Каркасные дома – перспективное направление в индивидуальном жилищном строительстве. Возможность возвести за 2-4 месяца полноценное благоустроенное загородное жилье по недорогой цене привлекает многих застройщиков. Энергоэффективность в совокупности с необходимой прочностью и долговечностью подтверждены многолетним опытом «холодных» скандинавских и североамериканских стран. Разработаны различные конструктивные и технологические решения таких объектов. Наглядное представление о быстровозводимом сооружении дает схема каркасного дома, где все элементы несущей системы связаны между собой.

Проектирование каркасного дома

Перед началом строительства застройщику предстоит решить задачи – выбрать участок, закупить материалы, проложить коммуникации. Встает насущный вопрос – обзавестись полноценным проектом дома или сэкономить деньги и обойтись простым рисунком или эскизом?

Проект, выполненный специализированным архитектурным бюро или строительной организацией, содержит эскизы фасадов, схему каркасного дома, планы этажей с точными размерами. В конструктивном и инженерном разделе разработаны технические чертежи узлов, спецификации элементов. Описано обеспечение коммуникациями, их характеристики. Все расчеты проводятся согласно нормативной базы, с учетом требований ГОСТ, СНиП, СП. Осуществлена привязка к климатическому региону, особенностям грунтов в данной местности, доступным материалам.

При самостоятельной разработке проекта или использовании только эскизной части часто возникают ошибки на каждом из этапов строительства. Из-за малого количества заложенной в чертеже информации возможны трудно исправимые последствия:

• Недостаточная прочность несущих конструкций, приводящая к деформациям, трещинам, перекосам, обрушению зданий;
• Излишний расход материалов вследствие перестраховки и заложения слишком большого запаса прочности;
• Неопределенный срок выполнения, неточные объем и конечная стоимость строительных работ;
• Неправильная последовательность операций, проблемы с переделками и, как следствие, удорожание строительства;
• Проект предусматривает возможность ремонта или реконструкции здания при эксплуатации, в противном случае может быть затруднен доступ к коммуникациям или конструкциям, без чертежей проблемный участок сложно будет найти.

Основной нормативный документ, рекомендующий порядок проектирования и строительства каркасных энергоэффективных домов, – СП 31-105-2002. Соблюдение правил обеспечит прочность, устойчивость конструкций, пожарную и санитарную безопасность, экономию топливных ресурсов, долговечность всего сооружения.

Обеспечение жесткости каркаса

Классические каркасные дома представляют собой сооружения, схема каркаса которых включает элементы:

1. Верхнюю и нижнюю балки обвязки;
2. Вертикальные стойки;
3. Укосины;
4. Перемычки;
5. Элементы стропильной системы крыши.

Обшивка жесткими листами усиливает основной каркас, делает его более прочным и устойчивым.

Каркас схематически представляет собой систему из закрепленных стержней, воспринимающих сжимающие, растягивающие и изгибающие нагрузки.

Сечение опорных стоек подбирают по несущей способности. Для наружных стен оно составляет 150х50 мм или 200х50 мм, для перегородок 100х50 мм.

Увеличивать сечение несущего бруса, чтобы разместить утеплитель, нецелесообразно. Гораздо рациональнее заложить теплоизоляцию в 2 слоя – один между стойками, второй по наружной обрешетке с перевязкой. Такая мера поможет избежать потерь тепла через деревянные балки, обвязку, углы, обрамления проемов.

Шаг стоек для одноэтажных домов – 600 мм. Это удобный интервал для укладки базальтовой ваты, крепления ОСП или листов гипсоволокна без подрезки. При большей высоте здания рекомендуется опорные элементы располагать на расстоянии 400 мм.

Оконные и дверные проемы усиливают горизонтальными балками из бруса, уложенного на ребро. Если разрыв более 800 мм, его толщина должна быть не менее 150 мм. Если ригель недостаточно прочный, при его прогибе произойдет защемление оконной рамы. Возможно появление трещин на стекле, фасаде и отделке. Сечение вертикальных стоек увеличивают при передаче точечных нагрузок от конька крыши, крупных проемов.

Внутри каркаса в несущих стенах укладывают горизонтальные перемычки толщиной на 50 мм меньше, чем опорной стойки. Связи увеличивают пространственную жесткость конструкции, служат опорой для верхнего листа утеплителя. Их монтируют в разбежку, заподлицо с внутренней стороны стены.

Для устойчивости каркас укрепляют укосинами или цельной обшивкой. Укосины – расположенные под углом 40-60° доски размером 100х25 мм или 150х25 мм. Верхним и нижним концами их врезают в балки обвязки, крепят по длине к стойкам на 2-3 гвоздя.

Если монтируют плиты жесткой обшивки – ОСП или многослойной фанеры, – установка укосин не обязательна. Листы укладывают с разбежкой швов, чтобы перевязать каркас, повысить его жесткость. Нельзя панели крепить вертикально. Под углами окон устанавливают цельные элементы, а не куски или обрезки. Толщина обшивки – 11-12 мм.

Обвязка балочных перекрытий лобовой доской увеличивает жесткость пола, распределяет нагрузку от стеновых панелей на горизонтальные балки.

Входная дверь – еще один участок, где важно усилить каркас. Закрывание и открывание приводит к вибрации всей конструкции, разрушению отделки. Боковые стойки дополнительно укрепляют, сращивая две доски, стены обшивают цельным листом многослойной фанеры.

Междуэтажная обвязка предназначена перевязывать каркас, а не идти по кругу. Сначала монтируют брус на пересечениях внешних и внутренних стен, затем на углах, перегородках. Последними заполняют оставшиеся участки.

Выбирают качественный крепеж соответствующей толщины и длины.

Виды каркасных жилых домов

Правильный каркасный дом невозможно построить, если схема составлена без учета типа конструкций и технологии сборки. Для массовой застройки разработаны различные виды жилых зданий:

1. Каркасные;
2. Каркасно-панельные.

Помимо этого, в каркасном домостроении применяют комбинированные или видоизмененные системы.

Основа домов – стоечно-балочная рама, воспринимающая нагрузки от стен, перекрытий, кровли, отделки и заполнения проемов. Различия – в порядке строительных операций, скорости сборки, применяемых механизмах и технологиях.

Каркасный дом

Традиционный каркасный дом строят в несколько этапов. На ленточное, плитное или свайное основание укладывают обвязочный брус. На него крепят стойки, связывают конструкцию воедино верхней обвязкой и укосинами.

В пространство между стоек укладывают утеплитель. Как правило, это базальтовая вата. Она не горит, имеет низкую теплопроводность, достаточную прочность, экологически безопасна. Теплоизолятор защищают пароизоляцией со стороны отапливаемого помещения, гидро- и ветрозащитой – снаружи.

Внешнюю и внутреннюю отделку выполняют обшивочными листами, декоративными панелями.

Возведение каркасного дома обычно не превышает 2-3 месяцев. Все операции по раскрою, заготовке, монтажу и креплению материалов проводятся на строительной площадке.

Возможно воплощение индивидуальных проектов, разработанных застройщиком, с оригинальной планировкой и оформлением внутреннего пространства.

Каркасно-панельный дом

Основное отличие от каркасного классического дома – заготовку всех элементов осуществляют по типовым проектам. Каркас, щитовые панели, перекрытия и кровлю раскраивают с применением высокоточного технологичного оборудования в заводских условиях. Детали размечают, под крепление высверливают отверстия, вырезают пазы. Все деревянные конструкции обрабатывают антипиренами и антисептиками.

На строительной площадке жилой дом возводят за короткий срок – 2-3 недели. Высокие качество сборки обеспечивают квалифицированные специалисты, прошедшие обучение. Для монтажа панелей используют подъемное оборудование.

Разновидности каркасно-панельных домов

Немецкие, канадские, шведские, финские и американские разработки в области каркасного домостроения представляют различные способы возведения здания. В основе их лежит принцип экономичности и энергоэффективности. Такие сооружения становятся все популярнее в нашей стране.

Канадская «Платформа»

Метод разработан в Канаде, где очень широко применяется для строительства небольших частных домов. Возведение ведется поэтажно, начиная с устройства фундамента и пола. На готовом основании – платформе – собирают и монтируют стены первого уровня.

Применяют три типа панелей – OSB, ГВЛ. Первые – ориентированно-стружечные плиты из древесного компонента и клея, вторые – гипсоволокнистые листы, армированные целлюлозой. Их крепят к каркасу саморезами.

Перекрытие будет полом второго этажа или чердака. Строительство ведется последовательно. Не требуется применение подъемных механизмов, привлечение большого количества рабочей силы.

После возведения стен монтируют крышу, кровлю, проводят утепление. Устанавливают двери, окна, прокладывают коммуникации, выполняют наружную и внутреннюю отделку.

Каркасные дома из СИП-панелей

Конструкционная изоляционная сэндвич-панель состоит из двух влагостойких ориентированно-стружечных плит ОСП и внутреннего слоя из пенополистирола. Строительство ведут последовательно, соединяя СИП-панели между собой замком шип-паз. Крепят их монтажной пеной и саморезами к брусьям толщиной 9 см, заполняя герметиком все пустоты.

Стены имеют низкую теплопроводность. Стандартная панель в 14 см защищает от холода так же, как кирпичная кладка толщиной в 1,5 метра.

Дома, построенные по этой технологии, в 2,5 раза дешевле аналогичных из кирпича или бетона. Бригада из трех человек монтирует объект площадью 120 м² за 2-3 недели.

Немецкая технология «Фахверк»

Особенность фахверковых систем – наружное расположение каркаса. Решетчатую конструкцию из небольших секторов заполняют полипропиленовыми или минераловатными плитами, сэндвич-панелями.

Каркас изготавливают из клееного бруса. Он прочен, долговечен, хорошо противостоит атмосферным осадкам. Жесткость придают элементы из крестообразных планок, одновременно выполняющие декоративную функцию, – ман, Андреевский крест, вильдерман. Утеплитель надежно защищен влаго- и ветронепроницаемыми мембранами.

Шведская технология

Схема каркасного дома, выполненного по шведской технологии, имеет схожий с традиционным конструктив, но отличается наличием двойной обрешетки.

К раме из деревянного бруса крепят слои наружного ограждения (начиная с внешнего) – фасадную облицовку, ветрозащитную плиту из МДВП, установленную с вентилируемым зазором, базальтовую вату, пароизоляцию.

Следующий слой – контробрешетка, предназначенная для обшивки гипокартоном или другим материалом и прокладки коммуникаций. Установка дополнительного каркаса позволяет избежать повреждения пароизоляции при монтаже труб, проводки, а также уложить еще один перекрестный слой теплоизоляции.

Фундамент, через поверхность которого теряется свыше 5 % тепла, устраивают по технологии УШП – утепленной шведской плиты. На основание из щебня укладывают экструдированный пенополистирол, армирующую сетку, систему обогрева, заливают бетоном. Обязательна теплоизоляция отмостки и цоколя, ее включают в сплошную непрерывную основу УШП. Образуется своеобразная чаша для устройства полов по грунту.

Энергоэффективность такого решения на 25-30 % превышает классические варианты каркасных построек.

Каркасный дом – своеобразный конструктор. Его схему составляют на этапе проектирования с учетом технологии возведения, вида грунтов, климатических условий. При сборке важно обеспечить жесткость и устойчивость конструкции, надежную изоляцию, применять качественные материалы, крепеж.