Каркас — возврат к истокам индивидуального домостроения
Каркасные технологии возведения загородных домов завоевывают в нашем регионе все больше поклонников, постепенно превращаясь в привычный и распространенный метод строительства. Многие застройщики утверждают, что наступает «золотой век» быстровозводимого загородного жилья.
Технология каркасного домостроения известна более 50 лет и пришла к нам из Канады — страны, которая имеет схожие с Россией климатические условия. Каркасно-щитовые дачные домики выпускали еще советские предприятия, однако их качество и внешний вид особого восторга не вызывали. С тех пор в сознании россиян сложился определенный стереотип: каркасный дом — дешевый, недолговечный и некачественный. Теперь, когда на нашем рынке появились европейская продукция, да и собственная индустрия стройматериалов получила активное развитие, каркасные дома снова стали актуальны.
Слово «каркас» происходит от франц. саrсаssе, означающего «скелет». Главная особенность конструкции каркасного дома — разделение функций несущей способности здания (ее выполняет каркас) и утепления (современные теплоизоляционные, звукоизоляционные, ветрозащитные материалы).
Быстрота возведения. Основным преимуществом каркасных домов является высокая скорость возведения. В отличие от кирпичных, деревянных, бетонных зданий, на возведение которых требуется от года до нескольких лет, на изготовление каркасного дома — от заказа до полной готовности — нужно до 1,5 месяцев, а монтаж каркаса осуществляется всего за 1–2 недели. Применяя каркасную технологию, строители выигрывают в скорости возведения зданий, ведь их, как конструктор, собирают непосредственно на строительной площадке. Убыстряет строительство и отсутствие таких трудоемких и требующих высокой квалификации процессов, как рытье глубокого фундамента, возведение кирпичных стен, монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных перекрытий.
Фундаменты. Одним из главных плюсов каркасного дома является его небольшой вес: он в несколько раз легче кирпичного и намного легче деревянного. Применение каркасов на основе деревянных элементов или легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) существенно снижает толщину и вес стен и перекрытий, что позволяет применять более легкие фундаменты. Фундамент может быть монолитной плитой, столбчатым или свайно-винтовым. Он будет достаточно прочным и сможет выдержать наличие каминов и печей.
Теплоизоляция. Каркасные стены, собранные по всем правилам, обладают низкой теплопроводностью. В качестве утеплителя таких домов применяют в основном пенополистирол, минеральную или базальтовую вату, иногда — эковату. 15–20 см такого утеплителя, согласно утверждениям производителей современных теплоизоляционных материалов, способны заменить кирпичную кладку метровой толщины. Для теплоизоляции каркасных домов применяется минеральная вата Ursa, Isover, Rockwool, Paroc и другие марки. В редких случаях для утепления каркасных домов используют отходы деревообработки — опилки, пропитанные специальным клеем.
В зависимости от толщины слоя утеплителя можно получить разные по назначению постройки. В дачных домиках для сезонного проживания достаточно тонкого слоя, в солидных домах, в которых (разумеется, при наличии отопительной системы) можно жить круглогодично, нужен толстый пласт утеплителя. В случае с деревянным и металлическим каркасом с применением термопрофилей достаточно проложить утеплитель только между стойками.
Расходы на закупку утеплителя компенсируются улучшением теплоизоляционных свойств постройки. Дома, возведенные по каркасной технологии, позволяют сократить затраты на отопление, так как быстро нагреваются и хорошо «держат» тепло.
Надежность. Качество каркасного жилья специалисты оценивают как высокое — ведь 90% всего технологического процесса проходит в заводских условиях. Проект будущего дома просчитывают на компьютере, благодаря чему все его элементы подогнаны точнее, чем при обычном строительстве.
Каркасный дом считается надежным и по другим причинам. Чтобы убедиться в этом, попробуем сравнить процесс строительства, например, каркасного и монолитного зданий. Так, при возведении монолитного дома на стройплощадку регулярно поступает бетон, каждую его партию никто не проверяет. Кроме того, строители вынуждены проводить множество операций, каждая из которых требует не только человеческой внимательности, но и подготовки материала. Например, в зимних условиях перед заливкой бетонной смеси необходимо прогреть уже изготовленные конструкции до плюсовой температуры, недостаточный прогрев сказывается на сцепке изделий, и гарантировать надежность строения проблематично. При возведении дома по каркасной технологии подобных трудностей нет, остается лишь проследить за монтажными работами. Строители утверждают — каркасный дом может простоять до ста лет.
Индивидуальность. Технология каркасного домостроения позволяет не быть привязанным к определенной номенклатуре и типоразмерам выпускаемых строительных материалов. Это дает возможность создавать дома, обладающие оригинальностью и архитектурной выразительностью.
Строители утверждают: на каркасной стене можно проводить любые фасадные и внутренние отделочные работы. Отделку внутри дома выполняют с применением таких строительных материалов, как гипсокартон, ориентированно-стружечная плита (ОСП), цементно-стружечная плита (ЦСП), различные виды фанеры, а также вагонка и другие. Для наружной отделки применяют кирпич, сайдинг, фасадную штукатурку, плитку, имитирующую кладку из природного камня, и другие материалы. Любопытно, что иностранцы, как правило, уделяют внешнему виду загородных домов не так много внимания, их больше заботят надежность и экологичность применяемых стройматериалов. Российские же домовладельцы обычно придают большое значение тому, какое впечатление производит коттедж на окружающих.
Возможность свободной планировки внутреннего пространства является большим достоинством каркасного домостроения. Конструкция внутренних перегородок такова, что можно не ограничиваться простыми прямыми линиями, а использовать всю фантазию. Ограничений по форме и размерам проемов не существует, при этом создание абсолютно гладких и вертикальных поверхностей стен и перекрытий обеспечивает машиностроительная точность конструкций, в отличие от кирпичных, деревянных или панельных домов. Высокая несущая способность каркаса позволяет делать множество оконных проемов любых размеров, при желании ваши комнаты могут быть буквально залиты светом.
Отличие от других технологий. По сравнению с монолитными домами каркасные здания выгодно отличаются стоимостью, высокой шумоизоляцией и разнообразием планировок, от кирпичных — опять же стоимостью, быстрыми сроками возведения, от панельных — неограниченными площадями и архитектурными возможностями. По словам экспертов, рано или поздно каркасное домостроение станет серьезно конкурировать на рынке с уже известными нам методами строительства.
Недостатки. Среди недостатков каркасных домов называют ограничение высоты до четырех этажей. Увеличение этажности приводит к значительному усложнению каркаса и снижению его надежности. Еще один минус — недостаточная сейсмоустойчивость (считается, что каркасные дома способны выдержать землетрясения не более 5 баллов). Есть также мнение, что каркасный дом «дышит» хуже, чем кирпичный или деревянный, поэтому в нем необходима система вентиляции, а еще лучше — климат-контроля. Этот пункт расходов увеличивает стоимость такого жилья. Недостатки у домов на основе деревянных и металлических каркасов разнятся. Об этом мы поговорим ниже, когда будем рассматривать типы каркаса.
Типы каркаса
В современном малоэтажном строительстве применяют два основных типа каркасов: деревянные и металлические. У каждого такого типа есть свои преимущества и недостатки.
Деревянные каркасы. Дерево уже много веков является одним из самых популярных строительных материалов. Его главные преимущества — доступность, простота обработки, довольно высокая прочность, низкая теплопроводность, малый вес. Дерево — это экологически чистый и дешевый материал, оно отлично пилится, гвоздится, легко в работе.
Недостатки дома на основе деревянного каркаса очевидны и связаны непосредственно с этим материалом. Древесина, во-первых, легко воспламеняется, во-вторых, подвержена действию насекомых-вредителей, в-третьих, постепенно гниет. Однако современные средства защиты позволяют снизить эти риски. Используя современные материалы, можно достаточно эффективно защитить свой деревянный дом или отдельные конструкции от неблагоприятных факторов окружающей среды и воздействия огня. Конечно, ни одно из этих средств не дает 100% гарантии от пожара, т. к. не делает дерево абсолютно негорючим. Нанесение специальных составов предотвращает воздействие биологических и атмосферных факторов, однако покрытие необходимо периодически возобновлять.
Металлические каркасы. К главным преимуществам данных каркасов относится то, что они выдерживают большие нагрузки и очень долговечны. Поскольку стальные каркасы являются безусадочными, их использование предотвращает возникновение трещин в стенах, сделанных из материалов, подобных гипсокартону. Коттеджи, при строительстве которых применялись металлические каркасы, могут быть отделаны с использованием любых облицовочных материалов.
Металлокаркас возводится легко, быстро и технологично. Его элементы соединяют между собой с помощью обычных саморезов или заклепок. Не менее важное достоинство металлокаркаса — стабильность его геометрии при любых погодных условиях. Деревянный каркас имеет свойство неравномерно высыхать или набухать от влаги и при этом выгибаться, увеличиваться или уменьшаться в размерах. Металлический каркас остается неизменным в течение долгих лет. Он прочен и жесток, не дает усадок, не скрипит, что характерно для деревянного аналога. К тому же оцинкованная сталь устойчива к коррозии.
Недостаток металлического каркаса в том, что его стоимость примерно в два раза выше, чем деревянного. Для сравнения: если металлокаркас для дома общей площадью 200 м² стоит в районе 15–18 тыс. долларов, то деревянный каркас для того же дома обойдется в 6 9 тыс. долларов. Но при стоимости готового коттеджа заведомо больше 100 тыс. долларов эта разница составит не более 10% от общей суммы. С учетом всех преимуществ стального каркаса переплата выглядит совсем незначительной.
Еще один нюанс. Некоторые строители ошибочно думают, что могут возвести дом на основе металлического каркаса, если имеют опыт плотницкой работы. Хотя процесс сборки стального каркаса во многом схож с процессом сборки деревянного, применяемые в этих случаях строительные материалы серьезно различаются по своим свойствам, поэтому строитель должен иметь опыт работы с металлическими элементами.
Новейшие технологии
Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК). На Западе эту технологию строительства загородных домов применяют более 50 лет. Так, в Швеции и Японии доля ИЖС, построенных из ЛСТК, составляет 15%, в США — 6%, в Великобритании — 3%. В России эта доля составляет (пока) 0,5%.
Конструкция дома на основе ЛСТК выглядит следующим образом: сначала сооружают каркас из стального оцинкованного профиля толщиной в среднем до 3 мм. Затем его утепляют и обшивают. Среди основных достоинств технологии: малый вес конструкций, что позволяет существенно снизить нагрузку на фундамент, точность изготовления изделий до 1 мм, высокая эластичность каркаса (конструкция может «проглатывать» большие динамические нагрузки), всесезонность строительства, огнестойкость здания, высокая скорость работ (дом «под ключ» реально сдать меньше чем за месяц). Заявленная долговечность — не менее 50 лет, а купить дом можно дешевле, чем постройку с деревянным каркасом.
Например, в строительстве домов по технологии ЛСТК, металлокаркас вместе с утеплителем и обшивкой обойдется примерно 175$ за 1 м² стены. В то же время каркасный дом по канадской технологии (деревянный каркас плюс сэндвич-панели и утеплитель) стоит около 215$ за «квадрат» стены, а коттедж из профилированного бруса — 235$.
Все новаторы в один голос заявляют, что главный сдерживающий фактор для развития подобных технологий — неприятие, даже некая боязнь металлических домов, которая наблюдается у многих потенциальных покупателей. Консерватизм покупателей — это главное, что сдерживает применение быстровозводимых технологий. Бороться с этой «фобией» предлагают разными способами, но главное, на чем сходятся эксперты, — необходимо доказать людям безопасность и экологичность этих материалов. Вопрос — как?
«Деревянные конструкции зачастую менее экологичны, поскольку их приходится обрабатывать всевозможными химическими составами, чтобы защитить от внешних метео- и биовоздействий и повысить огнестойкость». По мнению экспертов, раньше действительно существовали объективные причины, которые сдерживали применение ЛСТК, но сейчас от многих недостатков удалось избавиться. В частности, сталь не применяли из-за того, что образовывались мостики холода, но эту проблему решили за счет некоторых конструктивных изменений профиля, прорезая стенки профиля термощелями, за счет которых теплопроводность снижается на 90%.
Главное преимущество каркасного строительства из легких стальных тонкостенных конструкций — максимальная заводская готовность материалов и технология строительства, обеспеченная детальной документацией для сборки. Проект дома из ЛСТК, в отличие от обычного строительного проекта, относится к машиностроительному конструированию и максимально индустриализует строительный процесс, делает его легко управляемым и поэтому привлекательным для заказчика. ЛСТК позволяет работать строго по графику и без запаса материалов. Кстати, в России уже появились первые производства ЛСТК, которые можно применять в малоэтажной застройке.
Фахверк. Пока еще экзотической для нашего рынка технологией каркасного домостроения является фахверк (от немецкого: fach — «секция» или «ячейка», werk — «сооружение»). Основой такому дому служит мощный каркас из столбов и перекладин. Стены добираются из бревен и брусьев. Такие коттеджи широко распространены в Европе.
В средневековой западноевропейской архитектуре в качестве соединительного остова для фахверковых домов использовали деревянный каркас. Он представлял собой сложную систему горизонтальных и вертикальных элементов, а также раскосов, которые обычно делали из дуба или лиственницы. Элементы каркаса были не только несущими конструкциями, но и выполняли декоративную функцию: расчленяли стену и придавали зданию выразительность.
Сегодня каркас для фахверковых домов делают по-новому, используя для его изготовления высушенный или клееный брус. Клееный брус с течением времени не изменяет геометрии, его размеры остаются постоянными в течение десятилетий, а потому каркас из него получается прочным. Принцип построения каркаса особых изменений не претерпел: те же балки, стойки, ригели, раскосы. Главным отличием фахверковых домов от прочих каркасных конструкций является отказ от металлического крепежа и применение точных соединений по принципу «дерево-дерево» (на потайной шип, на шип «ласточкин хвост» и т. д.). Это обеспечивает прочность, устойчивость и долговечность конструкции. Особого внимания заслуживает архитектурная выразительность фахверкового дома. Каркасная основа придает зданию неповторимый облик, поскольку фахверк играет роль не только конструктивного, но и декоративного элемента здания, расчленяя фасад на панели всевозможных форм и цветов. Это архитектура для настоящих эстетов.
Дропп-лог. Еще есть каркасные дома, которые построены на основе технологии дропп-лог: на русский это переводится как «скользящее бревно». Основой таким зданиям служат мощные столбы и перекладины, которые собирают в прочный каркас. Затем к каркасу крепят бревна или брусья, в результате чего дом собирается довольно быстро и получается прочным и красивым. Внешне он напоминает классический сруб, но, в отличие от обычных бревенчатых домов, не дает усадок, а значит, после окончания строительства можно сразу же приступать к внутренней отделке.
Таким образом, в наше время наметилась явная тенденция к обустройству собственного жилого пространства и возврат к истокам индивидуального домостроения. Этот возврат требует применения в строительстве новых материалов и технологий, которые радикально улучшают среду обитания человека.