Каркасные технологии

Читать начало статьи

Именно благодаря появлению современных утеплителей этот тип домостроения обрел новую жизнь. Утеплитель занимает центральное место в каркасной конструкции, как в прямом, так и в переносном смысле. Поэтому очень важно, чтобы он сохранил свою эффективность на весь срок службы конструкции.

Это в будущем, в процессе эксплуатации, хороший утеплитель позволит сэкономить на отоплении, а в смете расходов на материалы он составляет весьма внушительную сумму.

Все существующие утеплители можно разделить на два основных класса: на неорганические (минеральные) и органические. Большинство специалистов – теоретиков и практиков – склоняются к тому, что для теплоизоляции стен и перекрытий в индивидуальных домах каркасной конструкции предпочтительнее применение следующих волокнистых утеплителей: минеральной (каменной) ваты или стекловолокна. В отличие от утеплителя на органической основе (пенополистирола, пенопласта), неорганические утеплители относятся к классу негорючих материалов. В настоящее время выпускаются утеплители на органическом связующем с огнезащитной обработкой, высокими теплотехническими показателями. Их применение в частном малоэтажном строительстве сертифицировано всеми пожарными и гигиеническими инстанциями, однако стоимость этих материалов выходит за рамки экономичного проекта.

При выборе волокнистого утеплителя необходимо обращать внимание на то, чтобы он был гидрофобизирован (не впитывал влагу), обладал эластичностью и упругостью, хорошо сохранял исходную форму и размеры в течение всего срока службы, был устойчив к гниению, не был съедобен для грызунов. Так как в каркасной конструкции теплоизоляция не несет нагрузки, для утепления используются мягкие плиты или маты (плотность минераловатных изделий составляет в среднем 35–45 кг/м3, стекловолокнистых – от 14 кг/м3). Теплоизолируя вертикальные поверхности большой высоты минераловатными материалами, необходимо не реже чем через каждые 3 метра (по высоте) создавать дополнительную опору для утеплителя. При утеплении стекловолокнистыми плитами дополнительные опоры не требуются, так как плиты стоят «враспор» (в Канаде этот метод установки называется «Friction Fit»).

Толщина утеплителя зависит от климатических условий и выбирается в соответствии с требованиями СНиП и рекомендациями производителя. Вариативность теплотехнических характеристик — это одно из преимуществ каркасного дома. Например, для московского региона комфортное круглогодичное проживание обеспечивает 150-миллиметровый слой утеплителя, что с запасом покрывает существующие весьма жесткие нормативные требования. Энергоэффективность домов каркасной конструкции с правильно выполненной системой утепления очень высока, гораздо выше, чем у домов из массива. Для поддержания комфортной температуры вполне достаточно системы поверхностного обогрева («теплый пол») или нескольких компактных конвекторных обогревателей, установленных в плинтусах. Таким образом, каркасный дом экономичен не только на этапе строительства, но и в процессе эксплуатации.

Помимо теплоизоляции утеплитель выполняет и звукоизоляционные функции, создавая акустический барьер. Применение утеплителя в межкомнатных перегородках и перекрытиях уменьшает теплопотери, улучшает микроклимат в помещениях и обеспечивает акустический комфорт в доме.

Защита от влаги, ветра и пара

В ветреную погоду даже толстый шерстяной свитер плохо защищает от холода. Но стоит надеть сверху ветровку из тонкой непродуваемой ткани, и становится тепло и комфортно. Точно такая же ситуация и с нашим домом: утеплитель, состоящий из минеральных волокон, будет хорошо сохранять тепло, только если с внешней стороны защитить его от ветра специальной ветрозащитной пленкой. Назначение ветрозащиты – не только сохранить тепло внутри помещения, но и препятствовать уносу волокон утеплителя, а также защищать его от атмосферной влаги. Иногда в качестве гидроветрозащиты применяют рубероид, полиэтиленовую пленку. Действительно, эти материалы хорошо защищают от ветра и влаги, однако они являются паронепроницаемыми, следовательно, препятствуют выходу наружу из утеплителя паров влажного воздуха. Влага, оседающая на утеплителе, заметно снижает его эффективность, а при отрицательных температурах наружного воздуха стена начинает промерзать. Поэтому ветрозащитный материал должен не пропускать влагу и воздух снаружи, но не должен препятствовать выходу водяного пара, то есть обладать одновременно воздухонепроницаемостью и паропроницаемостью. Современные мембранные гидроветрозащитные пленки укладываются непосредственно на утеплитель, а между ветрозащитой и внешней обшивкой оставляется зазор, чтобы не возникало препятствий для выхода наружу влажного воздуха. При невысокой ответственности строения (например, хозблок), допускается применение пергамина марки П-350 в качестве ветрогидрозащиты. В большинстве же случаев применение пергамина в качестве ветрогидрозащиты нецелесообразно.

С внутренней стороны утеплитель необходимо защитить пароизоляцией. Ее назначение – препятствовать образованию конденсата на утеплителе и строительных конструкциях в холодное время года из-за разницы температур внутри и снаружи помещения. Пароизоляция должна не пропускать ни воздух, ни пар, поэтому в качестве пароизоляционного материала иногда применяют пергамин или обычную полиэтиленовую пленку. Выпускаются и более современные материалы, обеспечивающие качественную пароизоляцию.

Однако мало выбрать хороший барьер для влаги и ветра, не менее важно обеспечить его грамотный монтаж, качественную герметизацию швов. В противном случае даже самый хороший и дорогой материал не защитит теплоизоляцию от увлажнения.

Внутренняя и внешняя обшивка

Блок-хаус (вагонка, имитирующая оцилиндрованное бревно) идеально сочетается с каркасной стеной

В качестве внутренней обшивки каркасных конструкций используются деревянная вагонка, гипсокартон, древесноволокнистые или древесностружечные плиты, фанера. (Выбирая древесноплитные материалы, особенно для внутренней обшивки, следует уделить внимание экологической безопасности связующего – смол или клея.) Если стена или часть стены ограждает помещение с повышенной влажностью – ванную комнату, прачечную и т. п., то для внутренней отделки должны применяться специальные влагостойкие материалы. Это может быть тот же гипсокартон или фанера, но во влагостойком исполнении, виниловая вагонка, рассчитанная на эксплуатацию в помещениях с повышенной влажностью, деревянная вагонка со специальной антисептической пропиткой и защитным покрытием.

Если в качестве внутренней обшивки применяется деревянная вагонка, то финишным покрытием может служить любой лессирующий состав, сохраняющий естественный вид древесины. Виниловый сайдинг вообще не потребует дополнительной отделки. Обшивка гипсокартоном или фанерой является прекрасной основой для оклейки обоями, отделки декоративной штукатуркой или покраски. Внутренняя отделка каркасного дома значительно облегчается благодаря идеальной ровности отделываемых поверхностей, точности стыков. Эта приятная особенность заложена в самой конструкции каркасного дома.

Для защиты от влаги и ветровых нагрузок, придания каркасу большей жесткости с наружной стороны его обшивают вагонкой, влагостойкой фанерой либо влагостойкой древесной композиционной плитой OSB (ориентированно-стружечная плита). По своим физико-техническим свойствам наружная обшивка должна быть устойчива к воздействию атмосферных факторов – повышенной влажности, перепадам температур, она должна иметь достаточную прочность и стойкость к механическим воздействиям. Если брать зарубежную практику, то финны предпочитают везде, где только возможно, использовать дерево в его натуральном виде, поэтому в финском исполнении каркас дома обычно внутри и снаружи обшивают досками, канадцы и американцы чаще используют для наружной обшивки плиты OSB. Они не только придают жесткость, но и повышают энергоэффективность каркасного дома, дают дополнительную защиту от ветра и влаги. В принципе, при использовании плит OSB для наружной обшивки каркаса можно вообще обойтись без дополнительной декоративной облицовки. Плиту просто покрывают защитным лаком или штукатурят. Как правило, наружную обшивку крепят на некотором расстоянии от каркасной конструкции, чтобы обеспечить эффективное проветривание деревянного каркаса и утеплителя.

Наружное стеновое покрытие дома на металлическом каркасе может быть выполнено из любого фасадного материала

Дом, выстроенный по каркасной технологии, предоставляет широчайшие возможности для наружной отделки, и это одно из неоспоримых преимуществ данной технологии. Единственное требование – облицовка не должна быть слишком тяжелой, чтобы не создавать большой нагрузки на легкий каркас и облегченный фундамент. Фасад можно облицевать кирпичом, и никто не догадается, что кирпич – это только отделка. В настоящее время отечественными и зарубежными производителями выпускается широкий ассортимент облицовочных материалов, точно имитирующих кирпичную или каменную кладку, в том числе и состаренную. Жесткий каркас – прекрасная основа и для остекления поверхностей большой площади, а применение современных низкоэмиссионных стекол позволяет сделать это без снижения энергоэффективности дома.

Традиционный материал для обшивки каркасного дома – деревянная вагонка. Отделку вагонкой лучше выполнять горизонтально, это обеспечит лучший отвод влаги. Для наружной обшивки применяется вагонка толщиной 20–22 мм, просушенная до 15–18% влажности. Более тонкий материал быстро набирает воду и начинает коробиться, плохо высушенная вагонка усыхает и может потребовать перетяжки. Помимо обычной вагонки выпускаются модификации, которые имитируют оцилиндрованное бревно (так называемый «блок-хаус») или профилированный брус. Обшитый такими материалами каркасный дом практически не отличить от бревенчатого сруба или цельнобрусового коттеджа.

При всей естественной красоте отделки из натурального дерева у нее есть существенный недостаток – дерево требует защиты в процессе эксплуатации, поэтому дом придется регулярно красить. Самым популярным материалом для наружной облицовки у практичных американцев и канадцев является виниловая вагонка (сайдинг). По расходам отделка сайдингом вполне сопоставима с затратами на отделку деревянной евровагонкой, при этом фасад, облицованный сайдингом, не доставляет хозяевам дома никаких хлопот и не потребует дополнительных затрат в будущем. Качественная виниловая вагонка не выгорает, обладает хорошей механической стойкостью, срок ее службы – не менее 50 лет, что сопоставимо с минимальным расчетным сроком службы каркасного дома.

От фундамента до крыши

Проект G-1144-0

Одна из серьезных «статей экономии» каркасного дома – фундамент. Каркасный дом в 5–6 раз легче кирпичного, поэтому массивный фундамент ему не нужен, а ведь именно фундаментные работы обычно самые сложные и дорогие. В зависимости от высотности и площади дома, материала облицовки и, главное, типа грунтов могут использоваться различные типы облегченных фундаментов заложением 30–40 см. Это сокращает не только стоимость, но и сроки строительства.

При возведении каркаса на сложных пучинистых грунтах или плывунах наиболее правильным решением будет фундамент из монолитных железобетонных плит или буронабивных свай с монолитным ростверком. Для более легких грунтов подойдет столбчатый фундамент. Чтобы мелкозаглубленный фундамент не подвергался силам морозного пучения, поверхностный слой грунта вокруг него теплоизолируют (например, экструдированным полистиролом). Малозаглубленные фундаменты желательно устраивать на слоеной подушке (слои снизу вверх): 200 мм промытого песка, нетканый материал плотностью 200–300 гр/кв. м, 200 мм гранитного щебня крупной фракции (20/40).

Кровельная конструкция каркасного дома ничем не отличается от тех, что применяются в малоэтажном индивидуальном строительстве домов из деревянного массива, кирпича и любого другого материала. Допускается применение любых типов кровель, включая бетонную черепицу (шаг стропил в большинстве случаев уменьшается с обычных 600 мм до 400 мм. Сечение стропил обычно 1200х40 мм). Из новых кровельных покрытий подойдет любая мягкая кровля, из традиционных материалов – кровельное железо. Можно использовать и медь, но в рамки экономичного дома этот материал никак не укладывается. Среди самых долговечных – фальцевая кровля (срок службы 30 лет) и керамическая черепица (минимум 50 лет).

В настоящее время существуют десятки технологий строительства домов каркасной конструкции. Мы постарались осветить основные тенденции в этом направлении строительства. Позиционируя каркасный дом как наиболее рациональное жилье для среднего класса, необходимо заметить, что каркасная конструкция может послужить прекрасной основой и для самого престижного современного дома, среди достоинств которого будут и оригинальность архитектурного решения, и применение самых дорогих и современных строительных и отделочных материалов, и ультрасовременное инженерное оборудование. Однако задачей данного обзора было в первую очередь изучить возможности и перспективы каркасных конструкций для строительства энергоэффективного, комфортабельного индивидуального жилья экономичного класса, потребности в котором в России исчисляются миллионами квадратных метров.