Дом и участок Строим дом Баня и сауна Экономия Страны Истории

 

Дом из ЛСТК технология сборки

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.

В любое время года

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.

 

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.

«Точка росы» ЛСТК

 

«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.

Пожаробезопасность

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.

Стеновые панели ЛСТК

Установка стеновых панелей в вертикальное положение и их соединение осуществляются двумя рабочими без применения подъемных механизмов. Панели временно закрепляются на бетонном основании регулируемыми по длине ременными растяжками

Стропильные ноги имеют С-, U— или Z-образное сечение. Они ставятся с шагом 1,2 м и всегда опираются на несущие вертикальные стойки стен. Фермы изготавливаются в заводских условиях, доставляются на стройплощадку в разобранном виде и собираются на месте

Электропроводка в металлокаркасном здании прокладывается в перекрытиях, несущих стенах и полах. Все провода, кабели и электроустано-вочные изделия заключаются в ПВХ-рукава, коробки и щитки. Не рекомендуется прокладывать проводку по внешним стенам дома, в межкомнатных перегородках

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.

Основные свойства легких стальных тонкостенных конструкций

Исходными составляющими ЛСТК являются металлические профили, имеющие сечение в форме букв С, U, S и Z и изготовленные из оцинкованной горячим способом стали толщиной от 0,7 до 2 мм. Как мы отметили выше, изюминкой несущих конструкций стен считается термопрофиль, в стенках которого в шахматном порядке прорезаны многочисленные сквозные канавки. Из-за этого путь теплового потока по перемычкам между канавками резко увеличивается, а площадь сечения потока уменьшается. В результате количество теряемого тепла существенно снижается. К сожалению, при этом ослаб-ляются прочностные показатели профиля (в том числе на сопротивление по изгибу, скручивание и продольную устойчивость).

Поэтому для обеспечения жесткости каркаса здания его конструкцию приходится тщательно обдумывать и просчитывать. При этом используются специфические элементы, такие как панельные фермы, жесткие диски перекрытий, краевые балки, узлы креплений в фермах перекрытий и крыши.

Термопрофили комбинируются с обычными тонкостенными профилями с толщиной стенки 1-1,5 мм. Нарезка термопрофилей по проектным размерам осуществляется на заводе. Поскольку гальваническую обработку металла проводят горячим способом, покрытие обеспечивает создание защитного слоя толщиной 20 мкм с долговечностью до ста лет. Термопрофили соединяются на стройплощадке в конструкции специальными самосверлящими винтами.

По ряду показателей постройки из ЛСТК аналогов не имеют. Легче зданий из этих конструкций разве что соломенные хижины. Так, масса 1 м2 стены из ЛСТК без внешней отделки составляет в среднем 53 кг; ферма с рабочим пролетом 9 м весит 70 кг. Благодаря легкости комплектующих все строительство ведется без использования подъемной техники. Этим зданиям не нужен и фундамент глубиной 1,5-2 м — они отлично стоят на мелкозаглубленных фундаментах (лентах, монолитных плитах или буронабивных сваях).

Применение фундаментов мелкого заложения позволяет на 50-80% сократить расход бетона, снизить стоимость строительства. Благодаря легкости каждого элемента, точности размеров, правильной маркировке и продуманным чертежам бригада из трех-четырех человек в состоянии собрать каркас дома площадью 150-200 м2 за 2-3 недели. Для монтажа всех элементов здания необходимо иметь только комплект аккумуляторных шуруповертов. Возводимые из ЛСТК строения могут быть одно— и двухэтажными плюс мансардный этаж, иметь размеры в ширину до 12 м, в длину до 90 м при высоте каждого этажа до 4,2 м. Здания из ЛСТК характеризуются высокой сейсмостойкостью и устойчивостью к экстремальным ветровым нагрузкам.

Приготовления до сборки 

Готовясь к возведению дома, строители расчистили площадку, по стандартной технологии отлили мелкозаглубленный 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.

Окончательно выставленные стеновые панели покрываются снаружи мембраной Tyvek, выполняющей роль наружной гидроизоляции и ветрозащиты. Одновременно ведется монтаж ферм и перекрытий

Конструкции с проемами рассчитаны на установку в них оконных и дверных блоков без характерных для деревянных конструкций компенсационных зазоров

На балки перекрытий укладывается профнастил, поверх которого устраивается чистый пол. Снизу на них подшивается обрешетка из металлического профиля

Теплоизоляция ЛСТК

В качестве теплоизоляционного материала для стеновых панелей и перекрытий использовали негорючие минераловатные плиты из базальтового волокна плотностью 37 кг/м3. 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.

Изнутри стеновые панели обшили стекломагнезитовым листом 10мм. Для наружной обшивки применяли один слой влагостойкого листа ОСП экструзионный пенополистирол 20мм второй слой СМЛ 10ммОсновная длина листов 2440 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 СМЛ прикрепили прокалывающими или самосверлящими шурупами диаметром 4,2 или 4,8 мм с потайной головкой «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.

Отделка фасада доской-блокхаусом — один из вариантов. Наряду с деревом, фасады могут облицовываться виниловым сайдингом, металлическими панелями, профлистами, кирпичом, оштукатуриваться

Оконные проемы облицованного доской— блокхаусом дома готовы для установки окон любого типа: деревянных, пластмассовых, металлических. 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.


Другие статьи по схожей теме в левом меню «В тему».