Технологія будівництва каркасного будинку
Каркасний будинок
Каркасний будинок - це недорога швидкомонтованих металевих конструкцій, що складається з окремих елементів і володіє високими енергозберігаючими властивостями.
Вперше каркасну технологію застосували в США понад 100 років тому. Матеріали і сама каркасна технологія з того часу постійно удосконалюються, незмінними залишаються три постулати каркасною технологією:
- Каркасна конструкція, як і 100 років тому, збирається з великої кількості елементів, які представляють надзвичайно міцну і стійку до зовнішніх змін жорстку каркасно-рамну конструкцію.
- Елементи всього каркаса розраховуються для витримування максимальних навантажень і виготовляються на заводах. Вони мають стандартні розміри і легко перевозяться звичайним транспортом.
- Найпростіша технологія дозволяє збирати конструкцію каркасного будинку самостійно безпосередньо на підготовлений заздалегідь фундамент.
Види технологій зведення каркасних будинків
Найпоширенішими технологіями каркасного будівництва є:
- канадські (засновані на технології SIP і по системі «Платформа»);
- німецькі (готовий щитовий будинок заводської збірки);
- будинки фахверкові (каркасно-рамкові).
Канадська технологія - система «Платформа»
Після того, як стіни будинку встановлені, зводять покрівлю, потім утеплюють стіни, в будинку проводять мережі комунікації, встановлюють вікна та двері. Потім займаються зовнішньою і внутрішньою обробкою стін.
Канадська технологія SIP
Основна відмінність канадської технології SIP від технології по системі «Платформа» - монтуються щити маленьких розмірів, виконані в заводських умовах. Пристрій таких щитів складається з листового пінопласту, обклеєне ОСП, OSB з обох сторін. Чим зручна технологія SIP? Щити можна застосовувати для влаштування стін і перекриттів для стелі.
Відмітна риса німецькою технологією - будинок зводиться з панелей (стінових щитів), зібраних на заводі, де в стінові щити укладаються теплоізоляційний матеріал і комунікації, встановлюються вікна, первинно обробляються стіни і збираються всі перекриття. По суті, на заводі повністю збирають всю конструкцію будинку, а потім її перевозять на спеціальній техніці і встановлюють. Це набагато здорожує будівництво будинку.
Канадські технології SIP і «Платформа» та німецька технологія мають загальні недоліки:
- збірку щитів і роботу по їх утеплення в заводських умовах неможливо проконтролювати;
- потрібна спеціальна вантажопідйомна техніка;
- такі конструкції поступаються по надійності каркасно-рамковим домівках.
За каркасно-рамкової технології будують фахверкові будинку. Каркас такого будинку виготовляють з клеєного бруса з великим (не менше 150 мм) перетином, отриману рамку обшивають дошками або плитами з водостійкого матеріалу і заповнюють утеплювачем, потім встановлюють двері і вікна. Збирається фахверковий будинок прямо на місці забудови.
Цю технологію жителі колишнього СРСР теж любили за швидкість монтажу і надійність конструкції. І, дійсно, даний метод будівництва самий зручний, практичний і найбільш прийнятний для самостійного зведення каркасного будинку. У порівнянні з німецькою та канадськими технологіями, дана технологія найбільш проста: не вимагає спеціальної техніки, будинок зводиться відразу на місці забудови, можна привнести своє архітектурне рішення.
Елементи конструкції каркасного будинку
Основні складові каркасної силової конструкції будинку:
- рама каркаса,
- нижня і верхня обв'язки,
- балка перекриття,
- кутова стійка каркаса,
- проемний ригель,
- кроквяна нога,
- балка перекриття горища.
Такі елементи каркаса надають всій конструкції будинку жорсткість і надійність. Для того щоб передача навантажень за елементами несучих стін, перекриттів крокв була найкращою, потрібно дотримуватися однаковий рівномірний крок для установки стійок, крокв і балок перекриття. Якщо товщина стійки 50 мм, то потрібно виконувати крок 0,612 м. Такий крок, наприклад установки крокв, дозволить використання будь-якого покрівельного матеріалу.
Види каркасів в залежності від матеріалів виготовлення
За матеріалом виготовлення каркаси бувають:
- залізобетонні;
- металеві;
- дерев'яні;
- легкі сталеві тонкостінні конструкції.
По пристрою горизонтальних зв'язків в каркасах:
- ригелі мають поздовжнє розташування;
- ригелі мають поперечне розташування;
- ригелі розташовані перехресно;
- без ригелів, перекриття спираються на стійки або колони.
В індивідуальному будівництві найбільшу популярність завоювали каркасно-рамкові будинку, в них каркас стін може бути двох видів: дерев'яний і металевий.
Для пристрою дерев'яного каркаса потрібні такі матеріали:
Каркас будинку з металу зазвичай складається з поясів: нижнього і верхнього, з'єднані між собою трубами або стрижнями з металу в кутах будинку. Така конструкція є єдиним цілим з фундаментом, що надає будинку надійність і високу міцність.
Процес монтажу металевого каркаса набагато спрощується, завдяки сполукам спеціальними болтами (своєрідний конструктор). У той же час, каркасні металеві будинку дозволяють виконувати будь-яку архітектурні задумку і володіють високою теплоізоляцією.
Легкі сталеві тонкостінні конструкції (ЛСТК) дозволяють зводити приватні будинки каркасно-рамкової і каркасно-щитового типу до трьох поверхів. Каркас виготовляють за допомогою V і С-образних термопрофілей, які мають перфораційні пази. Завдяки такій технології полегшується вага всієї конструкції каркасу і знижується на 90% теплопровідність металу. Дана технологія дуже зручна для зведення різних прибудов та надбудов до збудованого раніше основної будівлі.
В умовах підвищеної вологості і змін температурного режиму, каркасні будинки ЛСТК мають істотні переваги перед дерев'яними: вони не насичують вологу, не схильні до грибкових захворювань і корозії, такий будинок простоїть не менше 90-100 років (а дерев'яний - до 45 років). Але така конструкція має і один істотний мінус: під час пожежі металева конструкція деформується, метал частково втрачає свої якості і ні про яку реставрації каркаса не може бути й мови. Будинок доведеться перебудовувати заново. Та й при монтажі каркаса з термопрофілю обійтися власними знаннями і вміннями не вийде. Такий будинок потрібно зводити під керівництвом фахівця, інакше неякісна збірка каркаса і неправильна герметизація на місцях з'єднання профілів приведуть до зниження термінів експлуатації будівлі, і негативно позначаться на загальній теплопровідності будинку.
Які даху і покрівельні покриття можна застосовувати при будівництві каркасного будинку?
Для будинку з каркаса зазвичай зводять дахи з горищним житловим або нежитловим приміщенням. В даний час даху для каркасного будинку бувають різні:
Найчастіше при самостійному будівництві каркасного будинку зводять двускатную або мансардний дах, з огляду на їх простоти монтажу і можливості покриття будь-якими покрівельними матеріалами.
Для тих регіонів, де постійні сильні вітри, найбільш за все підійде вальмовая дах: її конфігурація чинить опір вітровим навантаженням найбільш краще, ніж інші типи дахів.
Покрівельний матеріал потрібно вибирати, враховуючи деякі фактори:
- кут нахилу даху;
- архітектурні і конструктивні особливості будинку;
- експлуатаційний термін матеріалу для покрівлі;
- фінансову можливість забудовника.
Найбільшу популярність у індивідуальних забудовників завоювали такі матеріали для покрівлі як:
- шифер (підходить для дахів з ухилом 25-45 °);
- металочерепиця (для дахів з ухилом 20 40 °);
- ондулін (для дахів з ухилом 35-40 °). Однак такий матеріал найкраще застосовувати для неопалюваних приміщень, так як можлива деформація матеріалу і його знебарвлення.
Як самостійно побудувати каркасний будинок?
Насамперед потрібно визначитися з місцем забудови. Слід враховувати, що навіть на «слабких» грунтах можна будувати будинок з каркаса, тому що він має невелику вагу, і навантаження на грунт буде невелика.
Фундамент для будинку з каркаса
Для зведення каркасного будинку підходять наступні види фундаменту:
Визначальними факторами у виборі фундаменту повинні стати вагу будинку і структура грунту на місці забудови. Якщо грунт на ділянці мулистий або просадчика, т. Е «слабкий», то краще звести плитний фундамент, так як він на грунті має велику площу опори. Для його зведення необхідно вирити котлован глибиною 0,5 м і зробити під плитою піщану подушку. Ясна річ, що підвал в такій споруді небажаний.
Фундамент палі потребуватиме додаткових фінансових витрат.
Якщо на ділянці майбутньої забудови супіщані, глинисто-піщані або скельні грунти, то краще будувати стовпчастий фундамент. У місцях перетину стін і по кутах, у всіх місцях навантаження будівлі розташовують залізобетонні стовпи, з'єднані обв'язувальними стовпами (ростверк).
Каркасний будинок в порівнянні з колод і цегляним будинками має найменшу вагу, тому його можна зводити на будь-яких грунтах, використовуючи стовпчастий або плитний мелкозаглубленний фундамент.
Якщо будинок з дерев'яного каркаса, то потрібно укласти заставні колоди, для цього робимо заставні вінці з колод або бруса і тільки тоді приступаємо до установки самого каркаса, виробляємо нижню обв'язку, стійки і верхню обв'язку. При установці стійок встановлюємо тимчасові укосіни - вони забезпечать каркасу стійкість, потім кріпимо верхню обв'язку, вирівнюємо каркас по схилу і рівню і встановлюємо постійні укосіни. Так як дерев'яний каркас не дає усадку, то установку дверей і вікон виробляємо безпосередньо під час будівництва.
Стіновий каркас зведений, тепер приступаємо до гідроізоляції стін, закладці утеплювача в простір між стін, пароізоляції. Після цього можна обшивати стіни.
Виконання черговості робіт зі зведення даху дерев'яного каркасного будинку абсолютно не відрізняється від будівництва даху на інших будинках:
- спочатку зводяться крокви,
- потім робиться обрешітка,
- виконується гідроізоляція та пароізоляція,
- укладається покрівельне покриття.
Виконання обшивки і утеплення каркаса
Якщо зведений каркасний будинок з термопрофілю, то зовні каркас потрібно обшити листами СМЛ або ОSВ. Внутрішню сторону такого каркаса можна обшити ЦСП, ГВЛ або пазогребневі плитою.
Для того щоб утеплити стіни будинку з термопрофілю, можна використовувати плити мінераловатні або залити міжстінових простір піно або газобетоном.
Якщо каркасний будинок зведений з дерев'яних конструкцій, то можна використовувати чорнову і чистову обшивку стін. Чорнову обшивку стін виробляють необрізної ошкуренной дошкою або обрізний дошкою 2-го сорту, а також ЦСП, OSB, і іншими плитними матеріали. Внутрішню чистову обшивку стін каркаса з дерева виробляють ДСП, ДВП, ГВЛ або ізоплітой. Зовнішню чистову обшивку стін виробляють вагонкою вищого сорту, цеглою, сайдингом і т.д.
Міжстінових простір дерев'яного каркаса утеплюється мінераловатними утеплювачами або засипається керамзитом, тирсою, стружкою або шлаком. Обшивка стін каркаса ЛСТК подібно до технології облаштування дерев'яного каркаса.
Приклади зовнішнього облицювання каркасного будинку
Помилки самобуду каркасного будинку
Важливо, щоб забудовник підходив до виконання робіт з відповідальністю і скрупульозністю, так як порушення хоча б одного елемента конструкції, може привести до зниження надійності та теплопровідності всієї споруди.
Спочатку потрібно ретельно продумати планування будинку, щоб всі задумані в ньому приміщення могли виконувати свою функціональність і призначення.
Підстава каркаса потрібно обов'язково обробити антисептиками, це охоронить нижній брус обв'язки і заставні колоди від поразок гниллю та грибком. Гідроізоляцію дерев'яної конструкції будинку потрібно виробляти від поверхні фундаменту.
Для будинків з підвальним приміщенням потрібно заздалегідь продумати і спланувати систему підвальній вентиляції. Інакше погано провітрюваних підвал спровокує підвищену вологість статевих лаг, закладених і статевих дощок, як наслідок - гниття деревини, поява грибка і зниження терміну експлуатації всієї споруди.
При облаштуванні стельового перекриття важливо правильно виконати з внутрішньої сторони будинку пароізоляцію і гідроізоляцію із зовнішнього боку перекриття стелі. Інакше теплопровідність буде висока, і все тепло з будинку буде виходити на горище.
Про важливість правильного будівництва фундаменту нагадувати немає сенсу. Всі знають, що підстава у будинку повинно бути надійним і міцним. Порушення технології будівництва фундаменту загрожує перекосами всього будинку або його окремих елементів. Наприклад, покрівля з шиферу стане розтріскуватися і протікати.