлечет за собой неудобства в его эксплуатации. При этом нужно обязательно помнить о требованиях противопожарной безопасности.
Проектирование и конструктивные особенности
Каркасный дом представляет собой быстровозводимое здание, в котором все несущие элементы конструкции жестко связаны между собой в жесткий каркас.
Фото 2. Собранный каркас будущего дома.
Каркас представляет собой несущую конструкцию и помогает дому выдерживать все нагрузки. За счет такого каркаса достигается прочность и общая устойчивость всего объекта. В архитектуре любой каркас выполняет роль остова, (можно даже сказать, скелета) всего здания. Каркас обычно состоит из колонн, на которые крепятся разные строительные элементы, такие как: прогоны, балки, арки, фермы и т. д. А уже на эти элементы укладываются перекрытия или крыша здания. Важно правильно произвести расчет каркаса. При проектировании и расчете каркаса учитываются следующие нагрузки:
• собственный вес всей конструкции здания;
• расчетный вес полезной нагрузки;
• нагрузки от снега и ветра;
• нагрузки от возможной неравномерной осадки фундамента;
• возможные сейсмические нагрузки.
По техническому исполнению каркас здания бывает полным и неполным.
Полный каркас принимает на себя все полезные нагрузки, падающие на здание, плюс собственный вес всей конструкции. Основные составляющие элементы каркасного дома представлены на рис. А.
Рис. A. Элементы каркаса: 1 — рама каркаса; 2 — обвязка рам; 3 — чердачное перекрытие; 4 — стропила; 5 — кровля; 6 — дымовая труба; 7 — обрешетка; 8 — стойка; 9 — подкос; 10 — отмостка; 11 — фундаментные столбики; 12 — цокольная перемычка; 13 — цоколь; 14 — цокольное перекрытие; 15 — доски для покрытия полов.
Дома с неполным (т.е. внутренним) каркасом называются опорно-брусовыми. Их еще называют фахверковые дома или просто «фахверк». В таких домах опорные элементы выполняются из балок расположенных вертикально, горизонтально и по диагонали. Более подробно о фахверковых домах можно прочитать в статье о Традиционном фахверке, Современном фахверке и об Американском фахверке.
Фото 3. Каркас фахверкового дома.
Элементы, обеспечивающие жесткость конструкции каркасного дома
Общая крепость и устойчивость здания, возведенного по каркасной технологии, может быть достигнута с помощью использования различных каркасных силовых схем (Рис. В). Такие схемы состоят из: вертикальных стоек (колонн), балок, обвязок, а также скрепляющих их ригелей, раскосов и других элементов, которые вместе с перекрытиями принимают на себя все нагрузки воздействующие на дом.
Рис. В. Конструктивные элементы каркасного дома, где: 1 — колонна; 2 — раскос; 3 — нижняя балка обвязки; 4 — верхняя балка обвязки; 5 — лаги; 6 — доски пола; 7 — ригель.
Материалы наружных стен каркасного дома (помимо своей основной функции — защищать внутренние помещения от воздействий внешней среды), также придают дополнительную жесткость каркасу. В качестве таких дополнительных элементов жесткости может выступать такой популярный нынче материал как OSB или ветрозащитные плиты от различных производителей (лучше выбирать в исполнении шип-паз — такая защита от ветра надежнее).
Рис C. Обшивка каркасного дома ветрозащитными плитами.
При этом важно понимать, что надежность конструкции каркасного дома напрямую зависит от того насколько правильно подобран пирог стен и от того насколько качественные строительные материалы используются во время строительства. Тут применение древесины и плит от совершенно неизвестных производителей чревато самыми непредсказуемыми последствиями для заказчика строительства. О профессионализме строителей нет нужды говорить — понятно, что если таковой отсутствует, то в этом случае даже самый хороший проект и самые лучшие стройматериалы не помогут.
Утепление стен каркасного дома
Все виды утеплителя для стен каркасного дома делятся на натуральные и синтетические. К натуральным видам утеплителя можно отнести глину, опилки, солому, мох и т.п. Из-за того, что натуральные виды утеплителя могут стать рассадником грибков, насекомых и грызунов, то в последние годы натуральные виды утеплителей практически не используются. Им на смену пришли более практичные и безопасные высокотехнологичные виды материалов. Сегодня в качестве утеплителя для каркасных стен чаще всего используются:
Каменная вата (она же минвата) — делается из базальта. Это самый распространенный по применяемости вариант. Нужно только следить, чтобы плотность каменной ваты была достаточной;
Эковата — делается из целлюлозы, которая наносится методом распыление с помощью специальной установки. К выгодам использования эковаты можно отнести то, что она обрабатывается специальными реагентами, которые служат дополнительным антисептиком для древесины;
PIR — современный вид утеплителя, вообще не боится перепадов температур, не горит, не усаживается. Но у этого вида утеплителя есть несколько существенных недостатков — полное отсутствие звукоизоляции, экранирование мобильной связи (он с двух сторон покрыт фольгой), неплотное прилегание к стойкам (необходимо использование монтажной пены) и очень высокая стоимость.
В качестве утеплителя могут использоваться также такие материалы как: пеноизол, пенопласт, пенополиуретан, пеноплекс, пеностекло и др. У всех этих видов утеплителя есть как достоинства, так и недостатки.
При выборе утеплителя нужно, прежде всего, принимать во внимание такие показатели как:
• теплопроводность — чем она меньше, тем лучше утеплитель «держит» тепло;
• срок эксплуатации — тут чем выше, тем лучше;
• степень водопоглощения — понятно, что чем меньше влаги поглощает утеплитель, то тем он лучше;
• пожаробезопасность — лучше всего выбирать негорючий или малогорючий утеплитель;
• степень усадки — если утеплитель усаживается, то появляются мостики холода
Фото 4. Разные виды утеплителя для каркасных домов.
Ассортимент видов утеплительных материалов на рынке довольно широкий и иногда сделать выбор довольно сложно. Так некоторые виды утеплителя вообще не усаживаются, но это не значит, что такой утеплитель лучший — обратите внимание на срок эксплуатации (хрупкость, ломкость), а также на другие показатели, такие как пожароопасность и токсичность при горении. Выбор вида утеплителя — это всегда поиск компромисса между всеми вышеназванными показателями и ценой вопроса.
Выводы
Если каркас дома, стропильная система пароизоляция и ветрозащита выполняются в строгом соответствии с СП 31-105-2002, то каркасный дом — это быстрое, надежное и экономически выгодное решение жилищного вопроса.
Сам по себе каркасный тип зданий чаще всего применяется в случаях когда:
• требуется большая площадь помещений;
• здание должно будет выдерживать большие статические и динамические нагрузки;
• само здание в целом должно быть относительно легким и
• требуются максимально короткие сроки строительства.
Компания DSProject предлагает свои услуги по проектированию деревянных домов каркасного типа, включая инженерные системы. Под проектированием каркасного дома мы понимаем: создание эскизной части проекта здания и подготовку всей необходимой рабочей документации проекта. Также по желанию заказчика может быть представлена 3-d визуализация будущего здания в нескольких проекциях. Мы также предоставляем услуги по техническому надзору (в том числе удаленному) за строительством домов данного типа.
Фото 5. 3-d визуализация каркасного дома.
Компания DomostroyProekt.
Учитываем всё. Предлагаем только лучшее!
Рекомендуемая литература:
‣ СП 31-105-2002. Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом. Скачать.
‣ Larry Haun. The very efficient carpenter. Basic framing for residential construction.
‣ DETAILS FOR CONVENTIONAL WOOD FRAME CONSTRUCTION.
‣ Rob Thallon. Frame Construction. Скачать.
‣ Canadian wood frame house construction. Скачать.
‣ Alaska residential building manual. 7th edition. University of Alaska Fairbanks. Скачать.
‣ Индивидуальный дом «Платформа». Справочник. Проектирование и строительство.
‣ Кесик Тед Дж. Строительство каркасных деревянных домов в Канаде.
‣ Деревянный дом. Каркасные работы от фундамента до крыши. Справочник строителя. Скачать.
‣ Guide to wood construction in high wind areas for one- and two-family dwellings.