Дом и участок Строим дом Баня и сауна Экономия Страны Истории

 

Каркасный дом ЛСТК

Я хочу, что дом должен быть прочным, долговечным, строиться быстро и при этом стоить сравнительно недорого. Думаю многие согласны. 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, т.к. никто не знал как построить легкий и прочный каркас жилого дома из металла и попытаться избежать при этом коррозии, образования мостиков холода и конденсата? 

Ответ на этот вопрос был найден шведскими учеными еще в пятидесятых годах прошлого столетия.

С появлением высококачественных утеплителей, изоляционных и паропроницаемых защитных материалов они разработали концепцию возведения металлокаркасных зданий. Сегодня эта технология известна как технология строительства из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК).

В качестве основного элемента каркаса здания используется оцинкованный тонкостенный профиль, похожий на тот, что применяют для монтажа листов гипсокартона, только большего сечения и с особой перфорацией, за его теплопроводные свойства ему дали названиетермопрофиль. Промежутки между стойками металлического каркаса заполняются минеральным утеплителем из стекловолокна или базальтовой минплитой.

По данным исследований, отверстия в стенках термопрофиля 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. Такая конструкция металлокаркаса здания по тепловым потерям сравнима с деревянным каркасом.

Точка росы

«А как же проблема «точки росы?» — Ведь при снижении температуры влага все равно будет появляться». Действительно, «точка росы» имеет место в любой стеновой конструкции дома. Но важно, где она и как отводятся водяные пары. В металлокаркасных домах «точка росы» находится внутри стены здания и проблема конденсата решаеться за счет грамотно спроектированной системы вентилирования панелей здания.

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 - это 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.

Электропроводка в металлокаркасном здании производится в панелях перекрытия, несущих стенах и полах. Все необходимые провода и кабели прокладываются в ПВХ-рукавах. Не рекомендуется прокладывать проводку по внешним стенам дома и в межкомнатных перегородках.

Особенности сборки домов из металлопрофиля

Существует четыре основных способа сборки домов с применением легких стальных тонкостенных конструкций.

Способ 1. Сборка каркаса по месту

Элементы здания доставляются на место в виде предварительно нарезанных и маркированных профилей. Бригада строителей с помощью шуруповерта и самосверлящих винтов производит сборку здания прямо по месту согласно проектной сборочной документации на заранее подготовленный фундамент. Готовый каркас утепляют минераловатными плитами (или другими эффективными утеплителями) и зашиваются изнутри листами гипсокартона, а снаружи — либо доской-блокхаусом, либо иным отделочным материалом. Окна и двери поставляются на стройплощадку отдельно и встраиваются в уже собранный каркас дома.

Способ 2. Сборка панелей 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 3. «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 4. 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, основой несущих конструкций стен является 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 ослабляются 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.


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