Прочность каркасных домов

Что такое каркасный дом

Для начала поговорим о том, что из себя представляет каркасный дом. Основой такого сооружения является каркас, который играет роль скелета для постройки и принимает на себя все нагрузки, поэтому должен состоять из прочных и качественных материалов. Материалом для каркаса могут служить металлические профили, либо деревянные доски и брусья. Самым распространенным является деревянный каркас из-за своей сравнительно невысокой цены, а также из-за простоты обращения с данным материалом.

Конструкция каркасного дома, в общем случае, представляет собой вертикально расположенные стойки из толстого бруса, а также горизонтально расположенные поперечные распорки и укосины, которые придают жесткость всей конструкции и позволяют производить монтаж таких элементов как окна и двери. Между брусьями укладывается слой утеплителя, снаружи и изнутри здания каркас закрывается листами фанеры, OSB или другими листовыми материалами. Крыша в таких постройках монтируется обычным образом. Чаще всего при строительстве каркасников используют двухскатную крышу.

Если рассмотреть эту конструкцию более подробно, то пирог стены каркасного дома будет состоять из следующих элементов:

• внешняя облицовка дома;
• вентилируемый зазор;
• листовой материал;
• слой ветроизоляции;
• утеплитель;
• слой пароизоляции;
• листовой материал;
• внутренняя отделка.

Частые ошибки строителей каркасных сооружений

Чаще всего ошибки появляются на этапе планирования будущего здания. Некоторые застройщики предпочитают строить без проекта, а другие доверяют его непрофессионалам. Основные ошибки следующие:

Самовольная замена материалов. Нередко компании, которые не имеют успешной репутации, а также частные ремонтные бригады, желая сэкономить, используют более дешевый брус недостаточной степени просушивания, который начинает рассыхаться, теряет в толщине, что отображается на прочности здания. Необходимо самостоятельно контролировать все этапы строительства, чтобы исключить это.
Нежелание проводить геологические работы. Этот шаг мотивируется тем, что каркасный дом легкий, поэтому для него не нужно делать столь качественный фундамент. Клиент решает, что можно на этом сэкономить, но не учитывает, что несущая способность грунта бывает разной. И если на участке есть плывун, возможно, нужно менять место застройки или использовать другой тип фундамента

Важно делать геологические расчеты, ведь в проекте все равно будет указано требование к грунту, соответственно, претензии к проектировщику предоставить не получится.
Строительная компания может предложить как застройку под ключ, так и простое возведение каркаса. Необходимо понимать, что при более бюджетном исполнении никто не будет заботиться, где будут проходить коммуникации, поэтому данный вопрос необходимо решить самостоятельно.
Также нередкой ошибкой на этапе планирования является неполное составление сметы

В этом документе должны быть указаны все материалы и услуги, которые необходимо выполнить. Иначе можно столкнуться с тем, что строительство будет задерживаться по причине отсутствия мелочных материалов.

Если выше были перечислены ошибки при планировании строительства, то есть гораздо больше моментов, когда можно ошибиться при строительстве. Особенно это характерно для бригад, которые не имеют должной квалификации для строительства каркасных домов. Проблемы могут быть следующие:

Хаотичная установка стоек в каркасе. Чтобы установить утеплитель, нужно делать фиксированное расстояние между стйками, чаще всего оно должно равняться 60 см.
Установка верхней обвязки непосредственно после монтажа стоек одной стены. Верхнюю обвязку нужно выполнять в полном соответствии с нижней.
Неподходящий сезон для начала строительства. Очень часто строительство начинают осенью, и тогда древесина начинает напитывать влагу, что сокращает срок ее эксплуатации

В идеале строить дом нужно весной или летом.
Важно делать отмостку под фундамент, чтобы под ним не накапливалась влага и не разрушала дом.
Отсутствие надежного гидро- и пароизоляционного слоя. Многие недобросовестные строители специально не устанавливают эту пленку, чтобы сэкономить.
Установка окон прямо возле стоек каркаса

Дерево может увеличиваться или уменьшаться в размерах под действием температуры и влаги. Поэтому нужно делать щель в 2 см между ним и окном, чтобы последнее не повредилось.
Использование только саморезов в крепежах. Закрепляя уголки к древесине, многие ставят их только на саморезы. При сильной нагрузке они могут лопнуть, поэтому лучше подстраховывать конструкцию дополнительно гвоздями длиной до 90 мм.
Установка кровли до возведения фронтонов и свесов крыши. При такой ситуации обшивка этих элементов будет очень сложной.
Использование слишком толстых брусьев для каркаса. За счет того, что брусья будут очень большими, они могут больше деформироваться при избыточной влажности.
Отсутствие утепления пола нормальным утеплителем, что приводит к появлению сырости в доме.

Конечно, указанные ошибки являются лишь малой долей того, что могут сделать строители, желая сэкономить на материалах или сроках работы. Поэтому лучше не экономить и нанимать проверенную бригаду. И даже в этом случае рекомендуется контролировать работу нанятых сотрудников.

Понятие каркасного строительства

Бюджетный вариант сооружения дома особенно популярен в США и европейских странах. Однако быстровозводимые облегченные конструкции все чаще выбирают и соотечественники.

Суть технологии определяется ее названием. Основой служит каркас, собранный из деревянных опор или металлопрофиля. Стоечно-балочная конструкция монтируется на подготовленный фундамент, а пустоты в стеновой плоскости рамы обшиваются теплоэффективными материалами.

Между наружной и внутренней стеной укладывается утеплитель, паро- и гидроизоляция. Фасад дома облицовывается отделочным материалом: штукатуркой или сайдингом. В качестве обшивки используются плиты OSB, цементно-стружечные маты или прочная фанера. Роль теплоизолятора выполняет минвата или древесноволокнистые плиты – «теплое дерево».

Нехитрая постройка способна противостоять природным капризам, механическим ударам и служить не просто временным дачным домиком, а полноценным круглогодичным жильем. Срок службы каркасных домов во многом зависит от качества исходных материалов и соблюдения технологии сооружения.

Кратко о технологиях строительства сруба и каркаса

Оба вида строений в основе имеют одинаковое сырье – древесину. Есть даже сходства в форме материалов. И там, и там основным конструкционным материалом является брус. А вот дальше начинаются различия.

Сруб

Домом из бруса называют здание, возведенное по технологии сруба. То есть, это осовремененный вариант рубленой избы. Для строительства используют брус разных видов:

Пиленый, прямоугольного сечения.

Профилированный.

Клееный.

Угловые соединения и врубки выполняются на основе тех же принципов, что и в любом срубе. Так же традиционно делают и межвенцовые соединения, хотя тут могут применяться винтовые стяжки или специальные крепления с пружинными блоками, компенсирующими усадку.

Для строительства используется брус шириной 100, 150, 200 мм. Этот размер определяет толщину стен. Принципиальных различий между разными вариантами материала нет, но стоит отдельно упомянуть клееный брус. Он изготавливается из хорошо высушенной древесины склеиванием между собой более тонких ламелей.

Одна из особенностей рубленной избы – это усадка, продолжающаяся от нескольких месяцев до года-двух. Установку окон и дверей, окончательную отделку делают либо после окончания усадки, либо с применением специальных приемов, которые компенсируют изменение высоты стен. Время, требующееся на стабилизацию сруба, сильно влияет на срок полного завершения строительства.

Каркас

При каркасном строительстве коробка дома представляет собой пространственную конструкцию из стоек, горизонтальных и диагональных связей. Материалоемкость каркаса в несколько раз ниже, чем сруба, но его проектирование и сооружение предъявляет более жесткие требования к качеству проекта и квалификации строителей.

Пустоты в каркасе заполняются теплоизолирующими материалами, а внешняя и внутренняя поверхности формируются обшивкой из различных материалов – OSB, вагонки, блокхауса, гипсокартона, сайдинга.

Каркас здания собирается из брусков прямоугольного сечения, которые часто называют досками из-за большой разницы между толщиной и шириной. Чаще всего применяется сечение 50х150 мм. Ширина досок определяет толщину стен каркаса.

Достоинства каркасных домов

Каркасная технология строительства имеет большое количество плюсов, которые делают ее наиболее популярной среди других технологий возведения жилых домов.

• Низкая стоимость, в сравнении с другими технологиями строительства. Дома из кирпича, любого строительного камня, цельного или клееного бруса обойдется намного дороже. Низкая стоимость формируется за счет экономии на фундаменте. Поскольку в отличие от каменных домов, фундамент не нужен настолько массивный и глубокий. Совокупная стоимость основного материала из которого формируется квадратный метр конструкции также обойдется дешевле иных альтернативных вариантов.
• Быстрая скорость возведения здания. В среднем, от начала строительных работ до окончательного завершения коробки дома, вместе с кровлей и внешней отделкой фасада для дома 150 квадратных метров уходит 4-5 месяцев. Сроки возведения домов меньшей площади, возводятся еще быстрее.
• Подходит для любого типа грунта. За счет относительно малого веса, каркасные дома возможно монтировать даже на неустойчивых торфяных грунтах. В этом случае необходим правильный подбор фундамента.

каркасные дома возводятся быстрее

• Мобильность каркасного дома. Негабаритные дачные дома, бытовые хозяйственные постройки, размещенные на свайных и столбчатых фундаментах, возможно с использованием специальной техник переместить на другую территорию, без потери прочности и конструктивной целостности строения.
• Свобода перепланировки. Внутри каркасного дома нет несущих стен, все строение является единым крепким конструктивом. А это означает, что нет никаких ограничений для внутренней планировки. Возможно реализовать любую дизайнерскую фантазию, без причинения вреда дому.

внутри каркасного дома

• Отсутствие усадки. Обусловлена, тем что при строительстве древесина используется не в качестве основного материала для стен, а в качестве скелета дома. При соблюдении технологии, древесина используется максимально сухая, с минимальной степенью влажности. Пустота самой стены заполняется не древесным материалами, которые подвержены усадке, а утеплителями. Такое свойство каркасного дома, позволяет приступать ко внутренней и внешней отделке, сразу после возведения коробки дома.
• Внутренне коммуникации. Ширина и пустотность стен позволяет внутри прятать сантехнические коммуникации и хорошо защищённую электропроводку, без особых трудозатрат. К коммуникациям в каркасной стене, значительно легче добраться для ее ремонта , нежели это сделать в стене каменного дома.

все коммуникации каркасного дома можно спрятать в стене

• Сейсмоустойчивость и ветроустойчивость. Конструкция каркасного дома, выдерживает землетрясения до 9 баллов, без повреждений. В связи с этим такие дома активно строят в сейсмически активных местностях. Смонтированный по технологии каркасник не боится сильных ветров и не продувается.
• Всесезонное строительство. Такой дом можно строить как зимой при отрицательных температурах так и летом. Единственные условия в которых следует прекратить любые строительные работы – это повышенная влажность и осадки. Поскольку основным материалом является хорошо впитывающая влагу древесина.
• Теплый дом. Технология каркасного строительства хорошо подходит для северных широт и активно используется в этих регионах. Что говорит о высокой тепло эффективности каркасных домов.

каркасные дома можно возводить зимой

Долговечность. При соблюдении технологии монтажа, конструктив дома сохраняется до 100 лет, но капитальный ремонт стен необходимо выполнять, в среднем, каждые 25 лет.

Экологическая безопасность и приятный микроклимат. Основной строительный материал дома – это натуральная древесина. Внутри дома всегда будет приятный запах свежего дерева. На экологичность дома может влиять материал, который будет выбран в качестве утеплителя для стен

Потому экологичности утеплителя следует уделит особое внимание.

Эксплуатационные затраты

На затратность эксплуатации здания влияют как простота ремонта, так и периодичность необходимого обслуживания, и количество работ, проводимых при обслуживании. Один из важнейших факторов, влияющих на периодичность ремонта – это защищенность конструкций от биологического поражения.

Брусовый дом не имеет (как правило) внешней обшивки, и поэтому вероятность заражения древесины гнилью довольно высока. Каркас полностью защищен от осадков, а при правильном устройстве «пирога» стены – и от влаги, поступающей изнутри помещений. Отсутствие сырости сводит вероятность заражения деревянных деталей к нулю.

По защищенности от насекомых трудно провести однозначное сравнение, но с учетом того, что межвенцовые стыки сруба могут служить естественным и доступным убежищем для них, а обшивка каркаса представляет хоть ненадежное, но все же препятствие, каркасное строение следует считать более защищенным.

Дом из бруса больше, чем каркасный, подвержен повреждению гнилью, грибком и насекомыми.

Каркасная конструкция с обеих сторон закрыта обшивкой, и даже осмотр ее довольно трудоемок. Стены брусового дома открыты и доступны как для осмотра, так и для любой обработки. Это – большое преимущество. Однако если учесть, что открытая древесина требует частого обслуживания, а защищенная в нем почти не нуждается, то это преимущество уже не кажется слишком ценным.

Для внешней и для внутренней отделки каркасного дома применяются современные материалы, сам каркас лучше защищен от любых негативных воздействий. Благодаря этим факторам общие затраты на эксплуатацию каркасного строения практически не отличаются от затрат для кирпичного здания.

Плюсы и минусы каркасных домов

Доверие к технологии каркасного строительства появилось не сразу, поскольку непосвященным в строительство такие дома кажутся очень непрочными и недолговечными, но это только на первый взгляд. Рассмотрим подробно достоинства и недостатки таких домов.

1. Основным достоинством каркасного строительства является быстрота возведения. Небольшая строительная бригада может построить дом за 1-1,5 месяца. Вместе с этим, если дом строится своими руками и бюджет ограничен, возможен вариант, когда возводится каркас, монтируется и укрывается крыша, а далее все работы проводятся под крышей неограниченное количество времени без вреда постройке от атмосферных осадков.
2. Положительным качеством считается и низкая теплопроводность стен, и высокая теплоемкость всей постройки. Летом в каркасном доме прохладно, а зимой тепло.
3. Можно более эффективно применять отопительную систему в помещениях, это снижает траты в процессе эксплуатации.
4. Плюсом является удобство прокладки коммуникаций внутри каркаса. Благодаря этому можно без огромных временных и трудовых затрат сделать подводку электричества, провести трубы водоснабжения и отопления.
5. Помимо всего перечисленного, для строительства каркасника не нужен дорогой и тяжелый фундамент — достаточно опорно столбчатого фундамента, фундамента на сваях или буронабивного фундамента. Все свайные фундаменты будут стоить гораздо дешевле монолитных бетонных.
6. Как следствие из предыдущего пункта, все строительство каркасного дома обходится дешевле домов из таких материалов, как кирпич или газобетон.
7. К плюсам можно отнести еще одно преимущество каркасников – отсутствие усадки. Это позволяет проводить внутреннюю и наружную отделку сразу после монтажа каркаса здания, что позволяет построить такой дом за несколько месяцев.
8. Простота внутренней и внешней отделки. Стены каркаса являются ровными поверхностями, идеально подготовленными под чистовую отделку.
9. Экологическая безопасность. При строительстве каркасных домов используются только экологически чистые материалы – дерево в качестве каркаса и обшивки и каменная вата (исходным сырьем для производства которой служат габбро-базальтовые горные породы) в качестве утеплителя.
10. Возможность круглогодичного строительства каркасных домов. Опыт строителей показывает, что возведение таких домов зимой даже предпочтительнее, так как строительный материал остается чистым, а атмосферные осадки не оказывают негативного влияния на ход стройки.

К недостаткам каркасного дома можно отнести:

Герметичность. Пирог стены каркасного дома превращает помещение в своеобразный термос, в котором, при повышении влажности, возможно образование грибка на стенах. Поэтому при строительстве желательно продумать вентиляционную систему, чтобы был естественный приток и отток воздуха. Идеальной для каркасников является приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла.
Высокая пожароопасность. Горючесть является проблемой всех деревянных домов

Важно заметить, что в каркасных домах каменноватный утеплитель не является горючим веществом, а опасность представляет именно деревянный каркас здания. В таких условиях обработка дерева специальными пропитками – антипиренами, сокращает риск возгораний дерева.
Плохая звукоизоляция

При отсутствии шумопоглощающего слоя в перегородках слышимость в каркаснике достаточно хорошая. Помимо проблем со звукоизоляцией, вопросы также возникают из-за передачи вибраций на межэтажные перекрытия при ходьбе.
Подверженность проникновению грызунов. Часто при ошибках в проектировании и монтаже каркасных строений возникает проблема с проникновением внутрь каркаса грызунов, что приводит к порче утеплителя и, как следствие, потере теплоемкости здания. Про решение проблемы мышей и других грызунов в каркасниках читайте дальше.
Достаточно высокая конечная стоимость коробки дома. В плюсах мы описали экономию при строительстве каркасных строений на более легких фундаментах, однако стоимость возведения коробки здания вполне сравнима со стоимостью возведения коробок из других материалов. Происходит это из–за высокой стоимости материалов для внешней отделки и большого количества необходимого утеплителя.

Каркасное строительство не допускает наличия ошибок. Поэтому всегда предъявляются повышенные требования к квалификации специалистов. Если будут допущены неточности, например, на стадии заливки фундамента, это вызовет большие экономические затраты во время строительства. Поэтому избежать большинство указанных недостатков поможет правильно составленный проект (подробнее о проектировании и этапах строительства дома).

Сколько простоит дом на основе деревянного каркаса

Основой каркаса подобных домов являются деревянные брусья, которые и составляют скелет конструкции. Для обшивки можно использовать различные материалы. Чаще всего применяют древесно-стружечные или ориентировано-стружечные плиты. Для повышения теплоизоляции лучше всего применять уплотненные базальтовые утеплители. Они хорошо удерживают свою форму, в отличие от ватных материалов, которые со временем сползают вниз и образовывают мостики холода.

Каркасные дома имеют небольшой вес, поэтому допустимо использовать столбчатый фундамент. Однако большинство отдает предпочтение ленточной основе – так надежнее. Хоть основой конструкции дома является дерево, беспокоиться о воспламеняемости не стоит. Все деревянные материалы для подобного строительства специально пропитываются антипиреном, что увеличивает их огнестойкость.

Что касается срока эксплуатации каркасных деревянных домов, то производители указывают в среднем пятьдесят-сто лет. Впрочем, фахверковые дома, которые являются разновидностью каркасных, простояли более двух столетий и продолжают и дальше служить своим хозяевам. Поэтому вполне реально, что каркасный дом, построенный по данной технологии, простоит столько, сколько указывает производитель, а то и больше.

Ошибки монтажников каркасного домостроения

Первые промахи проявляются уже на этапе проектирования. Некоторые, экономя на архитекторе, начинают строительство без проекта или обращаются к людям, не имеющим необходимой квалификации. К ошибкам можно отнести следующее:

• Безосновательная замена деталей. Зачастую производители или частные бригады используют некачественный материал, недостаточно просушенный, рассохшийся. Во избежание этого стоить контролировать весь процесс строительства;
• Следующей ошибкой является то, что владельцы, в целях экономии, не оплачивают геологические работы. Происходит это потому, что многие ошибочно предполагают, что раз каркасный дом достаточно легкий, то ему не требуется мощного и качественного фундамента. Срок службы каркасного домазависит от качественно выполненного фундамента и от наличия плавунов в грунте. Если плавун все-таки имеется, то придется либо менять место застройки, либо использовать подходящий для такого грунта фундамент.

Застройщик предлагает, как правило, выполнение строительства под ключ, или же просто возведение дома без коммуникаций. В данном случае экономить тоже не рекомендуется, так как во втором случае все коммуникации придется проводить самостоятельно, а застройщик вряд ли подготовит для этого необходимое место.

Неправильно составленная смета также является распространенной ошибкой. Данный документ должен содержать информацию обо всех предполагаемых затратах на строительство. Отсутствие подробной информации может повлечь за собой затягивание работ по причине того, что может не хватить какой-то незначительной мелочи.

Все эти ошибки могут произойти на начальном этапе, в то время, как при самом строительстве ошибок может быть во много раз больше. Чаще всего ошибаются неквалифицированные специалисты, проблемы могут носить следующий характер:

1. Бессистемный монтаж стоек каркаса может значительно снизить срок годности стандартного каркасного дома. Особенно это будет заметно при укладке утеплителя, так как для правильной укладки необходим шаг стоек в 600 мм;
2. Монтаж верхней обвязки после установки первой стены. Данная обвязка производится точно по нижней обвязке;
3. Строительство дома в неправильное время года. Для того чтобы древесина не напитывалась лишней влагой, возведение необходимо производить весной или летом, и ни в коем случае не осенью и не зимой;
4. Под фундаментом необходимо соорудить отмостку, это будет препятствовать скоплению влаги под ним;
5. Пренебрежение или использование некачественного паро- и гидроизоляционного материала. Это тот этап, на котором не стоит экономить;
6. Монтаж стеклопакетов в непосредственной близости от стоек, так как при воздействии температуры или влаги, древесина может меняться в размерах, что, в свою очередь, способно повредить окно, тем самым снизив срок службы каркасного дома;
7. При монтаже использовать только саморезы. Это также является существенной ошибкой, так как они могут под нагрузкой лопнуть, по этой причине рекомендуется укреплять эти места использованием гвоздей;
8. Монтаж кровли до фронтонов и свесов крайне затруднит установку этих элементов впоследствии;
9. Брусья должны соответствовать заданному сечению и не быть толще, так как при повышенной влажности может увеличиться деформация бруска;
10. Пренебрежение утеплением пола также повлечет за собой образование сырости внутри помещения.

Здесь указаны, конечно, далеко не все возможные ошибки, которые могут совершить недобросовестные застройщики, экономя на сроках и материале. Рекомендуется обращаться к проверенным исполнителям и даже в этой ситуации лучше контролировать работу бригады.

Тепловая проводимость домовых стен и ее воздействие на срок службы

Как уже было сказано ранее, стены сами по себе в каркасном доме без утеплителя и правда обладают большой тепловой проводимостью (это ужасно, так как оно сразу будет улетучиваться на улицу). Естественно, что если выстраивать все деревянные дом без утеплительного материала, то эксплуатационный срок станет меньше в 3 раза! но так могут делать лишь в экваториальных и тропических странах, где нет зим, а тем более суровых. А вот в России такая проблема есть, и данная проблема была актуальна во время СССР, когда каркасники лишь стали выстраивать, потому что в то время не было утеплительный материалов высокого качества.

Что касательно современных строительных материалов, то лучшими в плане обеспечения долговечности будут плиты, которые сделаны на базе базальтовых волокон. Естественно, что такой материал для тепловой изоляции стоит очень дорого, но его качества эксплуатации находятся на высшем уровне. Сыпучие утеплители во внешних стенках построек (сэндвич-панелей) не применяется. Пенополистирол, даже в плитном виде, тоже лучше не применять. Предлагаем вам посмотреть видеоролик, где рассказано про сроки эксплуатации каркасника.