Металл как альтернатива дереву и камню? Прочные, долговечные, быстро возводимые и доступные по цене дома позволяет строить технология сборки зданий из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК).
С тем, что дом должен быть прочным, долговечным, строиться быстро и при этом стоить сравнительно недорого, согласны все. В большинстве случаев споры начинаются по поводу выбора строительных материалов. Что технологичнее, прочнее, теплее - дерево, кирпич, бетон, материалы на основе полимеров? Какие из них считать экологически чистыми, а какие нет? До недавнего времени металл как материал для возведения каркаса стен индивидуальных жилых домов предметом серьезной дискуссии не являлся. Что ж, когда-то считалось невозможным возводить стены и кровли теплых домов из стекла. С развитием технологии энергоэффективных светопрозрачных конструкций на основе алюминиевого профиля теплые зимние сады, оранжереи, бассейны с обширным остеклением сегодня возводятся даже за Полярным кругом. Инженеры-разработчики нашли способ снизить теплопроводящую способность металлических профилей до уровня деревянного погонажа. Для этого внутри экструдированного алюминиевого профиля заложили воздушные полости и термовставки из пластика, которые препятствуют быстрому распространению холода.
Как же построить легкий и прочный каркас жилого дома из металла и попытаться избежать при этом коррозии, образования мостиков холода и конденсата? Ответ на этот вопрос нашли еще в пятидесятых годах прошлого столетия шведы. С появлением высококачественных утеплителей, изоляционных и паропроницаемых защитных материалов они разработали концепцию возведения металлокаркасных жилищ. Сегодня за пределами нашей страны она известна как технология строительства из легких стальных тонкостенных конструкций. В качестве каркаса используется оцинкованный тонкостенный профиль, похожий на тот, что применяют для монтажа листов гипсокартона, только большего сечения и с особой перфорацией (его назвали термопрофилем). Промежутки между стойками каркаса заполняются минеральным утеплителем или стекловолокном. По данным исследований, отверстия в стенках профиля значительно снижают потери тепла через стены здания за счет удлинения пути теплового потока и особенностей краевых свойств прорезей, имеющих непростую форму. Кроме того, на теплопроводность влияет толщина материала профиля. Чем тоньше сталь, тем меньше теплопотери (но ниже несущая нагрузка). Они становятся сравнимыми с потерями в строениях с деревянным каркасом.
"А как же проблема "точки росы?" - спросит заинтересованный читатель. - Ведь при снижении температуры влага все равно будет появляться". Действительно, "точка росы" имеет место в стеновой конструкции любого дома. Но важно, где она и как отводятся водяные пары. В металлокаркасных домах "точка росы" находится внутри стены здания, и проблема появления конденсата может решаться только при грамотно спроектированной системе вентилирования панелей. Во-первых, они ограждаются от влаги, идущей изнутри дома пароизоляционной пленкой. Во-вторых, снаружи заполненный утеплителем каркас укутывается паропроницаемой ветрогидроизоляцией (Tyvek, "Ютафол-Д" и им подобными), которая беспрепятственно выпускает содержащуюся в панелях влагу наружу, но защищает утеплитель от выветривания и намокания. В-третьих, дополнительно делается вентилируемый зазор между пленкой и внешней облицовкой, в котором создаются условия для возникновения воздушной тяги. Поток воздуха быстро удаляет водяные пары.
Другая проблема, которая не может не волновать знающих физику людей, - высокая электропроводность металлических конструкций. Но удар молнии или случайный пробой опасны, если металлические проводники плохо заземлены. Если же предприняты превентивные меры, позволяющие избежать возникновения разности потенциалов в различных частях металлоконструкции, опасаться нечего. Сделать жизнь в металлокаркасном доме безопасной помогает правильное устройство системы уравнивания потенциалов. Последняя становится эффективной защитой - при возникновении разности потенциалов в различных частях электроустановки.
Как работает такая система? Все потенциальные проводники электричества в доме, включая металлический каркас, соединяются в общую цепь и заземляются в нескольких точках. При попадании в здание молнии электрический разряд уходит в землю, не нанося вреда оборудованию и людям. Кроме того, отделка дома изнутри и снаружи не проводящими электрический ток материалами исключает прямой контакт с металлом каркаса. Рекомендуется использовать для разводки к светильникам и розеткам кабели с двойной изоляцией. Для повышения электробезопасности металлокаркасного дома и для защиты находящегося в нем оборудования принято устанавливать в распределительных щитах ограничители перенапряжений, защитные автоматы и селективные УЗО.
Особенности сборки домов из металлопрофиля
Существует три основных способа сборки домов с применением легких стальных тонкостенных конструкций.
Способ 1. Сборка на строительной площадке. Элементы здания доставляются на место в виде предварительно нарезанных и маркированных профилей. На заранее выровненной поверхности бригада строителей с помощью шуруповерта и самосверлящих винтов производит укрупненную сборку каркасов стен, ферм, перегородок и т. д. После такой сборки конструкции подаются на монтажное место вручную (без крана), фиксируются на фундаменте в проектном положении, утепляются минераловатными плитами (или другими эффективными утеплителями) и зашиваются изнутри листами гипсокартона, а снаружи - либо доской-блокхаусом, либо иным отделочным материалом. Масса каждого элемента не превышает 90-100 кг. Окна и двери поставляются на стройплощадку отдельно и встраиваются в панели стен.
Способ 2. "Мини-завод" на стройплощадке. Элементы здания доставляются на строительную площадку в виде предварительно нарезанных и маркированных профилей. Здесь же организуется своего рода цех, оборудованный для "укрупненной" сборки уже утепленных панелей и других элементов. Как правило, он представляет собой легкий навес, под которым созданы рабочие места с оборудованием для соединения профилей, резки минплиты, гипсокартона, дерева. Одна бригада рабочих производит укрупненную сборку элементов, утепляет панели, подшивает к ним изнутри гипсокартон, а вторая доставляет собранные панели к месту монтажа, поднимает с помощью грузоподъемного механизма и закрепляет в проектном положении. После установки стеновых панелей в них встраиваются окна и двери. Вес элементов увеличивается, но сроки монтажа при этом сокращаются.
Способ 3. Полная заводская готовность панелей. Все нарезанные и маркированные профили собираются в конструкцию стен, ферм и т. д. на заводе, в теплых условиях, с применением автоматического инструмента. Там же в стеновые панели монтируются окна и двери, закладываются электрические кабели, а также делается разводка слаботочного оборудования. Панели утепляются, изнутри к ним крепятся листы гипсокартона. Снаружи стены могут декорироваться облицовочными панелями, сайдингом, доской-блокхауcом или иными элементами фасадных систем. На строительной площадке с помощью крана все части конструкции устанавливаются в проектное положение, закрепляются на фундаменте и связываются друг с другом. Монтаж зданий при таком способе очень быстр, а качество сборки панелей гарантировано работой отдела технического контроля.
О практике строительства жилых домов из ЛСТК
Готовясь к возведению дома, строители расчистили площадку, по стандартной технологии отлили мелкоза-глубленный фундамент и монолитную плиту. На это ушло две недели. Одновременно на стройплощадку доставляли материалы. Большую часть дома собирали по вышеописанному способу 2. За два месяца связали металлокаркас стен, перекрытий и крыши, завели дом под металлочерепичную кровлю, смонтировали инженерные коммуникации.
Преобладающей операцией была сборка металлокаркасных стеновых панелей. В нашем случае стеновая панель в сборе включает: снаружи - облицованные доской-блокхаусом гипсокартонные листы, затем - слой паропроницаемой мембраны (мембранный материал Tyvek), следом - помещенные в металлокаркас плиты из базальтового волокна; изнутри дома - два слоя гипсокартонных листов с последующей отделкой (окраской, оклеиванием обоями). Верхнюю и нижнюю горизонтальные обвязки рам панелей выполнили из стальной полосы толщиной 0,9 мм; под нижнюю обвязку поместили термоизолирующую прокладку из пенополиэтилена толщиной 10 мм. Нижнюю обвязку рамы по углам и у стоек каркаса (с шагом 1200 мм) прикрепили к бетонному фундаменту анкерами. До момента жесткого соединения панелей под углом друг к другу их фиксировали в вертикальном положении с помощью ременных растяжек.
В качестве теплоизоляционного материала для стеновых панелей и перекрытий использовали негорючие минераловатные плиты из базальтового волокна Paroc UNS37 плотностью 37 кг/м3. Размеры плит: длина - 1000, 1500 и 2000 мм, ширина - 610 мм, толщина - от 50 до 100 мм. Чтобы упростить закладку теплоизоляции в профили каркаса и обеспечить возможность перевязки слоев, плиты укладывали в два слоя: при толщине панели 150 мм - 50 + 100 мм, при толщине 200 мм - 100 + 100 мм. Вдоль вертикальных кромок плит, на расстоянии 40 (46) мм от кромки, сделали надрезы глубиной 15 мм для обеспечения плотного прилегания плит к отбортовкам профиля стойки при их закладке в каркас.
Изнутри стеновые панели обшили гипсокартонными листами группы А (толщиной 9,5 мм) российского производства ("КНАУФ"). Для первого слоя двухслойной внутренней обшивки - обычный лист с прямой кромкой (ГКЛ-А-ПК), для второго слоя (выходящего в помещение) - обычный лист с более тонкой лицевой кромкой (ГКЛ-А-УК). Для наружной обшивки применяли один слой влагостойкого листа ГКЛВ с прямой кромкой (ГКЛВ-А-ПК). Основная длина листов из соображений удобства транспортировки и монтажа - 2500 мм.
Между листами наружной обшивки и каркасом в качестве ветрозащиты уложили мембрану марки Tyvek толщиной 0,13 мм. Соединение соседних полотнищ мембраны произвели внахлест (200 мм), выпустив концы по всем четырем кромкам панели. Для надежного соединения с изоляцией пола, потолка и в углах стыки пленки зафиксировали клейкой лентой. К металлическому каркасу листы гипсокартона прикрепили прокалывающими или самосверлящими шурупами диаметром 4,2 или 4,8 мм с потайной головкой "КНАУФ"; шаг шурупов - 200 мм. При двойной обшивке листы второго слоя располагали вразбежку - со смещением вертикального шва на пол-листа, то есть на 600 мм. Горизонтальные стыки тоже устроили вразбежку.
Полы из гипсоволокнистых листов монтировали в соответствии с указаниями СП 55-102-2001 "Конструкции с применением гипсоволокнистых листов". Поверх поставленных на плиту фундамента и скрепленных друг с другом самосверлящими шурупами балок С-образного сечения (250 ? 2 мм) поместили профилированный стальной настил, который служит основанием для укладки полов. Настил прикрепили к бортовым балкам и балкам перекрытия самонарезающими винтами. Согласно технологии, основание пола образуют два слоя влагостойких гипсоволокнистых листов (ГВЛВ). Их закрепили саморежущими шурупами. Поверх основы на шумогасящую подложку из трехмиллиметрового вспененного полиэтилена уложили ламинат. непосредственно на плиту фундамента настелили гидро- и теплоизоляцию пола первого этажа (гидростеклоизол и минераловатные плиты).
Балки чердачного перекрытия изготовили из стальных тонкостенных профилей, на которых смонтировали пол мансарды. снизу к ним подшили потолок, представляющий собой следующую конструкцию. К балкам кляммерами крепится металлическая обрешетка из профиля, имеющего сечение в форме шляпы. К ней подшивается потолок из двух слоев гипсокартонных листов и слоя минераловатной звукоизоляции, уложенной в полость междуэтажного перекрытия. Описанная конструкция перекрытий, по заключению НИИ строительной физики, обеспечивает величину индекса звукоизоляции воздушного шума RW = 52-53 дБ, что соответствует нормам.
Несущие конструкции крыши собирали из стропильных ферм и балок, изготовленных из тонкостенных оцинкованных профилей. Их применение позволяет создавать стропильные системы с пролетом от 6 до 12 м и, как следствие, уменьшать массу дома в целом.
Установку деревянных окон и навеску дверей осуществили по стандартным технологиям их производителей. Поскольку металлокаркасное здание не подвержено усадке, компенсационных зазоров над оконными и дверными коробками не оставляли. Оконные и дверные коробки закрепили в проемах шурупами, зазоры запенили. После завершения облицовки фасада окна декорировали деревянными наличниками, под ними установили отливы для воды.
Монтаж инженерных систем в металлокаркасном доме практически не отличался от аналогичных работ в панельных зданиях другой конструкции. Тем не менее пришлось считаться с обилием металлоконструкций. Так, инженеры постарались избежать прокладки электропроводки по наружным стенам, в полостях сдвоенных рам и в межкомнатных перегородках. Электрические кабели тянули в полостях несущих стен и перекрытий. Стояки труб водопровода и канализации разместили в специальном колодце. Разводку труб к радиаторам и сантехническим приборам осуществили открытым способом, вдоль стен. Для отопления ванной комнаты использовали теплые полы. Тем не менее основной стала система водяного отопления радиаторами, подключенная к газовому котлу VAILLANT (Германия). Для вентиляции кухни и санузлов собрали отдельный вентиляционный коллектор с принудительным удалением воздуха с помощью кухонной вытяжки и электрических вентиляторов.
Как и в каком стиле обустраивать интерьеры металлокаркасных домов? Никаких ограничений в этом вопросе нет. В металлокаркасных стенах уместен как классический, так и современный дизайн.
По материалом журнала "Идеи вашего дома" № 9 (88) сентябрь 2005г.
Похожие статьи:
Новости сайта → Каркасные здания по технологии ЛСТК
Технология ЛСТК → Коттеджи из ЛСТК
Технология ЛСТК → Металло-каркасные дома - история развития технологии.
Строительство → Можно ли построить коттедж за пару недель?
Строим сами → СПОСОБЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОМА
Технология ЛСТК → Строительство домов по технологии ЛСТК - основные узлы и системы
Технология ЛСТК → Дома из легких стальных металлокаркасов
(1).png)
