Деревянно-каркасная технология

Печать
     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.Деревянно-каркасная технология
     Существует два основных способа строительства домов по каркасной технологии:
1. Единый жесткий каркас. Осуществляется сборка единого жесткого каркаса на месте, используя метод строительства каркасных домов принятый в Канаде, Финляндии и США. 
каркасный домкаркасный домкаркасный домкаркасный домкаркасный дом 
2. Каркасно-панельная сборка. Этот способ можно сравнить с знакомым каждому крупнопанельным домостроением. Строительство малоэтажного дома по данной технологии предполагает наличие типовых проектов, для которых в производственных условиях изготавливаются унифицированные панели из различных материалов. 
каркасный дом панельная сборкакаркасный дом панельная сборкакаркасный дом панельная сборкакаркасный дом панельная сборкакаркасный дом панельная сборка
     Единый жесткий каркас имеет свои неоспоримые преимущества перед каркасно-панельной сборкой:
  - себестоимость строительства значительно ниже, так как в нее не закладываются расходы по содержанию завода по производству панелей;
  - конструкция стен и перекрытий – каркасная, обшитая плитой ОСП – в отличие от панельной конструкции является наиболее жесткой, так как содержит большее количество соединений в обвязочных балках;
  - не требуется доставка крупногабаритных панелей на объект, а также нет необходимости в использовании тяжелой строительной техники на объекте. Особенно важно - когда строительство происходит в окружении лесных посадок или построенных вокруг строений;
- отсутствует громоздкая организационная цепочка "проектировщик – завод - строительство". Возведение дома осуществляется в более короткие сроки, а изменения в проект вносятся оперативно, не тормозя процесс, не создавая дополнительные расходы;
- все инженерные коммуникации проводятся в стенах и перекрытиях дома;
- используется экологически чистый и не горючий базальтовый утеплитель "Rockwool", в сендвич-панелях используется пенополистирол, который при горении выделяет ядовитый газ.
     Технологические особенности
     Деревянно-каркасная технология - это технология соединения деревянных конструкций, которая делает дом значительно прочнее. Усиление жесткости самого деревянного каркаса позволяет возводить здания площадью до 1500 м2, до 5 этажей любого уровня сложности. Такой конструктивный дефект, как "усадка" - отсутствует. При использовании современного натурального (из базальтовых пород) утеплителя, гидро и пароизоляционных материалов во всех стенах, полах и потолках, достигаются идеальные теплосберегающие свойства - до 70 % экономии энергии для обогрева.

     Сравнение основных строительных материалов:

теплопроводность строительных материалов сравнение

Стена из железобетона

(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

ветро-влаго защита каркасного домаУтеплители (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.
       Стены, изолированные от воды
ветро-влаго защита каркасного домаИз-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.