Раз каркас, два каркас. Каркасное строительство. Часть 1.

Строительство домов и коттеджей за городом сегодня становится все более популярным. Ведь это и чистый воздух, и красота окружающей природы, и отсутствие городского шума, и возможность обустроить прилегающую территорию по своему желанию. К тому же, в последнее время жить в собственном доме становится не только более престижно, но и, учитывая цены на новые квартиры в многоэтажках, гораздо дешевле.

Вы уже решились на строительство дома? Из каких материалов будете строить? Из дерева? Это правильный выбор. Строительство деревянных домов пользуется невероятной популярностью во всем мире, поскольку дерево — лучший конструкционный материал в плане практичности, комфорта и простоты обработки. Во все времена древесина была и будет самым натуральным сырьем в строительстве, самым востребованным и самым экологически чистым.

Деревянные дома приобретают все большую популярность из-за своих внешних и внутренних качеств. А огромный выбор уже готовых моделей, дает возможность каждому желающему найти себе дом и по душе, и по карману.

Однако, сразу стоит определиться, о каком деревянном доме пойдет речь. Ведь технологий деревянного домостроения великое множество. Деревянные дома строят из дикого сруба, из оцилиндрованного бревна, из клееного бруса, по каркасной технологии, наконец. Сегодня мы хотим начать знакомить Вас с несколькими достаточно быстро развивающимися технологиями, позволяющими получить частный дом, практически произвольной формы и размера, со всеми подразумевающимися комфортом и удобствами, за короткое время и за небольшие деньги.

Каркасно-щитовая и каркасно-панельная технологиина сегодняшний момент считаются одними из самых перспективных технологий возведения высококачественного частного жилья. К этому давно пришли строители частных домов во всем мире. И в Северной Америке, и в Европе, и в скандинавских странах, где подобное жильё с успехом эксплуатируется уже более полувека в самых разных, а зачастую очень экстремальных погодных условиях. Где погода характеризуется обильными осадками, сильными снегопадами, пониженной температурой, землетрясениями и достаточно сильными ветрами. К тому же немаловажным фактором развития данных технологий является рыночная экономика данных государств и всё большая мировая зависимость от энергоносителей.

Первое определяет условие, при котором владелец будущего дома хочет быстро построить современный комфортный дом за минимальные капиталовложения, как при строительстве, так и при эксплуатации. А проектанты, строители и подрядные организации в конкурентной борьбе рождают всё новые и новые технологии, позволяющие строить быстрее, качественнее и эффективнее, обеспечивая минимум затрат и максимум экономии, при ощутимом заработке.

Постоянный рост цен на энергоносители и мировая тенденция экономии природных ресурсов и полезных ископаемых, накладывает второе условие. Частное жильё, как самое массовое в мире, не должно быть не только одним из основных потребителей энергоносителей, но и не должно быть причиной экологических загрязнений окружающей среды. Поэтому наши дома должны быть максимально теплоэффективны, т.к. огромная часть потребляемой нами энергии тратится именно на отопление и кондиционирование наших домов. Мы должны сокращать потребление энергии, сохранять тепло зимой и прохладу летом, обеспечивать оптимальный микроклимат в помещении и долговечность конструкций. Все это станет возможным только при использовании современных технологий строительства и высокоэффективных теплоизоляционных материалов.

Сегодня данные технологии стоят и на пороге строительного бума в Украине. Давайте внимательно посмотрим на новые для нас методы строительства частного жилья, которые для развитых стран уже давно стали нормой.

Видимо ещё с детской сказки о поросятах, нас приучили к тому, что дом, собранный из прутиков, веточек и досточек, а не из камня и кирпичей, быстро строится, но гораздо хуже, холоднее и себе же дороже. Да действительно, простота и быстрота строительства домов по каркасным технологиям поражает. Во всём другом мы не согласимся и сейчас объясним Вам почему.

Рассмотрим устройство любого каркасного дома. Все наружные стены и межкомнатные перегородки, межэтажные перекрытия и кровля имеют практически одинаковое устройство: каркас из деревянного бруса обшит с двух сторон плитным материалом, а внутри пустоты каркаса заполнены высокоэффективными теплоизоляционными материалами. Это если объяснить в двух словах. Теперь опишем строение каждого из вышеперечисленных элементов более подробно.

Каркас, изготавливается из цельного сухого соснового бруса, пропитанного веществами, свойства которых значительно повышают биологическую и антибактериальную стойкость древесины и улучшают огнезащиту будущего строения.

Как человеческий скелет является основой нашего тела, так и деревянный каркас формирует силовую схему будущего дома. Это касается в первую очередь наружных и внутренних (межкомнатных) стен и кровельной части.

Стоит отметить, что в элементах межэтажных перекрытий или кровельных стропил цельный брус не всегда применим. Если, к примеру, в проекте имеются части больших пролетов (более 4 или 4,5 метров), тогда лучше отказаться от использования цельного отрезного бруса в таких узлах. Объясняется это очень просто. Во-первых, тяжело найти цельный брус необходимой длины (более 6-ти метров) и сечения, обладающего равномерной структурой без механических изъянов и повреждений. Во-вторых, он будет обладать значительной массой, и для удачного оперирования им на строительной площадке понадобится либо значительные усилия нескольких рабочих, либо привлечение подъемной техники, что в некоторых районах может быть затруднительно, а по критериям стоимости, так вообще невозможно. В-третьих, он, несмотря на свои размеры, не будет достаточно прочным и устойчивым к прогибам и провисаниям. Но, что прикажите делать? Отказываться от архитектурных замыслов и изюминок планировки? Нет, выход есть. Даже два.

В качестве первого решения тут же напрашивается использование клееного бруса. Он имеет большую механическую прочность в силу того, что подобно фанере состоит из элементов с разнонаправленной структурой волокон. При этом все элементы (мелкие брусочки) проходят специальный предварительный отбор, чистку и обработку. Как бы пристально вы не присматривались, вы не найдете элементов в которых торчат сучки, есть трещины или сколы. После отбора, формирования бруса, склейки и окончательной обработки, получается великолепный симбиоз природы и технологии. Лёгкий, прочный, красивый брус с идеальной геометрией в сечении и длиной до 12-ти метров. Такое творение рук человеческих просто стыдно прятать в силовом наборе и зашивать отделочными материалами. Из него так и хочется строить и строить. И действительно, дома, построенные из клееного бруса, поражают своей красотой, природной чистотой, элитностью и, соответственно ценой. Стоимость клееного бруса, а соответственно и выполненного из него дома, весьма значительна, и позволить его могут себе далеко не все.

Поэтому самым оправданным по соотношению цена/механическая прочность/легкость конструкции является использование конструкционной двутавровой балки. Чтобы визуально представить ее себе, достаточно вспомнить римский символ цифры 1. Это будет сечение балки. Сверху и снизу расположены две опорные площадки, а в центральной части вертикальная поперечина. Суть высокой механической прочности такой балки объясняется очень просто. Возьмите в руки обычную деревянную линейку и, удерживая ее плашмя за оба края, вы увидите, что она начинает провисать в центральной своей части даже под действием собственного веса. А если еще и надавить, то она совсем сломается. Но как только Вы возьмете и поставите её ребром, то согнуть Вы ее уже не сможете, даже прикладывая в центре значительные усилия. Так и в конструкционной балке, силовым элементом является расположенное ребром полотно, закрепленное в верхней и нижней части в деревянные брусья из сухой сосновой древесины. Полотно это, чаще всего выполняют из фанеры или плит OSB (ОСП-ориентированная стружечная плита) незначительной толщины. Такой же, из которой будет производиться обшивка будущего каркаса дома (это, несомненно, удешевляет стоимость производимой балки и стоимость всего дома в целом). Есть, правда, фирмы, которые выпускают двутавровые балки с сердцевиной из специального ламинированного материала на древесной основе. Он гораздо плотнее и прочнее плит ОСП, что позволяет выпускать балки длиной до 16-ти метров, по сравнению с типовыми 9-ти и 12-ти метровыми балками на основе ОСП. Однако, стоит отметить, что при высокой механической прочности и легкости (такую 16-ти метровую балку могут переносить всего два человека!), использование такой балки будет затруднительно. Т.к. во-первых, выпускается она только в заводских условиях и перевозка на стройплощадку балок такой длины вызовет много осложнений. Начиная даже с того, что большинство автомобилей располагают длиной кузова не более 13-ти метров. А при монтаже такой балки всё равно не обойтись без применения ОСП. Небольшие фрагменты вкладываются в образовавшиеся пустоты между балкой и креплением. Поэтому наиболее оправданным мы считаем использование балок с длиной от 4,5 до 12-ти метров, а в качестве сердцевины можно рекомендовать ОСП толщиной 10-12 мм или ламинат толщиной 6-8 мм. Этого вполне достаточно, чтобы устроить желаемый пролет между несущими стенами, или сделать практически любую стропильную систему при минимальном количестве элементов и крепежа.

Не стоит ограничиваться применением балок только в перекрытиях и кровлях. Конструкционные балки выпускаются разных сортаментов. Есть для полов, перекрытий, и для скатных кровель (маркируются «joist»), и для наружных стен и для перегородок (маркируются «wall»). Механические данные двутавровых балок варьируются в зависимости от сечения опорных брусьев и величины ребра (толщины и высоты) и как следствие, сечения и строительной высоты балок. Опорные брусья зачастую имеют у всех производителей похожие стандартизированные размеры. Самый мелкий это 45х45 мм. Потом идут 45х60 мм, 50х50 мм, 45х90 мм. А самые крупные 60х90мм и 90х90мм. Эти применяются для особо прочных узлов. Не стоит также забывать, что высокую несущую способность перекрытия, или кровли, или любого другого элемента дома, можно достигать не за счет увеличения сечения балки, а за счет увеличения ее строительной высоты или увеличением количества балок. Т.е. уменьшая расстояние между соседними балками, мы увеличиваем их количество, и прилагаемая нагрузка распределяется на большее количество элементов. И соответственно каждая балка будет нести на себе гораздо меньше веса.

Давайте на минуту остановимся. Вы можете сказать, что это сильно сложно. Надо варьировать толщиной и сечением опорных брусьев, толщиной сердечника, строительной высотой балки, их количеством и расположением. На что мы тут же припасли Вам ответ. Мы живем с Вами в 21-ом веке. Мы с Вами грамотные и образованные люди и знаем, что серьёзные дела (а строительство мы с Вами считаем серьёзным делом), не решаются сгоряча. Для того, чтобы не изматывать себя и строителей выбором на стройплощадке тех или других балок, мы с Вами первое что сделаем (еще до начала строительства), это отправимся в проектную организацию или к архитектору. Выберем себе проект будущего дома, согласуем его размеры, расположение комнат, кровельные покрытия и отделочные материалы. Но самое главное, мы узнаем все закладываемые прочностные характеристики. Идеально, если мы сразу подобрали проект для каркасного домостроения, а проектант оказался великолепным знатоком всех возможных технологий, материалов и их особенностей. Идеально, но практически никогда не осуществимо. Поэтому, вторым нашим шагом будет визит в торгующую или строительную фирму, занимающуюся каркасным домостроением. Безусловно, лучше и архитектора своего тоже с собой пригласить. И нам не так страшно, что могут «лапши на уши навешать» и ему для повышения квалификации могут что-то интересного и нового рассказать. Сегодня большинство строительных фирм, работающих на рынке каркасного домостроения, располагают и проектным подразделением, и каталогами готовых проектов, которые можно при необходимости адаптировать под Вас, и набором квалифицированных специалистов, чьи знания помогут Вам определиться во всех спорных вопросах. А прочностной расчет и расположение балок, подбор их сечений, длин, последовательности укладки и стоимость вопроса поручим компьютерам. Современное программное обеспечение позволяет в кротчайшие сроки адаптировать практически любой проект дома под каркасную технологию, даже если первоначально он задумывался из кирпича, бетона и стали. Располагая геометрическими размерами будущего дома и требуемыми прочностными данными, компьютерные программы с легкостью делают пересчет несущих конструкций в деревянный каркас, эквивалентной прочности, подбирая необходимые балки и элементы из сортамента, используемого производителем балок. Тут же позволяют просмотреть визуализацию будущего дома в целом, или, к примеру, только кровли. Тут же в автоматическом режиме формируется спецификация используемых балок, их длин и общего количества. Сопоставляя с ценами в текущем прайс-листе, Вы тут же видите цену вопроса и неловко переспрашиваете у менеджера: «А почему так дешево. Вы ничего не пропустили?». И действительно, конечная сумма по смете оказывается значительно дешевле, чем сумма в первоначальном «кирпичном» проекте. Далее, Вы начинаете задавать еще больше вопросов и, как Вам кажется, еще более каверзные, хватаясь из последних сил за всё более хрупкую связь с традиционными технологиями строительства. Но, получая новый взвешенный ответ, подтвержденный фактами, Вы делаете в уме еще одну отметку в пользу каркасного домостроения.

Фундамент?

Это самая ответственная и трудоёмкая деталь, и работа при строительстве любого дома. Каркасные дома очень легкие. Они в несколько раз легче аналогичного дома из кирпича, пенобетона и т.д. Поэтому работы по устройству фундамента занимают значительно меньше времени и средств. Им просто не нужна массивная и сложная в исполнении основа, заглубленная в землю на несколько метров. Чаще всего применяют ленточные заливные фундаменты с армированием металлической арматурой. Так же применимы блочные, столбчатые, буронабивные и монолитные фундаменты.

Теплоизоляция?

Вы просто уверены, что толстая кирпичная стена толщиной 400 мм будет теплее предлагаемой Вам, толщина которой всего 150-200мм? Жаль Вас разочаровывать, но использование современных высокоэффективных теплоизоляционных материалов позволяет ограждающей конструкции толщиной всего 200 мм обеспечить сопротивление теплопередачи такое, которое не будет в состоянии обеспечить ни 3-х метровая бетонная стена, ни 1,5-ра метровая кирпичная, ни 0,5-я деревянная. К таким материалам относятся в первую очередь негорючие утеплители из каменной (базальтовой) ваты. Наиболее известны зарубежные торговые марки «PAROC», «ROCKWOOL», «NOBASIL» и ТМ«ТЕХНО» российского концерна «ТехноНИКОЛЬ».

Стекловолоконные утеплители «ISOVER», «URSA» и им подобные характеризует более низкая стоимость, а соответственно и доступность, но температурный диапазон их использования немного ниже, чем у каменной ваты.

Помимо своих высоких огнестойких свойств волоконные утеплители характеризуются высокой звукоизоляционной особенностью, что позволяет  даже в густонаселенных городах и шумных мегаполисах получить помещения с прекрасным акустическим комфортом.

Вспененный пенополистирол (более известный как «пенопласт») с каждым годом становится все более популярным при утеплении различного рода зданий. Этому способствует его низкая стоимость, достаточно высокая прочность и простота обработки. Его можно штукатурить и, будучи спрятанным, в строительную конструкцию, он практически безвреден для человека и окружающей среды.

Экструдированный пенополистирол практически совсем не боится воды, плесени, грибков и т.д. Поэтому может с успехом применяться для надежной изоляции полов на грунте, фундаментов, террас, балконов и т.д.

В последнее время появляются предприятия, которые в качестве эффективного утеплителя в каркасные дома предлагают теплоизоляционные материалы, изготовленные из цилюлозы и путем переработки (утилизации) старых газет и макулатуры.

Все это упаковано в красивые полиэтиленовые упаковки, приправлено красивыми яркими каталогами и буклетами, сопровождается наличием документов о том, что этот утеплитель изготовлен из натуральных компонентов и его не стоит бояться. Чаще всего такие утеплители машинным распылением заполняют пустоты каркаса между наружной и внутренней обшивкой через маленькие отверстия для шланга. Причем за утеплитель, доставку распылителя, его аренду, наладку и услуги оператора с Вас попросят такие смешные деньги, что Вы просто не сможете отказать. Но давайте подумаем трезво. Конечно, этот «утеплитель» будет натуральный, ведь бумага для газет делается из древесины. Конечно, он будет дешевым, т.к. это по сути своей вторсырьё. Конечно, лучше переработать тонны бумажных отходов в утеплитель, чем просто вывалить их на свалках. Но, разве таким Вы видите свой дом в 21 веке? Из переработанного вторсырья? Разве Вы сможете жить в «экологически чистом доме», внутри стен которого, спрятано несколько кубических метров мусора? Нам кажется, что этот утеплитель лучше переработать в другую бумагу.

Окна и двери? В каркасном доме вы можете применять окна и двери из любого материала от любого производителя. Будь то металлопластиковые окна, или входные дубовые двери. Мансардные окна тоже используются без ограничений по размерам. Их можно крепить и на стропильную систему, и на обрешетку, и на сплошное покрытие кровли.

Кстати, а кровельный материал? Тоже без ограничения. Это может быть и самый простой «ондулин», и металлочерепица, и битумная (гибкая) черепица по сплошному настилу из ОСП, и полимерпесчаная черепица по несложной обрешетке, и натуральная черепица (только сразу согласуйте сечение и шаг стропил, т.к. этот вид черепицы немного тяжелее других), и фальцованная кровля из металла или меди. Хватит для Вашего выбора? Если нет, то можем предложить Вам соломенную кровлю. В отличие от вышеупомянутой сказки о поросятах, сегодня это и надежно и стильно.

Коммуникации? Все электрические, водяные, вентиляционные, охранные и прочие системы спрятаны в стены, полы и подвесные потолки. Электропроводка располагается в пластиковых или металлических гофротрубах для обеспечения максимальной защиты. Все канальные разводки могут быть дополнительно спрятаны в пластиковые короба. Электропроводка разводится к потребителям либо под поверхностью внутренней отделки (под гипсокартоном, под вагонкой, в толще внутренней штукатурки), или в специальных каналах плинтусов и наличников. Вся фурнитура (розетки, выключатели, светильники и т.д.) могут быть использованы абсолютно любые и располагаются они в самых стандартных установочных коробках.

Так, а в чем же отличия, спросите Вы? В чем разница между каркасно-щитовым и каркасно-панельным методом строительства? Всё очень просто. Первая технология подразумевает, что все вышеупомянутые материалы (двутавровые конструкционные балки, утеплители, пароизоляционные плёнки и супердиффузионные мембраны, кровельное покрытие, метизы и отделочные материалы), согласно спецификации, доставлены на строительную площадку. Вместе, или по отдельности. А строительство дома производит квалифицированная бригада строителей, по Вашему проекту. По предоставленным документам и чертежам. По маркировке на балках они производят их соединение в очень прочную каркасную пространственную конструкцию, с последующей обшивкой плитами ОСП, утеплением, разводкой коммуникаций, внутренней и наружной отделкой, монтируют кровельное покрытие, обустраивают прилегающую территорию и т.д.

Каркасно-панельная технология же говорит сама за себя. Каркасные балки, утеплитель, разводку и т.д. собирают в панели, согласно вашему проекту, еще на заводе и привозят к вам на строительную площадку уже полуготовые блоки и элементы. Стены с вмонтированными окнами и дверями отдельно, кровлю и фронтоны отдельно, полы и перекрытия тоже отдельно. А потом, как по взмаху волшебной палочки, буквально в течение семи дней, как из конструктора получается современный, красивый, теплый и уютный дом. Развитие программного обеспечения, высокоточных станков с программным управлением и наличие квалифицированных специалистов, позволяет современным строительным фирмам выполнять деревянные каркасно-панельные дома с высокой точностью элементов, в короткие сроки проектирования, сборки и окончательной отделки. С момента Вашего знакомства с менеджером такой фирмы до новоселья проходит меньше трёх месяцев. Однако стоит учесть, что каркасно-панельная технология, всё-таки чуть дороже каркасно-щитовой, т.к. требует достаточно дорогостоящего оборудования для производства панелей и никак не обойтись без привлечения подъемно-разгрузочных машин и кранов, т.к. панели в сборе обладают достаточно ощутимым весом.

В следующем номере мы познакомим Вас еще с одной интересной и быстроразвивающейся каркасно-панельной технологией частного строительства. Самое интересное в ней то, что комплект всего дома можно привезти в одной большегрузной машине, а строительные операции можно производить в очень короткие сроки силами малочисленной бригады без привлечения кранов и другой техники. Заинтригованы? Читайте нас дальше!

Хохленков Михаил специально для журнала «МАСТЕР». Май 2008 г.