Способи будівництва каркасних будинків, що користуються популярністю останнім часом, як і матеріали для їх зведення, різні. Критерії, які лежать в основі вибору матеріалів - це міцність, довговічність, екологічна безпека, водонепроникність, теплозахист, стійкість до пожеж. Класичний варіант - це будинки з каркасом з дерев'яного матеріалу.
Сьогодні перевага дерев'яного брусу для скелетної основи будівлі відходить у минуле. Альтернативою такому йому став остов з металу. У будівлях каркасного типу з металевим профілем живе близько 80% жителів західноєвропейських країн, а також США і Канади. У Росії раніше сталевий каркас використовувався при будівництві промислових споруд, наприклад, складських ангарів і заводських цехів. Останнім часом його все частіше застосовують при будівництві житлових малоповерхових будівель.
Особливості каркасних будинків з металевого профілю Основа такого будівлі повністю виконана з металу. З нього виготовляється каркас перекриттів, стін, покрівлі. Товщина застосовуваних профілів, а також форма для кожного випадку своя, т. К. Вони відчувають різні несучі навантаження.
Такі будівлі мають свої особливості: • полегшений каркас значно зменшує вагу всього будови; • швидкий час зведення: завдяки прямолінійності сталевого профілю не вимагаються такі інструменти, як рівень, косинець, схил, дриль;
Металевий остов житлового будинку вимагає захисту від теплових перепадів, що забезпечується надійною ізоляцією і особливостями технологічних рішень. При будівництві жител на основі сталевого каркаса використовують різні утеплювачі, при цьому їх вибір залежить від умов клімату, в якому буде знаходитися об'єкт. Метал не потребує додаткової обробки і забарвленням, не схильний до усадки, горінню і гниття, довговічний. Він має повну утилізацію, не забруднюючи навколишнє середовище і зберігаючи ліс від вирубки. Будинки можна зводити в будь-який час року і в будь-яких кліматичних умовах.
Технологія полегшеного сталевого каркаса припускає будівництво невисоких об'єктів. Зазвичай зводять будинки в один, два, три або чотири поверхи. Для виробничих цілей такі об'єкти виконують висотою 6 метрів, а прольоти та перекриття 12 метрів. Кроквяні ферми довжиною 24 метри вимагають установки додаткових профілів. Сучасні методи будівництва каркаса будинку з металевих профілів Сучасна технологія заснована на застосуванні полегшених сталевих конструкцій з тонкої оцинкованої гарячекатаної сталі, які не поступаються дерев'яним конструкціям будівель, а часто і перевершують їх. Перетин профілів виконано у вигляді букв C, U, S і Z, що забезпечує жорсткість каркаса за рахунок ребер жорсткості.
За допомогою перфорування профілів і створення повітряних прошарків, а також використання металів з різною теплопровідністю вирішена проблема підвищеної теплопровідності металу, що впливає на появу містків холоду і утворення конденсату. Така технологія отримала назву ЛСТК (легка сталева конструкція). Вона забезпечила будівництво будівель підвищеної якості і дозволила знизити витрати і терміни на його зведення.
Міфи і реальність про каркасних будинках Існує деяка упередженість до такого варіанту будов, обумовлена хибними уявленнями про них. Вважається, що житловий будинок, що має сталевий каркас, холодней будови з дерев'яного бруса. Завдяки створенню сучасної технології ЛСТК цей міф повністю розвіяний. Профіль додатково захищається від тепловіддачі спеціальними утеплювачами. Простір між каркасними стійками заповнюють теплоизоляторами, наприклад, ековатою. Все це дозволяє максимально утеплити будинок.
• Вважається, що дерев'яна основа будови екологічно більш приваблива металевої. Насправді, дерево, що має природне походження, доводиться захищати від гниття, комах, схильності до займання за допомогою просочення з використанням хімічних компонентів, різних лаків, фарб та інших засобів. Вони значно погіршують екологічну чистоту дерева. Та й застосовувати таку обробку слід регулярно, що додатково вимагає витрат грошей і клопоту.
• Існує думка, що дерев'яні будови дешевше жител з використанням металоконструкцій, так як дерево коштує менше металу. Але при виконанні каркаса з металу використовується менший обсяг матеріалу, ніж при варіанті з дерев'яною основою. Вага дерев'яного об'єкта більше і, отже, фундамент повинен бути грунтовний і більш витратний, ніж у легковісного будови з металевим остовом. Та й монтаж будови з використанням технології металоконструкцій значно простіше і швидше і обходиться дешевше. • Вважається, що сталева конструкція становить небезпеку з погляду електропровідності і може залучити блискавку в грозу. Але такі будови забезпечені правильним заземленням сталевих частин. Крім того, передбачена обробка будівлі як всередині, так і зовні матеріалами, є діелектриком, що дозволяє повністю ізолювати металеві частини.
Надійність каркасного будинку з металу Незважаючи на те, що сталеві профілі, використовувані для створення конструкцій будівель, досить легкі, вони забезпечують необхідну міцність, що дозволяє експлуатувати житло протягом 100 років. Надійність конструкцій забезпечують профілі, забезпечені ребрами жорсткості. Для їх виготовлення використовують оцинковану сталь. Цинкове покриття профілів захищає їх від корозії. Сталевий каркас стійкий до зовнішніх впливів: не має усадки і розтріскування з часом, не боїться шкідників, пожежобезпечний. У з'єднанні з теплоізоляційними шарами з якісних матеріалів таке каркасна будова дозволяє проживати в ньому цілий рік.
Етапи будівництва каркасного будинку з металевих профілів
Фундамент Полегшена конструкція каркаса і, отже, невелика вага самої будівлі дозволяє створювати фундамент, що не потребує підвищених вимогах до міцності. Для таких об'єктів роблять дрібно заглиблене підставу. Спосіб виготовлення фундаменту, а також тип конструкції багато в чому залежить від характеру грунту будівельного майданчика. Тому перед тим як визначитися з вибором, треба вивчити грунтові зміни в різні пори року. Це може бути стрічковий, стовпчастий або фундамент на гвинтових палях. При стрічковому варіанті фундамент може мати невелику ширину, т. К. Він не буде відчувати велике навантаження від полегшеного сталевого каркаса.
Виконується він у вигляді жорсткої горизонтальної рами, що дозволяє перерозподіляти навантаження у разі деформацій підстави через нестабільне грунту. При стовпчастих фундаменті раму виготовляють з балок, які жорстко з'єднуються один з одним за допомогою опор. Для робіт використовують залізобетон, цегла або монолітні блоки. При дрібно заглиблених фундаментах значно економиться витрата матеріалів, в тому числі бетону, зменшуються трудовитрати, що також призводить до зменшення вартості фундаменту.
Каркас Основа будь-якої будови повинна мати набір обов'язкових елементів, які впливають на збереження і надійність будівлі, а також тривалість його експлуатації.
До таких елементів відносяться: • горизонтальна рама; • колони, що з'єднують раму з фундаментом; • кроквяні ферми; • вертикальні стійки (колони); • зварні балки; • прогони для перекриття покрівлі та кріплення стінових панелей до каркаса.
Для створення жорсткості і стійкості каркаса у вертикальному, горизонтальному і поздовжньому напрямку обов'язково дотримання просторової геометрії. Це досягається за допомогою правильного взаємодії основних конструктивних елементів: колон, рам і ферм. Спочатку проект будинку розраховується з використанням комп'ютерних програм. На підставі тривимірної моделі створюються всі необхідні елементи конструкції, які потім виготовляються у виробничих умовах. При такому розрахунку всі конструкційні деталі мають високий ступінь точності. На кожен виріб наноситься маркування, яка значно прискорює процес монтажу. При складанні застосовують викруткове технологію.
Комплект конструкційних елементів може бути доставлений на будівельний майданчик у розібраному вигляді і з'єднуватися вже на місці. Деякі модулі конструкції збираються на виробництві, потім на будмайданчику монтуються в єдину збірку. На виробництві можна виготовити не тільки каркасну основу, а й готові стінові панелі. У деяких випадках вони можуть бути облицьовані, забезпечені вікнами і опалювальною системою. Для цього мають бути відповідні можливості виробничого циклу. Готові модулі стін з'єднуються з елементами прольотів і перекриттів різьбовими сталевими кріпленнями. При самостійному будівництві будівлі для каркаса зазвичай використовують двотаврові балки. Їх встановлюють на раніше встановлену опорну раму. З'єднання елементів конструкції здійснюється зварюванням. Такий спосіб годиться для будівель, в яких не передбачається постійне проживання.
Дах Пристрій даху будь-якої будівлі, в тому числі і з остовом з металу, може бути в самому різному виконанні. Вона може бути: • односхилої; • двосхилим; • плоскою.
Також вона може мати складну конфігурацію. Найчастіше для сталевих конструкцій застосовують односхилі і двосхилі дахи. Величина кута нахилу і висота даху визначається на стадії проектування. Попередньо проводять розрахунок необхідних матеріалів і елементів. Пристрій даху складається з несучих ферм і кроквяних елементів, а також прогонових перекриттів. Черговість виконання робіт при зведенні даху з металевим остовом аналогічна порядку дій при інших типах матеріалів:
• зводять кроквяну систему; • роблять обрешітку; • виконують пароізоляцію і гідроізоляцію; • укладають покриття покрівлі.
Форми крокв виконують з оцинкованих профілів С- подібного перетину товщиною від 0,8 мм до 1,2 мм. Їх встановлюють на верхній обв'язці стійок стін. Для обрешітки застосовують сталеві профільні балки квадратного або прямокутного перерізу. Для пароізоляції використовують плівку, поверх якої укладається утеплювальний матеріал. Його захищають гідроізоляційної плівкою. В якості покрівельного покриття можуть бути використані класичні матеріали: хвильовий шифер, металочерепиця, ондулін та інші. Вибір залежить від ухилу даху, складності конструкції і фінансових можливостей.
Утеплення Будівлі з термопрофіля зазвичай обшивають листами з OSB. З внутрішньої сторони кріпляться ЦСП або ГВЛ. Можуть бути використані також плити з інших сучасних матеріалів. Для утеплення стін такого житла використовують мінеральну вату або пінополістирол. Іноді простір між стіновими панелями заповнюють пінобетоном або газобетоном. Можна виконувати теплоізоляцію пінополіуретаном. Для цього використовують метод напилення. Заповнюване простір повинен утворити щільну прошарок, надійно утримує тепло.
Рекомендується заповнювати піною порожнини всередині профілів, а також всі проблемні місця. Утеплювач повинен мати високу якість і при застиганні утворювати щільне покриття, не осідає з часом. Внутрішня поверхня утеплених стін накривається пароізоляційним матеріалом у вигляді плівки. Зовні стіни захищають від вітру за допомогою щільної плівки. Останнім часом для утеплення і зовнішньої обробки використовують теплоблокі, які є сучасним унікальним матеріалом, що включає до складу утеплювач.
Оздоблення Для зовнішнього оформлення стін таких будівель застосовуються всі загальновідомі оздоблювальні матеріали. Найекономічніший варіант- це теплоблокі, які не вимагають додаткової поверхневої обробки. Для їх обробки можна застосувати тільки фарбування за допомогою фарбопульта, а також оштукатурювання поверхні. Оригінальне рішення - це обробка під натуральний камінь.
Застосовують також обробку цеглою, сайдингом. Вартість каркасного будинку з металевого профілю Відгуки про каркасних будинках з металевого профілю Каркасна технологія при будівництві будинків в Росії використовується недавно, тим більше із застосуванням сталевої основи. Тому відгуки про такі об'єкти незначні. Хоча про швидкість зведення і доступності за ціною висловлюються позитивно багато замовників.
Висновок Розглянувши всі особливості будівництва об'єктів з металевим каркасом, можна говорити про очевидність їх переваг. При цьому слід: • в якості основи краще вибирати профілі ЛСТП, щоб уникнути проблем з конденсатом і проникненням холоду; • для утеплення застосовувати якісні сучасні матеріали; • при влаштуванні фундаменту враховувати характер ґрунту; • раціональніше використовувати варіант придбання готового комплекту конструкції; • при самостійному зведенні житла ретельно продумати утеплення і не забувати про заземлення об'єкта.
