Содержание статьи
Каркасный дом — одна из самых сложных архитектурных конструкций, в которой практически нет второстепенных элементов. Каждая деталь выполняет свои задачи и несет определенную нагрузку. Наружные стены и внутренние перегородки являются несущими, за некоторыми исключениями, например, в домах стиля барнхаус. Стена любого из вариантов каркасного дома представляет собой сложную сэндвич-конструкцию, где все слои занимают строго определенные места. Появление новых материалов может изменить типовую схему, но пока большинство зданий строят по отработанной технологии.
Из чего состоят стены, устройство стены
Вне зависимости от архитектурного стиля дома, конструкция стены практически одинаковая у канадских, скандинавских и других типов зданий. Главные элементы конструкции стены, так называемого «пирога»:
- наружная обшивка;
- обрешетка;
- гидроизоляционная паропроницаемая мембрана;
- плита ДСП, ОСП, или аналогичный по свойствам материал;
- каркас стены;
- теплоизоляция;
- звукоизоляция;
- внутренняя обрешетка;
- фанера, ОСП или ДСП;
- внутренняя отделка, в большинстве случаев ГКЛ.
Порядок расположения слоев не меняется, но варьируется толщина, в зависимости от климатического района строительства дома и требований к прочности. У трехэтажного дома стена первого этажа может быть больше, чем у одноэтажного, построенных в одной местности, но не обязательно.
Утеплитель между стойками и балками каркаса, а также установленный между рейками и брусками внутренней обрешетки не образует сплошного отдельного слоя, между плитами проходят деревянные элементы, но в списке он выделен, как отдельный элемент структуры стены.
По типу монтажа стены выделяют две разновидности — модульные, которые собирают в заводских условиях и привозят на стройплощадку в готовом виде, и сборные, которые постепенно монтируют непосредственно на объекте. Также в тренде стены модульно-инсталлированные, в которые на заводе встроены части инженерных систем (проводка, трубы). На площадке достаточно установить такой модуль на место и соединить фитинги.
По прочности и эксплуатационным качествам все разновидности стен практически идентичны, разница состоит в скорости и простоте монтажа. Естественно, отличается и цена. Даже с учетом затрат труда на сборку стен на участке, готовые модули оказываются дороже. К тому же, если допущены ошибки при обустройстве фундамента, при использовании модульных стен возникают сложности в процессе монтажа. Традиционная технология строительства допускает возможность внесения небольших изменений в проект и идеальной адаптации стен под фундамент.
Материалы, использующиеся для стен каркасного дома
Построенные по каркасной технологии дома отличаются тем, что основная нагрузка приходится на стойки, балки и ригели. К выбору материала для несущих элементов подходят очень серьезно. Обшивка из плит OSB только усиливает каркас и создает защитное покрытие для других элементов «пирога», а главная ответственность за устойчивость дома ложится на материал каркаса.
Традиционно каркас сооружают из обрезного бруса, строганого, или нестроганого. Массив древесины отличается прочностью во всех направлениях, выдерживает как вертикальные, так и боковые нагрузки. Очень важно использовать только сухой брус камерной сушки, без сквозных трещин и видимых природных дефектов. Если использовать материал природной влажности, то в процессе высыхания он может деформироваться, что несет угрозу разрушения слоистой структуры стены.
Строганый брус сечением 50х150, 100Х150 мм — самый распространенный материал. Для внутренних стен, в зависимости от архитектуры дома, выбирают брус меньшего сечения 100Х100 мм, может использоваться сдвоенная доска для получения сечения 50Х100 мм. В некоторых проектах сдвоенные доски, установленные на ребро, используют в роли несущих балок перекрытий и для усиления проемов над окнами и дверями.
Клееный брус используют реже. Учитывая, что этот материал прочнее природного массива, сечение стоек и балок может быть меньше на 50 мм, чем изготовленных из строганого бруса. Но при выборе материала для каркаса необходимо учитывать толщину стены, рекомендованную для климатической зоны. Если толщина превышает 200 мм, то используют каркас из двойного бруса с утеплителем внутри, но это несколько иная технология.
Обшивка
Для внутренней и внешней обшивки каркаса используют плиту ДСП П-2, или более надежную и практичную OSB-3 (ОСП-3). В промышленном строительстве плита ДСП практически не используется даже для внутренней обшивки из-за низкой влагостойкости и прочности. Во всем мире этот материал вытеснила OSB-3. Плиту ДСП иногда используют в частном строительстве для внутренней обшивки и монтажа перегородок, исходя из соображений экономии.
Для наружной обшивки стен выбирают OSB-3 толщиной от 20 м, для внутренней — от 10 мм. Даже не выполняя несущих свойств, плиты связывают детали каркаса и увеличивают поперечную устойчивость дома, а также служат основанием для монтажа отделочных материалов, являясь опорой для обрешетки. Хотя часть реек крепится к стойкам, значительная нагрузка приходится и на плиту OSB-3, отличающуюся хорошей способностью удержания крепежа (до 90 Н/мм, для сравнения ДСП выдерживает не более 55 Н/мм).
По влагостойкости плиты подразделяют на ОСП-1, ОСП-2, ОСП-3. Для внутренней обшивки комнат общего назначения использовать можно ОСП-1 и ОСП-2, если плита импортная, то на ней может быть нанесена маркировка «Interior». Для наружной обшивки подходит только плита ОСП-3, ОСП-4, на которой может быть надпись Exterior.
Важно правильно выбрать плиту по уровню экологической безопасности, который определяется индексом Е (содержание формальдегида). Для внутренней обшивки подходят плиты класса Е0,5- Е1, для наружной обивки это показатель не регламентируется. Следует отметить, что полностью избавленных от формальдегида плит ОСП не существует, даже если производитель заявляет, что в процессе производства использовались исключительно смолы МДИ. Формальдегид в небольшом количестве есть даже в массиве натуральной древесины.
Теплоизоляция
Очень важная составная часть стены, определяющая одно из главных преимуществ каркасного дома — высокий уровень энергосбережения. Именно от выбора теплоизоляции зависит, будет ли удобным и комфортным дом в летнюю жару и зимнюю стужу. Для утепления стен в разных широтах используют различные материалы:
- базальтовую вату;
- минеральную вату;
- стекловату;
- пенополистирол;
- эковату;
- арболит;
- пенополиуретан.
Из указанного списка наиболее практичными свойствами обладают минеральная и базальтовая вата. Это утеплители, которые изготавливают из нитей, получавшихся после расплавления твердых минералов — базальта, шлаков, габбро, диабаз. По уровню тепловой защиты, долговечности и стойкости к усадке лучше всего зарекомендовала себя базальтовая вата. Затем в порядке снижения эксплуатационных свойств идут каменная вата, стекловата и шлаковая вата.
Пенопласт, арболит, а тем более, эковату из бумажных отходов использовать не рекомендуем из-за низкой стойкости к биологическим вредителям и сложности использования в каркасных конструкциях. Пенополистирол, даже экструдированный и пенополиуретан лучше всего использовать в каменном и бетонном строительстве. С деревом они плохо сочетаются, приводят к консервации влаги в древесине и порче конструкций.
Базальтовую, и другие виды минеральной ваты используют как в мягком, так и в жестком виде, в зависимости от конструкции дома. Вата в рулонах удобнее в утеплении сложных участков, а жесткая более выгодна в стенах, где возможно повышение влажности.
Пароизоляция
Экологические требования к современному жилью требуют обеспечения активного газообмена между стенами дома и внутренними помещениями. Для каркасного дома паропроницаемость стен является еще и жизненно важной необходимостью. Скопившаяся внутри стены влага должна выйти наружу, чтобы каркас не загнил, а в утеплителе не появилась плесень. Но при обеспечении условий газообмена, необходимо, чтобы пар проходил только в одну сторону — из стены, а внутрь проникало как можно меньше влаги.
Для обеспечения таких условий эксплуатации стены используют специальные материалы — мембраны с односторонней проводимостью влаги. Устанавливают их поверх утеплителя таким образом, чтобы исключить проникновение пара из помещения и со стороны фасада, но не препятствовать выходу конденсата из объема стены, который образуется при перепадах температур. Так называемые супердиффузионные мембраны обладают паропроводимостью до 1000 гр/м2/сутки. При использовании мембран необходимо внимательно следить, какой стороной их устанавливать.
В большинстве случаев этого вполне достаточно для отвода конденсата и незначительного количества влаги, проникшей внутрь в результате повреждения гидроизоляции и обшивки. В каркасном строительстве используют два вида паробарьеров — пленочные и мембранные. Первые обладают плотной герметичной структурой и предназначены для полной изоляции утеплителя от проникновения пара снаружи и изнутри здания. Поверх такого барьера необходимо набить рейки с редким шагом, чтобы создать воздушную прослойку, необходимую для отвода скопившейся на поверхности воды. Для пароизоляции используют фольгированные и нефольгированные пленки из полиэтилена, армированного нитью, или без усиления.
Гидроизоляция
В отличие от пароизоляции, устанавливается только снаружи дома. Самые простые материалы — пергамин и рубероид. В современном строительстве применяют специально созданные полимерные мембраны, более легкие, долговечные и обеспечивающие практически 100% защиты от проникновения влаги. В основе мембран находится стекловолокно и полиэфирные волокна. Крепятся полотнища поверх слоя пароизоляции. В зависимости от вида паробарьеров, между гидроизоляцией и пароизоляцией может быть создана воздушная прослойка. Наружная обшивка устанавливается на обрешетку, между обивкой и гидроизоляцией необходимо оставить зазор в 2 – 3 см для вентиляции.
С успехом в качестве гидроизоляции стен можно использовать полиэтиленовую пленку, как фольгированную, так и армированную. Для гидроизоляции стен подходят рулонные материалы для вентилируемых фасадов типа Ветробарьер, или X-TREME, FOIL S, Shadow. Современный рынок строительных материалов предлагает десятки видов мембранной гидроизоляции, которые можно использовать для защиты каркасных зданий.
Наружная обшивка
Финишные работы в каркасном строительстве заключаются в монтаже наружной и интерьерной отделки. Для фасадов используют самые разные материалы, как правило, в виде панелей, плит, или наборных элементов. Мокрая отделка каркасных зданий применяется реже. В качестве фасадного материала выбирают:
- виниловый сайдинг;
- доску в четверть;
- блок-хаус;
- вагонку;
- виниловые панели;
- фиброцементные плиты;
- декоративный кирпич;
- имитацию бруса.
При правильно составленном «пироге» стены, наружная отделка выполняет более декоративные функции, защищая при этом стены от прямого воздействия дождя, снега, пыли и солнечных лучей. Выбирают отделку в зависимости от архитектуры дома, окружающего ландшафта и традиций оформления, принятых в данной местности.
Строгих требований к выбору материала отделки нет, но есть определенные нормативы, регламентирующие качество монтажа. Необходимо соблюдать все требования технологии установки выбранного материала, оставлять воздушный зазор, необходимый для просушки гидроизоляции.
Интерьерная отделка
В 90% зданий внутренняя отделка производится гипсокартоном. Это универсальный материал, который можно:
- красить;
- обкладывать плиткой;
- заклеивать обоями;
- штукатурить декоративными составами.
Если для внутренней отделки выбрана вагонка, то ГКЛ можно не использовать, а набивать обрешетку непосредственно на плиты ОСП (поверх пароизоляции).
Этапы возведения стен каркасного дома
Строительство каркасного дома требует выполнения работ в определенной последовательности. Для удобства процесс разбивают на отдельные этапы. На первом из этапов обустраивают фундамент, который может быть свайным, столбчатым, плитным или малозаглубленным ленточным. Многие проекты каркасных зданий предусматривают наличие подвалов под частью, или под всем домом. Как бы то ни было, возведение стен начинают после окончания всех фундаментных работ и полного высыхания бетона (если бетонные работы предусмотрены).
Поверхность фундамента должна быть идеально ровной, сухой и очищенной от пыли. Идеальная плоскость фундамента необходима для того, чтобы брус нижнего венца плотно прилегал к основанию, что исключить образование конденсата и продувание дома сквозняками. Первый венец устанавливают на гидроизоляционную подложку. Обычно в роли защиты выступает битумная мастика, но часто используют и кровельные рулонные материалы, предварительно наклеенные на ленту, или ростверк. Нижний венец дома поднимают на высоту, превышающую средний уровень снегового покрова в зоне строительства.
Брус нижней обвязки обрабатывают антисептиками и, в обязательном порядке, антипиренами. Отступ бруса от кромки фундамента — 3 – 4 см. запас нужен для монтажа наружной обшивки, установки отлива и других операций. После монтажа нижнего венца и надежной фиксации элементов собирают черновой пол, тщательно выверяя по горизонтали.
Монтаж каркаса
Строить каркасный дом без тщательно проработанного проекта нельзя. В документе должны быть предусмотрены:
- сечение и высота стоек;
- шаг стоек;
- расположение оконных и дверных проемов;
- размеры утеплителя;
- параметры балок перекрытий;
- способы соединения элементов.
Все материалы перед установкой обрабатывают антипиренами и антисептиками.
В классическом варианте строительства сначала устанавливают угловые стойки из бруса и связывают их элементами верхней обвязки. Затем ставят промежуточные стойки. Для закрепления элементов используют болты, саморезы, гвозди, уголки и перфорированные пластины. Желательно выбирать оцинкованные или нержавеющие метизы.
После установки каркаса нижнего этажа, монтируют балки потолочных перекрытий и устанавливают элементы кровли (или собирают каркас второго этажа, в той же последовательности, что и первого). Каждый последующий уровень строят только после того, как предыдущий полностью завершенный, все соединения зафиксированы и каркас готов к отделке.
Утепление дома, монтаж гидро и пароизоляции начинают только после завершения кровельных работ. Если крыша не готова, а утеплитель уже установлен, то при дожде он может намокнуть. Просушить минеральную вату сложно, а влажный утеплитель не только теряет теплозащитные свойства, но и составляет угрозу для деревянных частей конструкции.
После завершения кровельных работ приступают к обустройству «пирога» наружных стен, монтажу перегородок, прокладке внутренних коммуникаций и обшивке интерьера гипсокартоном. Существует несколько технологий строительства каркасных домов, но главные этапы почти одинаковые, что касается очередности их выполнения.
Читайте также:
