Деревянно-каркасная технология

     Строительство домов на основе деревянного каркаса известно человечеству с древнейших времен, но как сформировавшаяся технология получило массовое распространение в Канаде в конце XIX века. До сих пор в Канаде и США сохранились исторические здания, построенные более 100 лет назад. Суть технологии в том, что основой дома является деревянный каркас (от франц. carcasse — костяк, скелет), состоящий из балок, брусьев и ферм. Эта деревянная конструкция здания обшивается изнутри и снаружи, утепляется и оборудуется защитой от ветра и влаги. В результате получаются самые теплые, энергоэффективные, не промокающие и не продуваемые стены. Снаружи современный каркасный дом облицовывают любыми видами материалов, а внутри, как правило, обшивают гипсокартоном, дающим безграничные возможности для творчества и дизайна в интерьерной отделке дома. На сегодняшний день деревянно-каркасная технология строительства домов является самой популярной для строительства жилых домов в Канаде, США, Японии, а также странах Скандинавии. От 60 до 85% (в зависимости от страны) людей в этих странах живут именно в деревянно-каркасных домах. Те, кто имел возможность пожить в таком доме - с чистым здоровым воздухом, теплом, комфортном, ласкающим взгляд и изнутри, и снаружи — уже не мыслят для себя другого стиля жизни.

 

     Сравнение основных строительных материалов:

(коэффициент теплопроводности λ=1,69 Вт/м*С°)
Стена из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе
(коэффициент теплопроводности λ=0,70 Вт/м*С°)
Стена из глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе
(коэффициент теплопроводности λ=0,56 Вт/м*С°)
Стена из газо- и пенобетона, газо- и пеносиликата*
(коэффициент теплопроводности λ=0,17 Вт/м*С°)*
Утепленная стена каркасного дома
(коэффициент теплопроводности λ=0,04 Вт/м*С°)

* по данным ЦНИИЭП жилища, НИИЖБ и др. организаций эксплуатационная влажность таких бетонов составляет около 5%, что корректирует указанное в СНиП значение коэффициента с 0,08 до 0,17 Вт/(м*С°) 

  Приводим некоторые технические характеристики:
 - Ветроустойчивость - от 60 кгс/м2.
 - Снеговые нагрузки - от 100 до 280 кгс/с2.
 - Расчетная температура наружного воздуха: -40... +40оС.
 - Энергоэфективность - повышенная.
 - Сейсмоустойчивость - до 9 баллов.
 - Повышенная звукоизоляция.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ДЕРЕВЯННО-КАРКАСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
     Высокая энергоэффективность
      В странах с преимущественно холодным климатом, как в России, очень важно, чтобы дом был теплым. При этом все больше людей понимают, что важно не только, чтобы в доме было тепло и уютно, но и во сколько это обходится: ведь энергоресурсы постепенно истощаются и становятся все дороже. Ресурсная расточительность уходит в прошлое. В энергоэффективном строительстве действует принцип, на котором базируется производство теплой одежды — важно не нагреть, а сохранить тепло. Контур из древнейшего теплоизолятора — дерева — в сочетании с произведенными по современным технологиям утеплителями гораздо лучше удерживает тепло, чем любая каменная стена. Для достижения такого же эффекта удержания тепла, как у стен каркасного дома толщиной 20 сантиметров, кирпичные стены должны иметь толщину больше 1,8 метра, а железобетонные — и того больше. Сохранение тепла позволяет сохранять деньги: расходы на отопление каркасных домов вдвое ниже, чем каменных. Кроме того, такой дом прогревается не за привычные несколько дней, а в считанные часы.
     Высокая скорость строительства и предсказуемые затраты
      Если Вы задумали построить каменный дом — это история как минимум на год - полтора плюс подкачка дополнительных средств ввиду постоянно возникающих и мало предсказуемых «сюрпризов». Строительство такого дома имеет смысл начинать только весной, чтобы к заморозкам завершить все «мокрые» работы и «закрыть» дом от атмосферного воздействия. Потом надо ждать весны и несколько месяцев выдерживать дом для того, чтобы начать внутренние отделочные работы. Деревянно-каркасный дом можно построить за одно лето или зиму (по выбору) — ограничения по времени года при каркасном строительстве незначительны, а скорость строительства на порядок выше, что и стало одной из главных причин популярности каркасных домов по всему миру. Дом площадью 200 метров собирается опытной бригадой строителей за 2-3 недели. После чего фасадные, финишные отделочные, а также ландшафтные работы с запасом укладываются в 3 месяца. Строительство каркасного дома требует гораздо меньших затрат людских ресурсов, а легкость конструкции позволяет закладывать более простой фундамент, что экономит 15-20% от общей стоимости строительства. Это совершенно иная, более высокая, культура строительства, которая вместе с каркасным домостроением все более и более приживается в России.
     Прочность и долговечность
      Деревянные каркасные дома долговечны — в Канаде довольно много зданий, построенных еще в конце XIX-начале XX-го века. Конструкция каркасного дома спроектирована таким образом, что несущая нагрузка распределена равномерно по всем узлам каркаса. Это обусловливает высокую стойкость к нагрузкам – каркасные дома считаются самыми сейсмостойкими. Именно поэтому в Японии для строительства индивидуальных и малоэтажных домов в основном используется деревянно-каркасная технология. В качестве примера заслуживает внимания выдержка из заключения государственной комиссии по результатам землетрясения 1994 года в Нордридже, рядом с Лос-Анджелесом, США: «В связи с ранним утром большого количества жертв удалось избежать, т.к. люди находились у себя в домах, построенных по каркасной технологии, а не в построенных из железобетона торговых центрах и офисах». 
     Гибкость, комфортность и экологичность
     Дома, построенные по деревянно-каркасной технологии, позволяют реализовать любую высоту стен, площадь остекления и планировку пространства — ограничений для каркасной технологии практически не существует. Проекты отличаются красотой и оригинальностью дизайна, функциональностью и возможностью создания любого вида интерьеров.
      Деревянно-каркасная технология является одной из самых экологичных при условии использования сертифицированных на экологические стандарты материалов. Недаром деревянные каркасные дома так популярны и в Японии — стране с крайне жесткими стандартами экологической чистоты и безопасности. В большинстве традиционных строительных материалов, представленных на рынке, присутствуют небезопасные для человека химические вещества. В этой технологии применяются только экологически чистые материалы сертифицированных производителей. Люди 90% времени проводят внутри помещений, а качество воздуха в них часто оставляет желать лучшего, ведь по статистике 30% зданий имеют с этим серьезные проблемы. Здоровый микроклимат деревянного дома, система вентиляции воздуха, большие открытые пространства создают в домах особые благоприятные условия для проживания.
     Защита от пожаров
     Деревянные дома необходимо защищать не только от влаги, но и от огня. Но так ли пожароопасны деревянные дома, как многие считают? Статистика показывает, что большинство пожаров в жилых домах начинаются при возгорании мебели и предметов отделки, а никак не элементов конструкции. Они загораются первыми крайне редко – лишь в 9% случаев, значит, материал конструкции дома не является основным фактором , влияющим на пожароопасность здания.
      Основные факторы, на которые эксперты рекомендуют обращать внимание — это скорость распространения огня, а также объемы выделяемого тепла, газов и токсичных веществ при горении. Конструкция дома должна быть такой, чтобы при пожаре жильцы дома не отравились вредными веществами, а также имели достаточно времени, чтобы спастись (как правило, в нормы закладывается 40-60 минут на эвакуацию). Каркасные дома хороши тем, что они строятся из экологически чистых материалов, которые соответствуют самым жестким нормам, в том числе и по отсутствию выделения токсичных веществ при пожаре. В качестве утеплителя используется минеральная вата - негорючие базальтовые плиты Rookwool. А гипсокартон, которым изнутри обычно обшиваются дома, является огнестойким материалом и не только предотвращает быстрый доступ пламени к деревянным элементам, но и блокирует приток кислорода, необходимый для горения.
      Большие балки каркаса долго сопротивляются огню и горят медленно, сохраняя несущую способность. Это отличает деревянный каркас от металлических балок, например — при воздействии высоких температур металл плавится, и металлическая балка может обрушиться уже через 15-20 минут пожара. Древесина же обладает значительной инертностью горения за счет обугливания. Установлено, что скорость обугливания деревянной конструкции не превышает 0,7 мм в минуту, что дает достаточно времени, чтобы покинуть дом.
      Защита от грибков и плесени
     Известно, что большинство вредоносных грибков развивается при относительной влажности воздуха 80-95% и умеренной температуре. Такие условия создаются в местах с застоявшимся влажным воздухом. В каркасных домах предусмотрена естественная вентиляция всех помещений и конструкций, что предотвращает появление любых вредоносных грибков и плесени. Ключевым требованием к конструкции дома является защита стен от проникновения влаги как изнутри, так и снаружи. Такой герметичный «конверт здания» стал возможен благодаря использованию новейших строительных технологий в области влагозащиты и пароизоляции.
      Несложная прокладка внутренних инженерных коммуникаций
    Чтобы жить в доме, необходимо сначала обеспечить его системами электроснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования, канализации и т.д. В кирпичных и монолитных домах, как, впрочем, и в домах из бруса или бревна протягивать коммуникации — нелегкая задача. Требуется тянуть по дому множество труб и проводов, что достаточно дорого и непросто – ведь коммуникации прокладываются внутри сплошной стены из дерева или из камня.
     В каркасном доме все коммуникации скрыты в межстенных пространствах, перекрытиях и потолках — ведь есть возможность скрывать все коммуникации под отделкой из гипсокартона. При необходимости поставить дополнительную розетку, например, требуется просто снять в нужном месте лист гипсокартона. В кирпичном или монолитном доме для этого нужно штробить стены, что долго и сложно, или протягивать коммуникации открыто, что ухудшает эстетику, безопасность и портит интерьер.
     В каркасном доме легче всего реализовать все современные системы поддержания комфорта, которые становятся все популярнее — воздушное отопление, центральную вентиляцию и кондиционирование, системы класса «умный дом» и любые другие. При этом в комнатах будут только панели управления и, например, в случае с воздушным отоплением, небольшие «решетки», выгодно контрастирующие по удобству и эстетике с привычными радиаторами или трубами, идущими по стенам.
     Надежная защита от ветра и влаги

Утеплители (минеральные и стекловаты) имеют пористость на уровне 90%, и воздух может свободно перемещаться по 90% их объема. При сильном ветре воздух снаружи задувает внутрь утеплителя, что в несколько раз снижает теплоизоляционную способность стены дома. Для защиты от ветра и проникновения влаги снаружи внутрь стены используется ветрогидрозащитная мембрана. При этом она пропускает влагу изнутри наружу, что позволяет эффективно отводить влагу из конструкции, а стене всегда оставаться сухой. Исследования, проведенные в США, показали, что в каркасных домах, без обшивки дома снаружи ветрогидрозащитной мембраной, при скорости ветра 4м/с значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции (R) снижается со 100% до 37%. А её применение позволяет удерживать R на уровне 97% в тех же условиях. В описанной технологии используется ветро-гидрозащитная мембрана Изоспан А.

Из-за разностей давлений внутри дома и снаружи теплый воздух, содержащий водяной пар (влажность внутри чаще всего выше, чем снаружи), начинает выходить сквозь стену наружу. Проходя сквозь стену, он охлаждается (температура снаружи зимой в несколько раз ниже, чем внутри). При снижении его температуры ниже «точки росы» (это температура, при которой пар становится водой) водяной пар конденсируется, превращаясь в воду. Это приводит к появлению влаги внутри стены, а значит, к образованию плесени и ухудшению теплоизоляционных свойств. Чтобы этого не происходило, в каркасных домах используется пароизоляционная мембрана, пропускающая воздух, но удерживающая влагу.
      Изнутри воду в стену не пропускает именно пароизоляция, а снаружи – ветро-гидрозащитная мембрана. Это позволяет поддерживать здоровый микроклимат в доме, а стены сохранять сухими.