Каркасный дом: строительство из металлического профиля

С начала своего появления каркасные дома пользуются заслуженной популярностью.

 При выборе материалов для постройки прежде всего подбираются прочные, долговечные, экологически безопасные, водонепроницаемые материалы, которые, к тому же обладают устойчивостью к влаге и огню. До недавнего времени каркасные дома строились исключительно на основе из дерева.

В настоящее время выбор строителями деревянного бруса для создания каркаса здания постепенно теряет актуальность. На смену дереву приходит металлический каркас.

Уже примерно 80% жителей стран Западной Европы, Канады и США живут в зданиях каркасного типа на основе металлопрофиля. В нашей стране, где металлические каркасы до сих пор было принято использовать для возведения только промышленных зданий, новая технология находит все более широкое применение при строительстве жилья.

 Особенности домов на металлическом каркасе

Основой такого типа здания являются детали из металлического профиля различных форм и размеров, поверх которых монтируются перекрытия, стены и кровля.

 Несмотря на то что металл тяжелее дерева, использование профилированного каркаса позволяет существенно, по сравнению с брусом, уменьшить вес здания.

Профиль из металла всегда идеально прямой, чего нельзя, увы, сказать о брусе, даже клееном. Это достоинство материала позволяет сэкономить время на расчетах и измерениях в процессе возведения конструкций.

С помощью качественной изоляции организуется защита каркаса от перепадов температуры. Выбор разновидности утеплителя обусловлен климатическими условиями, в которых будет производиться эксплуатация здания. В случае применения бруса при каркасном строительстве неизбежна стадия огнебиозащитной обработки материала.

Металл же в подобной обработке не нуждается. Кроме того, металлический профиль не подвержен усадке, весьма замедляющей время начала эксплуатации здания и его внутренней отделки. Не последнее место в перечне достоинств металлического профиля занимает возможность полной его утилизации. В наше время вопрос охраны окружающей среды очень актуален. Изделия из металла можно вторично перерабатывать практически бесконечно, в то время, как для изготовления бруса необходимо рубить лес.Строить по новой технологии можно круглый год и при любом климате.

 Современная методика возведения каркаса дома из металлопрофиля

Новые способы строительства основаны на использовании легких конструкций, изготовленных горячим прокатом из оцинкованной, стали. Различные конфигурации сечения профилей позволяют каркасу приобрести достаточную несжимаемость за счет ребер жесткости.

Металл, как известно, обладает повышенной теплопроводностью, что может повлиять на образование мостиков холода и стать причиной появления конденсата. Но, при помощи перфорации профиля, организации прослоек из воздуха и вставок из пластика, а также применения металлов, обладающих различной теплопроводностью, решается и эта проблема.

Технология легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) была изобретена в 50-х годах прошлого века в Канаде. Изобретение было обусловлено необходимостью постройки для большого количества людей достойного жилья, соответствовавшего суровому климату Северной Америки. Дома, построенные в соответствии с технологией ЛСТК, стали расти в Канаде повсеместно. Постройки в большом количестве возводились и в городах, и в малых поселениях. Явные преимущества новых построек привели к массовой популяризации технологии ЛСТК. После появления возможности производства стальных профилей в промышленных масштабах, такие постройки стали общедоступными.

Сегодня масштабы применения технологии расширяются, что легко объяснить доступностью, простотой и замечательной скоростью возведения.

Технология, по которой собирают дома с каркасом из стального профиля, проста и экономична. Для постройки такого здания этого не потребуется привлечения тяжелой техники. Для постройки потребуется бетонное основание толщиной не более 20 см. При каркасном строительстве используют нескольких видов соединений. В большинстве случаев используют винты-саморезы или шурупы с шестью гранями,и электрическая дрель. Иногда в дело идут специальные заклепки,облегчающие устройство крепления в замкнутых плоскостях.

 Распространенные заблуждения о зданиях на металлическом каркасе

По отношению к жилым постройкам с металлическим каркасом существует ряд заблуждений.

Есть, например,мнение, что жилье со стальным каркасом холодное, что в деревянном доме жить теплее. Современные материалы и новая технология позволяют дополнительно защитить профиль специальными утеплителями от отдачи тепла. Пустоты между стойками каркаса заполняются изолирующими материалами, например, каменной ватой.

Считается также, что деревянная основа здания является более «чистой» в экологическом плане. Конечно, отрицать факт наличия естественного воздухообмена с окружающей средой у деревянных строений было бы неправильно. В то же время, дерево, подверженное разложению и слабо защищенное от воздействия окружающих факторов, надо защищать как от вредного воздействия и возможного возгорания при помощи пропитки специальными химически активными составами. Обработанное дерево может потерять свою первоначальную чистоту. Кроме того, такую обработку следует производить регулярно, что потребует от собственника здания постоянных материальных затрат.

Так как масса постройки из дерева будет больше массы постройки тех же размеров, но с основанием из металлопрофиля, в первом случае потребуется более основательный фундамент. Соответственно, расходы на постройку увеличатся.

 Процесс монтажа постройки с использованием технологии ЛСТК проще и дешевле.

Бытует мнение об опасности металлического скелета здания из-за его электропроводности. Некоторые боятся, что здания, построенные по такой технологии, способны притягивать к себе молнии во время грозы. Однако, постройки с металлическим основанием оборудуются надежным заземлением, а при отделке здания снаружи и изнутри используются материалы-диэлектрики, изолирующие каркас.

 О надежности каркаса из металлоконструкций

Несмотря на свой небольшой вес, стальной профиль, используемый для монтажа каркасной конструкции, придает постройке достаточную прочность, позволяющую без капитального ремонта пользоваться зданием в течение ста лет. Ребра жесткости обеспечивают всей конструкции надежность.

При изготовлении металлопрофиля применяют оцинкованную сталь с покрытием, защищающим детали от коррозии. Поэтому материал устойчив к негативному воздействию со стороны, не приводит к усадке здания, не трескается, не горит и не ржавеет. В сочетании с со слоями качественных современных теплоизолирующих материалов такой каркас здания позволяет без проблем жить в нем круглый год.

 Стадии возведения каркасной постройки из металлопрофиля

 Сооружение фундамента

Постройка жилого дома в соответствии с технологией ЛСТК проходит в несколько главных этапов. В первую очередь изготавливают фундамент. Легкий каркас и, соответственно, малый вес будущего здания позволяют делать фундамент, без повышенных требований к прочности. Подходящими вариантами будут фундаменты ленточный, столбчатый или фундамент на основе винтовых свай. При создании ленточного фундамента можно сэкономить на его ширине по причине легкости конструкций.

 В случае выбора столбчатого фундамента применяется рама, изготовленная из жестко соединенных между собой при помощи опор.

В качестве столбов лучше всего применять асбоцементные трубы с наполнителем из гравия или щебня. В любом случае сначала необходимо провести разведку грунта на участке, изучив все возможные сезонные изменения.

 Монтаж каркаса

После того, как фундамент постройки готов, производится монтаж каркаса.

К элементам каркаса относятся:

• Горизонтальная рама;
• Колонны для связи рамы и фундамента;
• Стропильные фермы;
• Вертикальные стойки;
• Сварные балки;
• Прогоны для перекрытия кровли;
• Прогоны для крепления стеновых панелей.

 Чтобы придать каркасу устойчивости и жесткости следует обязательно соблюдать пространственную геометрию в трех измерениях. Это обеспечивается с помощью точной стыковки основных элементов конструкции: колонн, рам и ферм. В начальной стадии проект здания создается с помощью компьютерных программ. На основе его трехмерной модели проектируют и создают соответствующие элементы конструкции. Каждый элемент маркируется для облегчения работы. Точный математический расчет является гарантией безупречного выравнивания конструкции, которое с началом монтажа зависит лишь от квалификации исполнителя.

Монтируя каркас, пользуются отверточной технологией. Комплект составных элементов обычно доставляется на стройплощадку в разобранном виде и все части соединяют уже на месте. Часть крупных или особо важных модулей можно собрать заранее в производственных условиях. Таким образом, при наличии соответствующих производственных возможностей, возможно изготовить заранее и готовые панели для стен с облицовкой и окнами. Цельные стеновые модули скрепляются с деталями пролетов и перекрытий с помощью стальных резьбовых креплений.

 Возведение крыши

После сборки стенового каркаса приступают к монтажу стропильной системы для кровли и перекрытий. Варианты обустройства крыши здания разнообразны: крыша может быть односкатной, двускатной, четырехскатной или плоской. Используя стальные конструкции, в основном применяют одно- и двускатные варианты.

 На стадии проектирования определяют высоту будущей крыши и рассчитывают углы. На основании этих параметров высчитывается необходимый объем материалов для возведения крыши.

Каркас крыши монтируется на основе несущих ферм, элементов стропильной конструкции и пролетных перекрытий.

Порядок действий при создании крыши на металлопрофильной основе аналогичен алгоритму работы при использовании прочих типов материалов.

Этапы возведения крыши:

• Монтаж стропильной системы;
• Создание обрешетки;
• Гидроизоляция;
• Укладка кровельного покрытия.

Детали для производства стропил делаются из оцинкованного профиля с С- образным сечением толщиной от 0,8 мм до 1,2 мм и устанавливаются на верхней обвязке стеновых стоек. Для изготовления обрешетки используют профильные балки из стали четырехугольного сечения. Под материал утеплителя в целях пароизоляции укладывается парозащитная пленка, а поверх теплоизолирующего слоя — гидрозащитная пленка.

Выбор материала для кровли производится в соответствии с господствующими погодными условиями, дизайном постройки и предпочтением заказчика. Чаще всего используются обычный шифер, кровельное железо и ондулин.

 Утепление постройки

Постройки из металлического профиля обычно обшиваются плитами из ориентированной стружки (OSB)- современным строительным отделочным материалом, состоящим из слоев древесных щепок, склеенных под давлением специальными смолами.

Изнутри стены обшиваются с использованием цементно-стружечных плит или листов гипсоволокна. Стены жилого помещения утепляются с использованием каменной ваты или пенополистирольных плит. Пустоты между стеновыми панелями можно также заполнить пенобетоном или пенополиуретаном, с использованием метода напыления. В процессе заполнения пустот создают плотную прослойку, которая надежно удерживает тепло.

 Полости внутри самих профилей также следует заполнять строительной пеной, способной проникнуть в недоступные уголки.

Внутреннюю поверхность стен покрывают пароизоляционной пленкой.

Наружная поверхность для дополнительной защиты от ветра также может быть покрыта различными видами материалов, например, популярными в последнее время теплоблоками.

 Отделочные работы

Далее производятся кровельные и фасадные работы с одновременной установкой окон. На этом же этапе также осуществляют прокладку коммуникаций. Для отделки фасадов каркасных зданий можно использовать все известные типы отделочных материалов. В последнее время популярны теплоблоки и стеклофибробетонные плиты. Эти материалы по причине небольшой своей массы исключают создание дополнительной нагрузки на конструкции здания и не требуют больших затрат при производстве финишной отделки здания — достаточно покраски с использованием краскопульта или штукатурки. Можно также отделать фасад материалом с имитацией натурального камня. Применяются и отделка сайдингом или кирпичом.

 О стоимости дома на металлическом каркасе

Цена жилого дома на основе металлического каркаса рассчитывается из трех главных составляющих: цена проекта, цена материалов, цена работы.
Цена работы обычно равна цене используемых в строительстве материалов.
Поэтому при выборе постройки на металлическом каркасе есть возможность существенно сэкономить.

Во-первых, можно выбрать стандартный проект и тем самым избежать расходов по индивидуальному проектированию.

Во-вторых, при разумном выборе материалов для стен и кровли можно также прилично сэкономить, ведь предложение этих материалов на современном рынке весьма разнообразно. И в-третьих, значительную часть работы будущий владелец здания может сделать самостоятельно, ведь процесс монтажа каркасного дома не очень сложен.

 Заключение

Изучив все нюансы постройки домов на основе стального каркаса, можно сделать вывод о следующих преимуществах:

• Монтаж не представляет особой сложности;
• Нет необходимости применять тяжелую технику;
• Конструкции устойчивы;
• Итоговая стоимость постройки дешевле, чем при использовании деревянного каркаса;
• Здание имеет высокие показатели энергосбережения;
• Конструкция долговечная;
• Дом не дает усадку;
• В качестве основного материала предпочтительнее использовать профиль ЛСТП, что позволит избежать неприятностей, связанных с образованием конденсата;
• Следует использовать современные высококачественные материалы, ведь они достаточно доступны;
• При создании фундамента надо учитывать характеристики грунта;
• В целях экономии лучше приобретать готовый комплект конструкции.
  Необходимо также тщательно подойти к вопросу утепления и обязательно заземлить каркасные элементы.