Современные системы в малоэтажном строительстве. Сравнительный анализ технологий строительства малоэтажных домов. Особенности строительства из ячеистого бетона

Особенностями современного этапа развития жилищного строительства являются: повышение требований к жилым домам малой этажности в области комфортности и энергосбережения; существенный рост цен на строительные материалы и готовое жилье; недоступность высококачественного жилья для малообеспеченных и среднеобеспеченных слоев населения; отсутствие государственных заказов на крупнопанельные здания на рынке; изменение принципов инвестиционной политики и др. В этих условиях перед строительной наукой и практикой встала задача разработки более совершенных технологий малоэтажного жилищного строительства, учитывающих современные новые особенности.

Важную роль в современном жилищном строительстве играет возведение индивидуальных жилых домов этажностью в 1 -3 этажа. Проблема проектирования, строительства и эксплуатации индивидуальных жилых домов в Российской Федерации является чрезвычайно актуальной и связана с насущной потребностью обеспечения граждан высококачественным и комфортабельным жилищем, которое в максимальной степени удовлетворяло бы индивидуальным особенностям каждой семьи и каждого человека.

С этой целью в 1997 г. утверждена Указом Президента РФ специальная Федеральная целевая программа "Свой дом" и внесены существенные изменения и дополнения в СНиП "Жилые здания" и другие нормативно-методические документы. Это потребовало специального, дополнительного анализа и учета всех новых строительных норм и правил по индивидуальной жилой застройке в России .

Анализ показал, что важным направлением в перспективной жилищной застройке является расширение области использования не только традиционных, но и нетрадиционных, альтернативных типов жилища: быстровозводи-мых, мобильных, трансформирующихся, заглубленных, солнечных и других разновидностей домов. К преимуществам жилища относятся: более низкая стоимость, ускорение сроков строительства, упрощенная технология, возможность разборки дома и транспортирования его на новое место, увеличение при необходимости площади дома, энергосбережение и другие факторы . Широкие исследования в области монолитных железобетонных конструкций начались с шестидесятых годов, когда индустриализация строительства и ее основные элементы (механизация, сборность, поточность и др.) получили существенное развитие .

К данному периоду относятся научно-исследовательские работы по комплексной оценке технологичности, разрабатываются методы свертки в целевые функции различных показателей при выборе оптимальных технологий возведения зданий.

Так, повышению эффективности технологий возведения железобетонных конструкций жилых зданий посвящены труды Ю.Б. Монфреда, Б.В. Прыкина, Р.В. Крюкова, СВ. Крюкова, СВ. Николаева и других ученых. Способы повышения технологичности возведения бетонных массивов предложены Л.И. Абрамовым, А.И. Штрейбером, А.И. Чуриковым и их последователями. Исследования в области технологий монолитных железобетонных конструкций проведены С.С. Атаевым, А.А. Афанасьевым, Б.А. Крыловым, В.П. Лысовым, Б.И. Петраковым и другими учеными. Проблемам монтажа гражданских зданий в сборном, монолитном и сборно-монолитном вариантах посвящены труды Г.М. Ба-дьина, Ю.А. Дыховичного и их последователей. Способы поточной организации строительства, методы оценки экономической эффективности подробно исследованы В.А. Афанасьевым, В.М. Васильевым, А.К. Кузьменко, В.З. Ве-личкиным, Л.Г. Дикманом, Ю.П. Панибратовым и В.В. Шахпароновым.

Большое внимание вопросам использования перспективных видов технологий бетонирования и новых составов бетонных смесей уделено в работах Ю.М. Баженова, А.Г. Комара, И.Н. Ахвердова, В.И. Кузьмина, Г.Д. Макаридзе, В.Б. Тихонова, А.Т. Оболдуева, В.А. Саксеева, А.П. Тихомирова и других авторов.

Однако проблемы, связанные с разработкой технологий возведения жилых домов, обеспечивающих снижение стоимости и повышение теплозащитных свойств за счет нетрадиционных многослойных кирпично-бетонных конструкций, остаются до сих пор не решенными.

Вопросам изучения альтернативных технологий возведения жилья с учетом снижения стоимости посвящены труды Н.Н. Карасева, Ю.Н. Казакова и других ученых. В них определялось теоретическое обоснование различных перспективных и трансформирующихся технологий для гражданских и других целей.

Разрабатываемые технологии имели узкую область использования, связанную с ускоренным монтажом зданий и сооружений, сроки службы которых, как правило, не превышали 20-30 лет. Кроме того, мобильные быстрособирае-мые здания имеют следующие существенные недостатки: слабую огнестойкость, недолговечность, высокую стоимость, недостаточные теплозащитные свойства, низкие архитектурно-художественные качества и др. Поэтому эти технологии не могут быть использованы в качестве основы для возведения капитального жилья, характеризующегося значительными сроками службы, долговечностью, огнестойкостью и другими показателями.

В ОАО "ЛенНИИПроект" разработаны оригинальные конструкции стен с использованием лицевого кирпича, керамического камня и бетона с толщиной 770 мм применительно к условиям Санкт-Петербурга. Рекомендуемые конструкции выполнены на основе расчетов температурных полей с учетом теплопроводных включений перемычек, перекрытий, армирования стен и балконных плит. При этом учтены требования 2-го этапа энергосбережения по СНиП П-3-79*, применены новые типы поризованного камня с объемной массой 950 кг/м и пустотностью 46%.

Однако основным недостатком технологии возведения жилых домов по данным решениям является высокая сметная стоимость из-за значительных затрат на заводские строительные материалы, транспорт и накладные расходы.

Это практически недоступно для малообеспеченного и среднеобеспеченного населения городов. Другим недостатком предлагаемых технологий является отсутствие комплексного подхода к решению всей технологической последовательности строительства объектов.

В работах В.А. Заренкова, И.И. Серикова из ЗАО ССМО "ЛенСпецСМУ" обоснованы прогрессивные технологии возведения жилых комплексов из комбинированных конструктивных систем (ККС). Предлагается технология возведения монолитных зданий с использованием комбинированных систем, позволяющих возводить жилые дома требуемой комфортности из эффективных строительных материалов.

Оригинальные конструктивные решения наружных ограждений представляют собой многослойную конструкцию из кирпича, воздушной прослойки и газобетона, обладающую хорошими энергопоказателями по сравнению с другими решениями при сопротивлении теплопередачи, равном 1,2 м С/Вт табл.1.

Таблица 1

Сравнительные показатели наружных стен

Конструкция стен	Годовой расход тепла, кг условного топлива
	На производство и монтаж	На отопление
Сплошная кирпичная кладка толщиной 1500 мм
Однослойная керамзитовая панель толщиной 350 мм
Трехслойная железобетонная панель с утеплением
Конструкция "ЛенСпецСМУ"

Проблема разработки новых энергосберегающих строительных систем для малоэтажного жилищного строительства с применением высокоэффективных многослойных конструкций из аэрированных бетонов и термо-вакуумных перекрытий с целью снижения стоимости и повышения теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций осталась не решенной, они применяются недостаточно широко, что обосновывает актуальность ее освещения в настоящем издании.

С этой целью, прежде всего, необходимо рассмотреть технико-экономические показатели современных технологий малоэтажного жилищного строительства.

Ключевые слова

БЛОКИРОВАННЫЕ ДОМА / ТАУНХАУСЫ / КОТТЕДЖИ / КАРКАСНЫЕ СИСТЕМЫ / СТЕНОВЫЕ СИСТЕМЫ / ГАЗОСИЛИКАТНЫЕ БЛОКИ / ГАЗОСИЛИКАТ / КЛАДКА ИЗ ГАЗОСИЛИКАТНЫХ БЛОКОВ / КЛЕЙ ДЛЯ КЛАДКИ ГАЗОСИЛИКАТНЫХ БЛОКОВ / TOWNHOUSES / COTTAGES / FRAME SYSTEMS / WALL SYSTEMS / GAS SILICATE BLOCKS / GAS SILICATE / MASONRY FROM GAS SILICATE BLOCKS / GLUE FOR THELAYING OF GAS SILICATE BLOCKS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы - Афанасьев Александр Алексеевич, Афанасьев Григорий Александрович

Рассматриваются технологии возведения малоэтажных зданий различных конструктивных схем. Особое внимание уделено технологиям возведения блокированных домов (таунхаусов ), коттеджей и других малоэтажных зданий. В качестве основы технологий приняты новые конструктивные решения и средства механизации, обеспечивающие снижение продолжительности работ и материалоемкости при возведении малоэтажных зданий. Так, в статье показано, что переход от ленточных фундаментов к фундаментным плитам сокращает продолжительность работ по устройству фундаментов в 2,5-3,0 раза. Рассмотрены технологические особенности возведения блокированных домов стеновой системы и сборно-монолитной системы. Показано, что независимо от конструктивной схемы наружные стены по теплотехническим показателям выполняются из газосиликатных блоков плотностью 350-400 кг/м3 и толщиной 450 мм, что позволяет в 2,0-2,5 раза снизить трудоемкость работ по сравнению с кирпичной или трехслойной кладкой. Показано, что использование газосиликатных блоков позволяет возводить здания высотой до трех этажей в различных климатических зонах. Показано, что увеличение объемов производства газосиликатных блоков связано с экономической выгодой их использования. Кроме того, в пользу газосиликатных блоков свидетельствуют статистические данные по теплопотреблению в таунхаусах , которые в два раза ниже общегородских, а трудоемкость выполнения кладки газосиликатных блоков в пять раз ниже кирпичной кладки и дешевле на 15-20 %.

Текст научной работы на тему «Современные технологии малоэтажного строительства»

DOI 10.22337/2077-9038-2018-2-148-155

Современные технологии малоэтажного строительства

А.А.Афанасьев, НИУ МГСУ, Москва

Г.А.Афанасьев, ООО «Строительное снабжение», Москва

Рассматриваются технологии возведения малоэтажных зданий различных конструктивных схем.

Особое внимание уделено технологиям возведения блокированных домов (таунхаусов), коттеджей и других малоэтажных зданий.

В качестве основы технологий приняты новые конструктивные решения и средства механизации, обеспечивающие снижение продолжительности работ и материалоемкости при возведении малоэтажных зданий. Так, в статье показано, что переход от ленточных фундаментов к фундаментным плитам сокращает продолжительность работ по устройству фундаментов в 2,5-3,0 раза.

Рассмотрены технологические особенности возведения блокированных домов стеновой системы и сборно-монолитной системы. Показано, что независимо от конструктивной схемы наружные стены по теплотехническим показателям выполняются из газосиликатных блоков плотностью 350-400 кг/м3 и толщиной 450 мм, что позволяет в 2,0-2,5 раза снизить трудоемкость работ по сравнению с кирпичной или трехслойной кладкой. Показано, что использование газосиликатных блоков позволяет возводить здания высотой до трех этажей в различных климатических зонах.

Показано, что увеличение объемов производства газосиликатных блоков связано с экономической выгодой их использования. Кроме того, в пользу газосиликатных блоков свидетельствуют статистические данные по теплопотребле-нию в таунхаусах, которые в два раза ниже общегородских, а трудоемкость выполнения кладки газосиликатных блоков в пять раз ниже кирпичной кладки и дешевле на 15-20 %.

Ключевые слова: блокированные дома, таунхаусы, коттеджи, каркасные системы, стеновые системы, газосиликатные блоки, газосиликат, кладка из газосиликатных блоков, клей для кладки газосиликатных блоков.

Modern Technologies of Low-Rise Construction

A.A.Afanasyev, MGSU, Moscow

G.A.Afanasyev, «Construction SyppLy Ltd», Moscow

Technologies of construction ofLow-rise buildings of various design schemes are considered.

Particular attention is paid to the technologies of erecting blocked houses (townhouses), cottages and other Low-rise buildings.

As a basis of technologies, new design solutions and mechanization means are adopted, which ensure a reduction

in the duration of work and material consumption in the construction of low-rise buildings. Thus, the article shows that the transition from tape foundations to foundation slabs reduces the duration of work on the foundation in 2,5-3,0 times.

The technological features of the erection of the blocked houses of the wall system and the prefabricated monolithic system are considered. It is shown that irrespective of the constructive scheme, the external walls according to thermo-technical indices are made of gas silicate blocks with a density of D 350-400 and a thickness of 450 mm, which makes it possible to reduce the work complexity in 2,0-2,5 times compared to a brick or three-layer masonry. It is shown that the use of gas silicate blocks allows the construction of buildings up to three floors in various climatic zones.

It is shown that an increase in the production of gas silicate blocks is associated with the economic benefit of their use. In addition, the statistics on heat consumption in townhouses testify to the use of gas-silicate blocks, which are twicelower than city-wide ones, and thelabor intensity of the gas-silicate blocks is five times lower than the brickwork and cheaper by 15-20%.

Keywords: townhouses, cottages, frame systems, wall systems, gas silicate blocks, gas silicate, masonry from gas silicate blocks, glue for thelaying of gas silicate blocks.

В основе национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» лежит задача обеспечения достойной жизни для горожан путём увеличения темпов жилищного строительства, повышения качества работ. Наметилась тенденция обязательного выполнения стандартов и технических условий с инструментальной фиксацией их соответствия основным требованиям.

Доступное ипотечное кредитование, снижение стоимости за счёт более рационального использования новых материалов и технологий, снижение стоимости земельных участков, комплексное освоение застройки с возведением инфраструктурных объектов - всё это способствует повышению интереса к малоэтажному строительству и увеличению его объёмов. Жилая среда, организованная с помощью широкого спектра приёмов малоэтажного строительства, имеет высокую экономичность, экологичность и комфортность.

По данным Федеральной службы государственной статистики доля малоэтажного строительства в РФ превышает 56 %. В некоторых регионах (Ставропольский край, Северный Кав-

каз, Белгородская область и др.) достигает 60-70 %. Населением за счёт собственных и заёмных средств было возведено более 190 тыс. жилых домов общей площадью 27,2 млн кв. м.

Новая техническая и технологическая эпоха основана на использовании принципиально новых материалов, технических средств и управлении ими, что приводит к снижению продолжительности строительства и энергоёмкости, повышению эксплуатационной и экологической надежности и безопасности зданий.

Повышение качества проекта обеспечивается участием специалистов госэкспертизы , а также участием авторов при его реализации. Такой подход позволяет ликвидировать имеющиеся недостатки за счет авторского надзора, улучшить архитектурно-планировочные решения и уйти от типовых решений.

Из многообразия построек наибольший интерес представляют таунхаусы, спрос на которые ежегодно повышается. Комфортность проживания в них достигается не только окружающей средой, но и новыми архитектурно-планировочными решениями.

В зависимости от применяемых материалов несущих и ограждающих конструкций используются каркасные и стеновые конструктивные схемы с применением кирпича, сборных и монолитных конструкций, энергоэффективных ограждающих материалов. Двух-трёхэтажные дома имеют отдельный вход, лоджии или балконы, оборудуются индивидуальной системой теплоснабжения и небольшим земельным участком.

Рис. 1. Двухквартирный жилой блокированный дом: а) план первого этажа; б) план четырёхкомнатной квартиры

Наличие компактной инфраструктуры обеспечивает удобные условия проживания и отдыха.

Обычно таунхаусы располагаются на окраинах городов, в зонах с прилегающими лесными массивами, реками и озёрами, а также в более отдаленных районах.

Стеновая система предусматривает использование ленточных фундаментов, несущих кирпичных стен с безбалочными монолитными перекрытиями. При этом ограждающие стены выполняются из мелкоштучных энергоэффективных материалов. Такое решение применялось в нашей стране в период сороковых и конца пятидесятых годов прошлого века. На рисунке 1 приведена схема и планировочное решение двухквартирного дома.

Каждая секция имеет габаритные размеры 9,6*14,5 м, что позволяет разместить четырёхкомнатные квартиры со встроенным гаражом. При возведении второго этажа возможно увеличение площади за счёт расположения помещения на перекрытии гаража.

Технология возведения блокированного дома начиналась с планировочных и разбивочных геодезических работ. Возведение фундаментов осуществлялось путём отрывки траншей с последующим устройством бутобетонной или бутовой кладки. Цокольная часть кладки составляет 50-60 см и выполняется из кирпича. Наружные и внутренние несущие стены - кирпичные. Для производства работ использовались подмости, служащие для размещения раствора и кирпича. Их подача производилась с использованием автокрана. При преимущественно ручных работах средняя производительность составляла 1,2-2,0 куб. м. кладки в смену.

При окончании работ на первой захватке (первый этаж первой квартиры) каменщики переходили на следующую захватку (первый этаж второй квартиры), а на первой производились работы по устройству перекрытия. Как правило, оно выполнялось по деревянным балкам с устройством чёрного пола.

После устройства перекрытия второго этажа производилась установка стропил, обрешётки и производство кровельных работ. Отделочные работ выполнялись после окончания сантехнических работ и пуска отопления.

Общая продолжительность работ, выполняемых бригадой в составе четырёх каменщиков, трёх плотников, пяти штукатуров-маляров, составляла 3,5 месяца.

Более интенсивные технологии применялись при возведении восьмиквартирного жилого сблокированного дома (рис. 2) размером в плане 7,3*15,0 м, 7,3*11,0 м, что позволило получить четырёх- и пятикомнатные квартиры с гаражами площадью 19,1 кв. м.

При сохранении общей технологической последовательности фундаменты зданий выполнялись в виде монолитных плит. Производство работ по устройству фундаментных плит заключалось в срезке плодородного слоя грунта с последующей разработкой котлована до проектных отметок и устройства бетонной подготовки, гидроизоляции, арми-

рования, укладки и уплотнения бетонной смеси. Подача бетонной смеси производилась по схеме «кран-бадья», что позволяло существенно снизить трудоёмкость работ. После набора бетоном 30-40 % прочности начинали возведение стен из кирпича и последующие работы, согласно графику производства работ. При проведении работ осуществлялся инструментальный контроль качества работ, что отражалось в журналах и актах на скрытые работы.

Подобное планировочное решение шестиквартирного блокированного жилого дома приведено на рисунке 3.

Отличительной особенностью является достаточно развитая длина поперечного размера блока, составляющая 15,0 м при минимальной ширине 9,2 м на уровне первого этажа и 7,2 м - на уровне второго. В то же время следует отметить ряд удачных конструктивно-планировочных решений по устройству трёхмаршевой лестницы, утеплённой веранды со стеклопанелями на первом этаже и лоджией на втором. Достаточно технологичным следует считать эркерное решение из светопрозрачного материала прямоугольной формы. Это достигалось за счёт использования энергоэффективных двуслойных стеклопанелей. Такое решение находит всё большее применение при строительстве блокированных и многоэтажных зданий.

Основной задачей повышения теплотехнических свойств ограждающих конструкций является переход на газосиликатные блоки автоклавного твердения .

Известно, что газобетон был изобретён архитектором Эриксоном (Швеция) в конце 30-х годов прошлого века. Легкий теплоизоляционный и конструкционный материал быстро распространился по Европе. Простая технология получения газосиликата основана на введении в сырьевую смесь из песка, извести и воды газообразующие компоненты в виде алюминиевой пудры или алюминиевой пасты с добавкой поверхностно активных веществ.

Тонкодисперсный алюминий реагирует с гидратом окиси кальция, и в результате реакции выделяется водород, создающий поры в бетоне.

Готовая смесь выдерживается в специальных ёмкостях, и после выделения водорода осуществляется цикл резки на блоки. Затем ёмкости подаются в автоклав, где под давлением до 8.. .10 атмосфер и температуре 180 °С осуществляется тепловая обработка блоков в течение 8.10 часов.

Теплоносителем служит пар, который возможно использовать повторно, накапливая его в паровом хранилище. Тем самым достигается экономия энергии. Пар охлаждается с 110-ти до 40 °С. Сокращение энергозатрат может также достигаться путём перехода от автоклавной обработки к микроволновым излучателям, которые позволяют получать за более короткое время изделия заданной прочности и высокого качества.

Разработка технологии получения газосиликатных изделий проводилась во многих городах страны, но наиболее существенные результаты были получены в Воронежском инженерно-строительном институте, начиная с конца 60-х

годов прошлого века. Основное направление исследований было сконцентрировано на изготовлении панелей наружных стен . До настоящего времени функционируют дома с газосиликатными панелями. Их теплотехнические характеристики мало изменились со временем.

Рис. 2. Блокированный восьмиквартирный жилой дом с 4-5-комнатными квартирами и гаражом: а) общий вид (фасад); б) планировочное решение квартир

Рис. 3. Блокированный шестиквартирный жилой дом: а) схема первого этажа; б) архитектурно-планировочное решение блок-секций 1-го и 2-го этажей

Научные исследования продолжаются во ВГАСУ под руководством академика РААСН Е.М. Чернышова. Создана конкурентоспособная технология, на базе которой в Воронеже и области построены заводы по производству более 600 тыс. куб. м. газосиликатных блоков в год . По технологии производства они мало отличаются от зарубежных образцов, но, используя своё «ноу-хау», воронежские учёные смогли получить бетоны с мелкозернистыми пустотами, что позволило увеличить физико-механические характеристики и морозостойкость. Следует отдать должное фирме «ИТОНГ» («YTONG») за создание не только технологии изготовления газосиликата, но и способа резки плиты на блоки различных размеров. Номенклатура включает блоки стен и перегородок плотностью 400-500 кг/ куб. м с прочностью от В1 до В2,5 и плотностью 600 кг/куб. м с прочностью от В3,0 до В3,5. Морозостойкость перечисленных блоков в пределах от F25 до F35. Большим достижением в области технологии кладки блоков является создание специальных растворов (клеев), при использовании которых однорядная кладка несущих наружных и внутренних стен за счёт швов толщиной 3,0 мм имеет высокую теплотехническую однородность, а геометрические размеры блоков с допусками ±0,5 мм позволяют возводить стены с последующим оштукатуриванием раствором толщиной 5-10 мм.

Укладка и распределение раствора (клея) по поверхности блоков производится с помощью специальной гребёнки, при движении которой остается сплошная полоса из клея с синусоидальной поверхностью. При укладке блока выступающие

Рис. 4. Планировочные решения блокированного жилого шести-квартирного дома с встроенным гаражом на два ма-шиноместа: а) план первого этажа; б) план второго этажа

части клея уплотняются, за счёт чего достигается высокая адгезия между рядами блоков. Быстротвердеющий клей обеспечивает проектное положение блоков и исключает их деформацию.

Силикатный ячеистый бетон автоклавного твердения отвечает основным современным требованиям экологичности, пожарной безопасности, долговечности. По энергоёмкости изготовления он в полтора-два раза экономичнее цементных взаимозаменяемых материалов и производится из местного сырья (извести и песка).

Блоки D500 класса В2,5, D400-D450 класса В1,5-В2,0 и D350-D400 класса В1,5-В2,0 отвечают требованиям ГОСТ 21520-89 и сертификату соответствия Госстроя РФ № 0075 866.

Автоклавный газабетон D300 - это новый вид материала, характеризуемого как конструкционно-теплоизоляционный с А0=0,072 Вт/кв. м-°С и прочностью В1,5-В2,0. Для бетона с D400 с показателем прочности В2,5 коэффициент теплопроводности составляет не более 0,088 Вт/кв. м-°С. Такой материал обладает одной из лучших теплотехнических характеристик с одновременной прочностью В2,5, обеспечивающей возведение наружных стен толщиной 40 см высотой до трёх этажей. При этом значение ^=3,5 (кв. м °С/Вт) превышает существующие нормативные требования.

Руководством концерна «Кселла» («ХеНа») принято решение об организации производства ячеистого бетона в нашей стране. В настоящее время в Можайске, Подольске и других городах Московской области и России в целом уже функционируют заводы по производству газосиликатных блоков. Общая производительность подмосковных заводов составляет 900 тыс. куб. м/год. Высокая точность геометрии блоков обеспечивает получение ровной поверхности, а использование тонкошовной (толщина шва - до 3 мм) кладки позволяет получать стены с однородными теплотехническими характеристиками. Малый вес и высокие теплотехнические и звукоизоляционные свойства наилучшим образом подходят для возведения наружных стен зданий высотой до трёх этажей.

Анализ архитектурно-планировочных решений показывает, что для обеспечения мобильности проживающих в таких домах больших семей требуется гараж как минимум на два машина-места. Это обстоятельство существенно изменяет соотношение жилой площади и площади гаража. При этом глубина гаража достигает 9-12 м (в зависимости от марки автомобиля). Также существенно меняется планировка жилой площади первого и второго этажей. Так, в торцевой квартире с общей приведённой площадью 219,0 кв. м гараж занимает 29,0 кв. м; жилые комнаты, кухня, столовая, спальни и холлы составляют 52,8 кв. м для первого этажа и 82,0 кв. м - для второго (рис. 4).

В представленном варианте архитектурно-планировочного решения используется стеновая конструктивная схема из газосиликатных блоков плотностью D400, толщиной 500 мм с перекрытиями цокольной части из многопустотного настила и междуэтажными перекрытиями из монолитного железобетона с опиранием на стены.

Технология и организация производства работ при возведении трёхэтажного таунхауса показана на фрагменте типовой секции (рис. 5).

При ширине секции 8,6 м и длине 11,4 м (из них 6,0 м -гараж) для наружных стен используются блоки плотностью D400 толщиной 500 мм, для внутренних - той же плотности толщиной 200 мм и 150 мм.

На рисунке 1 показаны этапы возведения фундаментной плиты (1), устройства наружных стен и монолитного перекрытия над первым этажом (2), наружных стен второго этажа и аналогичного перекрытия (3), фронтона (4) и кровельной части (5), отделочные работы фасадов (6).

При наличии перекрытия над первым этажом возможен монтаж внутренних стен из блоков толщиной 150-200 мм., установка лестничных маршей и площадок, элементов входной группы.

При устройстве перекрытий над третьим этажом работы по возведению наружных стен и перегородок уже выполнены. После окончания работ по устройству кровли производится дополнительное утепление чердачного перекрытия.

Находят практическое применение трёхэтажные блокированные дома, внутренние стены конструктивной системы которых выполнены из монолитного железобетона, безбалочные перекрытия и наружные стены - из газосиликатных блоков (рис. 6). При общей ширине корпуса 14,0 м шаг внутренних несущих стен составляет 6,0 м, торцевые элементы снабжены входными площадками, лоджиями и балконами.

Технология производства работ включает нулевой цикл, состоящий из земляных работ, подготовки основания, армирования и бетонирования фундаментной плиты с подачей бетонной смеси бетононасосами. Работы ведутся по захваткам, что обеспечивает возможность совмещения процессов и сокращения общего времени производства работ.

Возведение надземной части производится при наборе бетоном 20-30 % проектной прочности. Для современных бетонов время набора требуемой прочности составляет одни сутки.

Возведение несущих вертикальных конструкций стен включает армирование, установку инвентарной опалубки, подачу и укладку смеси бетононасосным транспортом.

Укладка смеси должна производиться послойно с толщиной слоя 0,5.0,6 м и обязательным уплотнением глубинными вибраторами.

При получении распалубочной прочности 2,0-2,5 Мпа осуществляется демонтаж опалубки и перестановка её на очередную захватку.

После распалубки вертикальных конструкций первого этажа производится устройство опалубки перекрытия и армирование. Осуществляется приёмка работ и оценка качества, производится укладка смеси путём подачи её бетононасосом. С помощью виброрейки производится уплотнение смеси. Далее следует цикл ухода за бетоном, который включает защиту бетонной смеси от испарения влаги, увлажнение покрытия, утепление поверхностей

(при отрицательных температурах), контроль температуры и оценку степени набора прочности.

При достижении 70 % допускается распалубка горизонтальных конструкций. Снижение распалубочной прочности

Рис. 5. А - планы фрагмента типовой секции трёхэтажного таунхауса; Б - технологические этапы возведения: 1) фундаментов; 2,3) стен и перекрытий; 4) фронтона и кровельной части; 5) отделочные работы фасадов; 6) сантехнические и другие работы

Рис. 6. Планировочное решение трёхэтажной блок-секции с несущими конструкциями из монолитного железобетона: а) первый этаж; б, в) второй и третий этажи

может достигаться за счёт установки стоек переопирания. Этот приём позволяет сократить время нахождения бетона в опалубке.

При распалубочной прочности перекрытия осуществляется демонтаж опалубки, и начинаются работы на следующем этаже. По мере возведения монолитных конструкций осуществляется монтаж наружных и внутренних стен из газосиликатных блоков. На рисунке 7 приведён рабочий момент.

На заключительном этапе ведутся работы по устройству кровельной части. Защита от атмосферных осадков позволяет выполнять цикл работ по отделке наружных стен, монтажу свето-прозрачных конструкций, установке дверей и других элементов.

Планировочное решение пятиквартирного блокированного дома представлено на рисунке 8.

Особенностью конструктивного решения в данном примере является использование панорамного остекления в

Рис. 7. Рабочий момент возведения наружных стен из газосиликатных блоков

Рис. 8. Пятиквартирный блокированный дом: а) планы этажей; б) общий вид; в) фрагмент торцевой секции

торцевых и центральных фасадных зонах и угловых элементах здания на высоту двух этажей. Конструктивная схема представляет собой неполный каркас из монолитных колонн и перекрытий с опорой на внутренние и наружные стены. Здание состоит из пяти блоков размерами в плане: крайний слева (в осях А-В - 1-2) - 10,6*13,6 м; средние (в осях 2-3 - А-В и 3-4 - А-В) - 8,4*13,6 м; крайний правый (в осях 5-6 - А-В) - 9,6*13,6 м. Крайний левый блок занимает гараж на два машиноместа. Высота этажа принята 3,0 м. Основанием для здания служит монолитная фундаментная плита толщиной 400 мм из бетона класса В30. Цокольная часть выполнена из кирпичной кладки высотой 1,2 м. Колонны сечением 0,4*0,4 м - из монолитного железобетона. Их изготовление выполняется в первую очередь после фундаментной плиты. Следующим этапом следует возведение внутренних несущих стен из монолитного железобетона (бетон В30), наружные и внутренние продольные стены - из газосиликатных блоков толщиной 500 и 200 мм соответственно. Таким образом, плита перекрытия квартиры опирается на наружные и внутренние стены и колонну. По данным технологических расчётов, продолжительность возведения несущих, ограждающих конструкций и конструкций гаража для бригады из 12-ти человек составит 20-25 дней. Возведение второго этажа составляет 30 рабочих дней. Третий этаж представляет собой мансарду с прямоугольным размещением продольных и поперечных стен с уклонами, соответствующими расположению кровли. Освещение помещений мансарды осуществляется через блоки «Велюкс», размещаемые на кровле.

Наиболее ответственным этапом является монтаж панорамного остекления, сантехнические, электромонтажные и отделочные работы. Общая продолжительность возведения блокированного дома составляет 4,2 месяца.

Проектирование застройки квартала таунхаусами и социально значимыми объектами осуществляется после получения решения о землеотводе, когда можно выполнять инженерно-геологические и гидрогеологические исследования.

На основании полученных результатов выполняют проектные работы по размещению основных объектов - таунхаусов, торговых центров, детского сада и административных зданий. По инфраструктуре застройки определяют положение дорог, постоянных сетей водопотребления и водоотведения, электро- и газоснабжения.

При разработке ПОС и ППР определяют положение временных сетей, площадок, бытовых помещений, пунктов электроснабжения. На рисунке 9 представлен общий вид застройки в районе Южное Бутово.

Здесь использованы три конструктивных типа таунхаусов, сблокированых по три-пять квартир, торговый центр, административное здание и детский сад.

Оценивая застройку, следует отметить достаточно высокую плотность размещения объектов, на детские и спортивные площадки, стоянки автотранспорта, противопожарные площадки и т.п. отведено мало территорий.

К положительным сторонам проекта следует отнести большую площадь озеленения как за счёт самой площадки, так и примыкающих к ней зелёных массивов.

Анализ новых проектных решений (рис. 10) показал, что качество готовой продукции возросло и отвечает архитектурным замыслам и нормативным требованиям.

Следует отметить большой спрос на стеновые блоки из газосиликата для индивидуального строительства. Высокое качество блоков и простые технологии производства работ становятся незаменимыми при решении задач индивидуального строительства.

Оценка энергоэффективности блокированных домов была произведена на примере района в Куркино с общей площадью застройки около 6000 кв. м, где возведены трёхэтажные жилые дома площадью около 195 кв. м с гаражами на одно машиноместо. Использованы газосиликатные блоки плотностью 400-450 кг/куб. м. По статистическим данным, теплопотребление составили 55-59 квт.-ч/кв. м-год, что в два раза ниже общегородских данных и соответствует по европейским нормам «дому низкого потребления энергии» (до 60 квт-ч/кв. м-год).

Благодаря технологической эффективности блоков, наблюдается активное строительство блокированных домов со стенами из газосиликата в Московской, Воронежской, Липецкой и других областях и регионах. Архитектурная привлекательность, снижение энергозатрат, повышение звукоизоляции создают условия комфортного проживания жильцов.

Литература

1. Баженова, Е.С. Современный взгляд на малоэтажную застройку в России / Е.С. Баженова // Жилищное строительство. - 2012. - № 3. - С. 16-19.

2. Чернышёв, Е.М. Ресурсосберегающие архитектурно-строительные системы для жилых зданий (Воронежский опыт) / Е.М. Чернышев, И.И. Акулова, Ю.Л. Кухтин // Градостроительство. - 2011. - № 5. - С. 70-73.

3. Петрова,З.К. Энергоэффективные технологии в малоэтажном домостроительстве / З.К. Петрова // Промышленное и гражданское строительство. - 2014. - № 7. - С. 70-75.

4. Журнал «Малоэтажное и коттеджное строительство» / Национальное агентство малоэтажного и коттеджного строительства. - 2009-2015.

5. Ухова, Т.А. Современные технологии производства те-плоэффективных стеновых изделий / Т.А. Ухова // Технологии бетонов. - 2008. - № 5. - С. 52-53.

6. Наружные стены как залог комфорта [Электронный ресурс] / AEROC // Строительные и отделочные материалы. - 2014. - 24 августа. - Режим доступа: http://glebgrin.ru/wp-content/uploads/2014/11/070824_комфорт-и-защ-от-брака. pdf (дата обращения 18.05.2018).

7. Газобетон YTONG [Электронный ресурс] / YTONG. - Режим доступа: https://www.ytong.ru/produkty-ytong.php (дата обращения 18.05.2018).

Рис. 9. План застройки таунхаусами. Москва, Южное Бутово: 1-3 - три типа таунхаусов; 4 -торгово-досуговый центр; 5 - административное здание; 6 - детский сад

Рис. 10. Общие виды таунхаусов: а) выполнен из газосиликата; б, в) системы «Стройгруппсервис» с выносными объёмами над гаражами,устройством балконов в различных уровнях и панорамным остеклением

В процессе разработки проектной и сметной документации стоит соблюдать определённые требования и нормативы, которые предъявляются к различным строительным объектам согласно их классификации. Чтобы правильно классифицировать объект, необходимо знать основные понятия и критерии для идентификации здания. В нашей статье мы поговорим про малоэтажное строительство. Мы расскажем, что это такое, какие нормативные документы и СНиП регламентируют такое строительство, а также перечислим основные технологии.

Понятие малоэтажного строительства

Сразу стоит отметить, что конкретного определения, что такое «малоэтажное строительство» не существует. С момента введения в действие Градостроительного кодекса РФ в нём есть лишь несколько позиций, косвенно указывающих на связь с малоэтажной жилищной застройкой:

Так, в СНиП по градостроительству и планировке населённых пунктов в составе жилых зон выделяются следующие категории жилых построек:

индивидуальные жилые сооружения;
жилые дома малой этажности;
жилые постройки средней этажности;
многоэтажные жилые дома.

Прохождение архитектурно-строительной экспертизы не требуется для домов с количеством этажей не более трёх.
Также в этом документе описывается процедура получения разрешающих документов на строительство индивидуального жилищного объекта.

Согласно СНиП и другим нормативным документам к категории малоэтажного жилищного строительства можно отнести следующие виды сооружений:

Жилой дом одноквартирный высотой не более 3-х этажей.
Блокированный жилой дом.
Коттедж.
Вилла.
Таунхаус.
Дуплекс.
Резиденция.
Апартаменты.
Особняк.

Использование земельного участка

Строительство малоэтажных домов неразрывно связано с видами разрешённого использования частного земельного участка. Так, данным градостроительным регламентом определены основные правила застройки и землепользования:

На приусадебном участке для ведения подсобного личного хозяйства разрешено размещать жилой дом, пригодный для постоянного проживания, который не может делиться на отдельные квартиры (не многоквартирный) высотой не более трёх этажей. Также на участке разрешено размещать огороды, сады, гаражи и другие подсобные сооружения.
На участках для малоэтажных жилых домов разрешено всё то же самое, что в пункте выше.
Участки для блокированной застройки подходят для возведения жилого дома, который может использоваться для постоянного проживания и не может делиться на квартиры. Высота такой постройки тоже может быть не более трёх этажей. Сооружение имеет общую стену с соседними жилыми постройками. При этом общее число сблокированных домов может быть не более 10-ти.
Под передвижным жильём подразумевается размещение на участке различных сооружений (кемпингов, палаточных городков, вагончиков или прицепов), которые могут использоваться в качестве жилья. Эти сооружения могут подключаться к инженерным коммуникациям, проходящим на данном земельном участке.

Нормативы

Согласно СНиП регламентируются основные нормативные разрывы и отступы от соседних построек, инженерных сетей и других градостроительных элементов. Все эти виды нормативных расстояний можно разделить на следующие категории:

противопожарные;
санитарно-бытовые;
экологические;
градостроительные (красные линии);
строительные (расстояние в сейсмоопасных зонах);
санитарно-ветеринарные;
отступы от надземных и подземных инженерных коммуникаций.

При этом все расстояния, которые нормируются при малоэтажной застройке, можно разделить на две категории:

разрывы в пределах отведённого земельного участка;
нормативные отступы за пределами участка.

Классификация

Малоэтажное строительство может классифицироваться по нескольким параметрам. Так, в СНиП вы можете найти деление по следующим признакам:

По месторасположению малоэтажные дома делятся на:

Сооружения, расположенные в городе. Это застройка высокой плотности, для которой характерен минимальный придомовой участок и обособленный вход.
Постройки в пригороде или городской черте. В эту категорию попадают отдельно стоящие жилые дома с участком не более 0,15 га.
Загородные дома. Сюда относятся отдельно стоящие индивидуальные жилые дома, которые размещаются на участке площадью 0,15 га и больше.

По уровню доходов малоэтажное жильё делится на такие категории:

Элитные дома. У таких построек нормируются только нижние пределы площадей помещений.
Бизнес и средний класс имеют тот же принцип нормирования площадей, что и у категории выше.
Дома эконом класса. Это жильё для муниципального строительства. В нём площади помещения нормируются по верхним пределам.

В зависимости от периодичности проживания выделяют такие виды жилых малоэтажных домов:

Капитальные постройки для круглогодичного проживания.
Дачи сезонного проживания.

В зависимости от размеров и наличия земельного участка классификация выполняется так:

Дома с придомовым участком для разбивки сада, огорода, размещения подсобных построек, гаража. При этом площадь всех сооружённых построек на участке не должна занимать более его половины.
Постройки с небольшим участком (приквартирным). В этом случае площадь участка не может превышать половину общей площади жилого дома.
Сооружения без земельного участка.

В зависимости от конструктивного решения дома бывают из древесины, панельные, монолитные, из штучных материалов (кирпич, блоки), комбинированные. Выбор типа материалов для дома влияет на его долговечность, стоимость, звукоизоляционные и теплотехнические качества, а также эксплуатационные затраты.
В зависимости от качества отделки капитальные дома бывают без отделки, со стандартной или высококачественной отделкой. Дачи обычно строятся с черновой отделкой.
В зависимости от наличия нежилой площади бывают дома с верандой, мансардой, подвалом или без таких площадей. От их наличия зависят строительные затраты и объёмы земляных работ.
На уровень комфортности дома влияет наличие дополнительных помещений – летней кухни, гаража, сауны, зимнего сада, постирочной и т.п.

Технологии малоэтажного строительства

Современные технологии строительства малоэтажных домов очень разнообразны и позволяют выбрать каждому застройщику подходящий вариант. Так, для строительства малоэтажных домов подходят следующие технологии:

каркасное домостроение;
блочные дома из пеноблоков и газобетона;
дома из бруса.

Рассмотрим перечисленные методики подробнее.

Каркасное домостроение

С использованием этой технологии вы получите дом в кратчайшие сроки. При этом вы можете использовать одну из двух разновидностей этой технологии:

По быстроте сборки дома каркасно-панельной технологии нет равных. Для строительства жилья используются заводские или самодельные сэндвич-панели. Для их дополнительной фиксации применяется каркас из бруса. Технология монтажа дома настолько простая, что вы без труда справитесь самостоятельно. Для изготовления СИП-панели используется листовой древесный материал (обычно ОСП) и утеплитель (пенополистирол).
Монтаж сооружения по каркасно-щитовой технологии займёт чуть больше времени, зато себестоимость дома будет ниже, чем при использовании СИП-панелей. Суть метода в том, что на строительной площадке сначала сооружается каркас дома из бруса, затем он обшивается листовым древесным материалом. После установки крыши между стойками каркаса закладывается утеплитель и зашивается ГВЛ, фанерой, ОСП. В конструкции стен обязательно используется ветробарьер и пароизоляционная мембрана.

Среди плюсов этой технологии стоит отметить следующее:

На возведение стен дома по этой технологии вы потратите значительно меньше денег, чем на строительство дома из кирпича.
Благодаря небольшому весу стен можно заложить облегчённый фундамент, что позволит сэкономить на материалах и объёмах земляных работ.
Благодаря тому, что стены по большей части состоят из утеплителя, такой дом быстро прогревается и отлично сохраняет тепло. Так, стена из СИП-панели толщиной 20 см приравнивается по теплоизоляционным характеристикам к кирпичной кладке толщиной 50 см.
Поскольку стены обладают низкой теплопроводностью, зимой вы можете сэкономить на отоплении.
Не нужно делать длительную технологическую паузу после возведения коробки, ведь дом практически не даёт усадки.
Возведение коробки можно выполнять в любое время года, ведь полностью отсутствуют мокрые процессы.

Важно: если коробку можно строить и зимой, то фундамент рекомендуется возвести до наступления холодов.

К недостаткам каркасной технологии можно отнести следующее:

Такой дом обладает высокой герметичностью, поэтому вам придётся обустроить эффективную и недешевую систему приточно-вытяжной вентиляции.
Этот дом сложно назвать экологически чистым жильём. Более того используемые материалы подвержены горению, а пенополистирол выделяет вредные вещества в процессе горения.
Хоть производители СИП-панелей и каркасных домов и уверяют, что постройка очень прочная и может прослужить до 75 лет, это не всегда так.

Дома из ячеистого бетона

Если раньше малоэтажные дома строили чаще из кирпича, то сегодня на смену ему пришел современный ячеистый бетон. Из него делают пеноблоки и газоблоки, которые применяются для возведения стен дома. У этих материалов есть масса достоинств:

С использованием ячеистого бетона дом можно возвести в 3 раза быстрее, чем из кирпича. Более того себестоимость постройки будет намного ниже.
Такой материал не подвержен усадке, поэтому в доме из блоков можно сразу делать отделку и заселяться в него.
Пористый газоблок способствует естественной циркуляции воздуха в помещении, поэтому в доме формируется благоприятный микроклимат.
Высокие теплоизоляционные характеристики материала.
Под лёгкие пористые стены можно обустроить облегчённый фундамент, что позволит сэкономить при строительстве.
Гладкая ровная поверхность стен из газоблоков не нуждается в дополнительном выравнивании перед финишной отделкой.

Минусы ячеистого бетона:

Высокая пористость материала приводит к его повышенной гигроскопичности, поэтому стены оставлять без отделки нельзя. После впитывания влаги теплоизоляционные свойства газобетона снижаются.
Ячеистый бетон имеет низкую прочность на скалывание, поэтому перед укладкой плит перекрытий, монтажом крыши нужно делать монолитный армопояс, а это влечёт за собой дополнительные расходы и затраты времени.

Жильё из бруса

Сегодня для возведения малоэтажных домов очень часто используют профилированный и клееный брус. При этом вы можете выбрать более дорогой и качественный клееный брус или не такие дорогие профилированные изделия камерной сушки.

К плюсам домов из бруса стоит отнести такие моменты:

Древесина обладает высокими теплоизоляционными характеристиками.
Брус позволяет получить красивые стены, которые не нуждаются в финишной отделке.
Вы можете использовать маломощный фундамент, ведь древесина – довольно лёгкий материал.
Простая технология монтажа позволяет самостоятельно в кратчайшие сроки возвести коробку дома.
Дом из бруса – это экологически чистое сооружение с благоприятным для человека микроклиматом внутри.
Из бруса можно строить зимой.

Недостатки:

Древесина нуждается в обработке защитными составами.
Усадка дома может длиться несколько месяцев.
Некачественный материал может деформироваться и растрескиваться.

Сравнительный анализ технологий строительства

Статья подготовлена Кафедрой «СУЗИС» инженерно-строительный факультета ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»: Н.И. Ватин , д.т.н., профессор, зав. кафедрой; А.С. Синельников , аспирант; А.В. Малышева , магистр; Д.В. Немова , инженер.

Рынок материалов и технологий для индивидуального малоэтажного жилищного строительства сегодня многообразен. Каждый производитель увешивает «наградами» свою технологию строительных конструкций, но на вопросы о сравнении с другими по ряду параметров, включая стоимость и окупаемость, покупатель зачастую получает уклончивый ответ, со ссылкой на множество факторов, влияющих на эффективность применения той или иной технологии. На базе Санкт-Петербургского государственного политехнического университета был произведен комплексный анализ пяти ключевых технологий строительных конструкций.

В России кирпичное и каменное домостроение занимает около 60%, экономичное деревянное хоть и на втором месте, но всего 23%. Из отечественных индустриальных технологий в малоэтажном строительстве используются каркасные конструкции как деревянные, так и металлические, многослойные ограждающие конструкции типа «сэндвич», несъемная опалубка, керамический кирпич, пенобетонные или газобетонные блоки, профилированный брус, природный и искусственный камень.

В статье представлено комплексное сравнение стен каркасных и бескаркасных конструкций. Проанализировав рынок строительных технологий, которые наиболее востребованы на территории РФ и СНГ, было отдано предпочтение пяти основным вариантам возведения зданий: кирпич, пеноблок, брус клееный, деревянный каркас, легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК).

Кирпич

Несмотря на то, что в последнее время появилось множество современных строительных материалов и технологий, при возведении загородных домов часто используют кирпич. Хорошо развитая производственная база, высокие эксплуатационные характеристики (долговечность, прочность), возможность создания сложных архитектурных форм и декоративных деталей при кладке стен, а также соображения престижа обеспечили этому материалу огромную популярность.

Кирпич — самый дорогой и престижный строительный материал. Дома из кирпича стоят сотни лет, и просторный кирпичный дом без сомнения станет вашим фамильным поместьем.

Способность сохранять тепло в доме — главное преимущество кирпича, и, конечно, нельзя забывать о таком важном качестве кирпича, как его долговечность. Он является одним из самых крепких и надежных строительных материалов, если, однако, при его изготовлении соблюдались все установленные нормы.

Кроме теплосбережения и долговечности, строительство домов из кирпича имеет и другие положительные стороны. Кирпич соответствует нормам пожаробезопасности, так как он не горит. В кирпиче не возникают процессы гниения, он не может быть испорчен какими-либо вредителями, атмосферные осадки и солнечные лучи на него не влияют. Кирпич пропускает в дом необходимое количество воздуха, а летом защищает воздух в доме от перегревания. Но кирпич не лишен и недостатков, например, низкая теплотехнические показатели, значительный вес.

Пеноблок

Одним из самых массовых стеновых материалов, используемых в настоящее время для наружных ограждений, является пеноблок. Кладка из пеноблоков с тонким швом из бетона марок по плотности D500 и ниже обладает теплопроводностью до 0,15 Вт/(м.С), что позволяет получить достаточное сопротивление теплопередаче при разумной толщине конструкции. Однослойная кладка толщиной до полуметра позволяет соблюдать требования тепловой защиты наружных ограждений жилых зданий практически во всех регионах России.

Здания, возведенные из газобетонных блоков, обладают уникальным набором потребительских свойств: комфортные условия проживания; отличные теплоаккумулирующие свойства, исключающие резкие температурные колебания зимой и летом; звукоизоляция; морозостойкость; экологичность; экономичность. Также пенобетон является высокотехнологичным материалом: он обеспечивает высокую скорость строительства благодаря практически идеальной геометрии и большим размерам. Блоки, перегородки, а также армированные изделия позволяют быстро возводить не только однородные стены, но и целые дома. Материал долговечен — не горит, не ржавеет, не гниет, не боится плесени, не взаимодействует с водой (не растворяется, не вымывается), не подвержен воздействию грызунов и насекомых.

Технология лстк

За рубежом технология возведения легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) из оцинкованной стали успешно применяется в строительстве более 30 лет. В нашей стране практика ее применения насчитывает чуть больше десятилетия. Однако за столь короткое время на российском рынке сложился устойчивый спрос на ЛСТК.

С каждым годом ЛСТК находят все более широкое применение в отечественной строительной практике — как в качестве самостоятельных несущих конструкций в малоэтажных зданиях, так и в виде элементов кровельных систем и стенового фахверка. Легкие балки, обрешетка и термопрофили составляют основу эффективной технологии возведения облегченных энергосберегающих построек.

Основой для термопанелей служат легкие стальные профили — термопрофили. Они изготавливаются из высокопрочной конструкционной стали толщиной от 0,8 до 2 мм. Почему строители используют сталь? Дело в том, что сталь характеризуется очень высоким значением отношения прочности материала к плотности. Например, для дерева этот параметр почти вдвое, а для железобетона — в 20 раз меньше, чем для стали. Это дает возможность создавать легкие конструкции большой несущей способности. Недостаток стали — низкая коррозионная стойкость и высокая теплопроводность. Коррозионная стойкость в термопрофиле обеспечивается применением горячеоцинкованной стали с толщиной покрытия от 18 до 40 мкм включительно.

Достоинства применения термопанелей: пожароустойчивость, хорошая звуко- и теплоизоляция, экономичность, долговечность, огнестойкость и пожаробезопасность, легкость конструкции, экономия пространства.

Металлические конструкции, в отличие от деревянных, стабильны по размерам, не подвержены усадке, поэтому сразу можно заказывать окна и двери, выполнять отделочные работы в доме. Увеличивается и скорость возведения здания. Прочность стальных конструкций позволяет строителям делать более широкие проемы между несущими элементами, использовать любые кровельные и облицовочные материалы. Благодаря оцинковке срок службы стальных тонкостенных конструкций составляет не менее 100 лет.

Клееный брус

Клееный брус по теплоизоляции значительно превосходит кирпич и бетон, и его теплопроводность ниже, чем у цельной древесины. Это следствие того, что в клееном брусе не образуются глубокие трещины и вся толщина клееного бруса «работает».

Клееный профилированный брус обладает меньшей теплопроводностью по сравнению с обычным, так как прослойки клея являются хорошими теплоизоляторами, а шиповое соединение бруса между собой создает несколько контуров уплотнения и делает невозможным проникновение холодного воздуха внутрь деревянных домов.

Кроме того, обычный брус при засыхании дает трещины (лопается) и эти трещины существенно снижают рабочую толщину бруса. Как известно, обычный брус при высыхании дает усадку около 10%. Однако и на третий год усадка дома из клееного бруса может составить 0,5-1%. Считается, что основная усадка продолжается 1-2 сезона.

Такая большая усадка резко усложняет качественное строительство и теплоизоляцию помещения. Получается, что, пока брус не высох, в него нельзя устанавливать окна и двери, иначе их перекосит.

Конструкции из клееной древесины на 50-70% прочнее цельных. Клееный брус дает усадку в основном при возведении стены.

Деревянный каркас

Одними из наиболее ярких конкурентов деревянного каркаса на рынке строительства малоэтажных домов являются легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК). Металлокаркас позиционируется как прямая альтернатива или замена деревянному каркасу. По каркасной технологии строились и продолжают возводиться не только частные дома, но и трёх- четырёхэтажные большие многофункциональные здания.

Стены каркасного дома своим строением напоминают сэндвич. Утеплителем при строительстве каркасного дома служит минеральная вата, «Эковата», пенополистирол или пенополиуретан. С внешней стороны утеплитель зашивают цементно-стружечными плитами (ЦСП), OSB или фанерой, которые облицовываются фасадной штукатуркой или обшиваются сайдингом. Современные технологии производства и строительства каркасных домов позволяют не уступать домам из кирпича или бетона в надежности, прочности и долговечности. При этом каркасные дома обладают целым рядом существенных преимуществ.

Быстровозводимость и низкая стоимость строительства каркасного дома.
Всесезонность отделки каркасного дома — отсутствие «мокрых» процессов при строительстве каркасного дома и идеально ровные поверхности серьёзно упрощают отделку и позволяет заниматься ей в любое время года.
Легкость конструкций (при безусловной прочности) не требует сооружения массивного фундамента.

В зимнее время года каркасные и другие деревянные дома можно быстро прогреть до комфортной температуры, т.к. они имеют низкую теплоемкость стен и перекрытий. Достаточно нагреть только воздух.

К недостаткам данной технологии можно отнести современные материалы, применяемые в каркасном строительстве, которые могут быть небезопасны для человека. Так, древесно-стружечные плиты в качестве связуещего содержат фенолформальдегидные смолы, из за чего происходит эмиссия формальдегида в воздух жилого помещения. При производстве минеральных ват так же применяются фенолформальдегидные смолы, кроме этого, минеральные ваты являются источником канцерогенной пыли.

Определение оптимальной конструкции стены

Подбор конструкции стены ведётся исходя из равных требований:

к внешнему виду — фасадная отделка под кирпич;
к внутреннему виду — под чистовую отделку;
к теплотехническим характеристикам — среднее значение сопротивления теплопередачи для ЦФО — 3,087 м2.°С/Вт;
к свойствам материалов — размеры, коэффициент теплопроводности.

Ниже представлены составы анализируемых стен.

Кирпичная стена:

штукатурка — 5 мм;
кирпичная кладка — 250 мм;
утепление минеральной ватой — 100 мм;
воздушный зазор — 20 мм;
облицовка фасада кирпичом —120 мм.

Стена из пеноблока:

штукатурка — 5 мм;
пеноблок — 200 мм;
утепление минватой — 100 мм;
воздушный зазор — 20 мм;

Стена из клееного бруса:

каркас под обшивку — 27 мм;
брус — 150 мм;
утепление минватой — 100 мм;
зазор — 20 мм;
облицовка фасада кирпичом — 120 мм.

Деревянный каркас:

обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ — 25 мм;
деревянный каркас с заполнением минватой —150 мм;
обрешётка — 44 мм;

Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК):

обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ — 25 мм;
стальной каркас с заполнением минеральной ватой —150 мм;
обрешётка — 44 мм;
фиброцементные панели под кирпич —15 мм.

Каждая из анализируемых конструкций стен была оценена по пятибальной шкале по каждому из 20 параметров, которые можно условно разделить на 5 групп:

Физические параметры:

Фактическое сопротивление теплопередаче (среднее значение для ЦФО — 3,087 м2.°С/Вт).
Огнестойкость — III степень.
Экологичность.
Шумоизоляция.
Наличие горючих материалов.

Условия строительства:

Возможность строительства и нормальной эксплуатации в различных регионах.
Строительство на сложных рельефах и нестабильных грунтах.
Сезонность строительства (не включая фундамент).
Возможность строительства в районах с повышенной сейсмической опасностью.
Влияние погодных условий.
Транспортные расходы.
Доставка в труднодоступные районы.

Дополнительные работы/реконструкция:

Дополнительные работы перед внутренней чистовой отделкой после возведения коробки.
Изменение фасадной отделки.
Прокладка инженерных сетей.
Специальные требования к несущим конструкциям здания, дополнительные работы.

Экономические параметры:

Полезная площадь внутренних помещений при наружных размерах дома 8×10 м.
Стоимость строительства под чистовую отделку.

Вероятностные параметры:

Изменение геометрии, свойств несущих конструкций здания под воздействием внешних факторов и времени.
Вероятность ошибки как следствие человеческого фактора.

Описание сравнительного анализа технологий

Физические параметры. Фактическое сопротивление теплопередаче стеновых конструкций было вычислено согласно общеизвестной методике, изложенной в СНиП. Полученные значения сопротивления теплопередачи вошли в диапазон от 3,17 до 4,181 м2.°С/Вт соответственно для стен из кирпича и пеноблока. Следует обратить внимание, что среднее значение данного параметра для центрального федерального округа составляет 3,087 м2.°С/Вт. Данное значение было преодолено всеми рассматриваемыми конструкциями стен. Все онисоответствуют огнестойкости III степени; в случае с деревянными конструкциями требуется регулярная обработка антипиренами, применение которых влияет непосредственно на экологичность технологии. Способность ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук (шумоизоляция) соответствует требованиям СНиП 23-03-2003 во всех технологиях.

Условия строительства. Возможность строительства и нормальной эксплуатации была априори предусмотрена в любом районе на территории РФ. Транспортные расходы и доставка в труднодоступные районы обременительны для застройщика, который ведет возведение зданий из кирпича, пеноблока и клееного бруса в силу собственного веса основных строительных материалов (кирпич, пеноблок, дерево). Строительство на сложных рельефах и нестабильных грунтах дополнительно к стоимости строительства надземной части здания добавит стоимость фундаментов, которые в случае «тяжелых» технологий будут дороже и потребуют больших трудозатрат. Сезонность (не включая фундамент) и погодные условия в первую очередь важны при возведении стен из кирпича и пеноблока, т. е. при строительстве, связанном с рабочей температурой необходимой для песчано-цементного раствора. Возможностью строительства в районах с повышенной сейсмической опасностью обладают все рассмотренные технологии. Однако для стен из кирпичной/пеноблочной кладки это возможно только с проведением ряда конструктивных мер, влекущих увеличение стоимости.

Экономические параметры. Решающим фактором при выборе технологии при первом поверхностном взгляде, несомненно, является стоимость строительства под чистовую отделку. Дороже всего застройщику обойдется возведение стены из клееного бруса (24,2 тыс.руб./м2); примерно на 2 и 5 тыс. рублей дешевле стен из кирпича и пеноблока. Самыми бюджетными вариантами оказалось строительство деревянной каркасной стены (15,2 тыс.руб./м2) и по технологии ЛСТК (16,5 тыс.руб./м2).

Следующий параметр также следует отнести к экономическим, т. к. он отвечает за количество квадратных метров при заданных внешних габаритах дома 8×10 м. При средней стоимости 1 м2 на территории С.-Петербург в 70-80 тыс. руб. борьба за дополнительную площадь имеет смысл. По данному параметру победителями стала технология каркасного строительства (толщина стены — 23,4 см, площадь — 71,8 м2), последнее место заняло строительство из кирпича (толщина стены — 49,5 см, площадь — 63,16 м2). В абсолютных показателях разница составила около 8,5 м2, или 640 тыс. руб.; в относительных — порядка 12%.

Дополнительные работы/реконструкция. Дополнительные работы перед внутренней чистовой отделкой после возведения коробки оказались необходимы во всех трех бескаркасных технологиях. В свою очередь применение гипсокартонных листов (ГКЛ) в качестве чернового покрытия дает возможность приступать к чистовой отделке без дополнительных трудозатрат. В этот же блок входит и параметр «Специальные требования к несущему конструктиву здания, дополнительные работы». Без особых требований возможно возведение кирпичных стен и стен по технологии ЛСТК. Создание армопоясов при кладке пеноблоками, обработка антисептиками и антипиренами деревянных конструкций, определённая влажность пиломатериала — все это следует учесть в оставшихся конструкциях.

Изменение фасадной отделки, опираясь на финансовые затраты, приводит к существенным дополнительным вложениям, которые сравнительно меньше только в случае каркасного строительства.

Качественным фактором при прокладке инженерных систем является наличие/отсутствие возможности спрятать в стене, например, электропроводку, при небольшой трудоемкости выполнения работ по укладке (трудоемкие работы — это штробление). Результаты представлены в таблице.

Вероятностные параметры. В данный блок параметров вошли: изменение геометрии, свойств несущего конструктива здания под воздействием внешних факторов и времени, а также вероятность ошибки как следствие человеческого фактора. В случае с первым параметром основной неприятностью является усадка или сколы деревянных элементов, а также появление такого дефекта, как изменение прямолинейности. Для недеревянных конструкций изменение геометрии и свойств с течением времени не характерно. (В данном случае не рассматривались биоповреждения.) Вероятность ошибки при возведении стеновых конструкций зависит от опыта ведения работ и профессионализма строителей, что в современных реалиях немаловажно. Работа, связанная с кладкой кирпича и пеноблока, имеет максимальную вероятность ошибки; детальная проработка рабочей документации и точность изготовления монтируемых элементов снижает вероятность возникновения ошибок (стена из клееного бруса, каркасные технологии). 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. Простота сборки каркаса ЛСТК без какой-либо подгонки по сути напоминает конструктор «ЛЕГО»

Результаты анализа сведены в таблицу. Параметр, который в нее не вошел, но носит иногда ключевой характер при выборе конструкции, является вес 1 м2 стены. Принимая во внимание средние значения удельной плотности применяемых материалов, были получены следующие результаты. Тяжеловесом в данной категории, как и ожидалось, стала кирпичная стена — 416 кг/м2. Отрыв от остальных бескаркасных технологий (пеноблок — 329 кг/м2, клееный брус — 316 кг/м2) составил порядка 100 кг. Каркасные технологии, представленные деревянным каркасом и ЛСТК, по весу 1 м2 стены оказались почти в 5 раз легче кирпичной стены, а именно — 88 и 85 кг, соответственно. Еще одним неоспоримым преимуществом домов из ЛСТК является возможность эффективного ремонта и реконструкции. Стены из металлоконструкций гораздо легче заменить или перенести, чем кирпичные или бревенчатые. Затраты и неудобства реконструкции несопоставимо меньше, чем при перестройке домов из традиционных материалов.

Сравнительная оценка по пятибальной шкале в каждом из 20 параметров выявила технологии строительства, которые являются наиболее оптимальными, экономически выгодными. Лидерами стали каркасные технологии:

ЛСТК — 98 баллов;
каркасная деревянная стена — 92 балла;

Бескаркасные технологии строительства заняли достойное второе место:

кирпичная стена — 77 баллов;
стена из пеноблока — 80 баллов;
стена из клееного бруса — 78 баллов.

Выбор за вами!

Источники

СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
Гринфельд Г.И., Куптараева П.Д. Кладка из автоклавного газобетона с наружным утеплением. Особенности влажностного режима в начальный период эксплуатации// Инженерно-строительный журнал — № 8, 2011. Неуловимая энергоэффективность // Промышленно-строительное обозрение, 2011. — № 123.
Гагарин В.Г. Экономический анализ повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций здания // Труды 1 Всероссийской научно-технической конференции 26-27 июня 2008 года. Строительная теплотехника: актуальные вопросы нормирования.
Табунщиков Ю.А., Ливчак В.И., Гагарин В.Г., Шилкин Н.В. Пути повышения энергоэффективности эксплуатируемых зданий // AВОК, 2009. — № 5.
Ватин Н.И., Жмарин Е.Н., Куражова В.Г., Усанова К.Ю. Конструирование зданий и сооружений. Лёгкие стальные тонкостенные конструкции // Изд-во Политехн. Ун-та 2012.

http://www.malss.org/ru/tech_compare.htm

Несмотря на кризис мировой экономики, малоэтажное домостроение по-прежнему остается одним из самых динамично развивающихся направлений жилищного строительства. Многообразие технологий возведения малоэтажного жилья затрудняет выбор той из них, которая наиболее выгодна в каждом конкретном случае. Тем более, что одни и те же методы строительства нередко фигурируют под разными названиями.

Объем одной публикации не позволяет рассмотреть полный цикл строительства дома от фундамента до конька кровли, поэтому в данной статье мы ограничимся анализом вариантов возведения «коробки» здания. Как показывает практика, для комфортного постоянного проживания семьи из 3-4 человек вполне достаточно дома площадью 200 - 300 м 2 . На частные жилые дома такого типоразмера мы и будем ориентироваться. Загородные дворцы, как и дачные домики, рассчитанные на проживание в летний период, не рассматривались, хотя многие из приведенных ниже технологий с успехом применяются и в этих, столь разных, областях строительства.

Частные жилые дома должны отвечать целому ряду требований, важнейшими из которых являются прочность и надежность конструкции, комфортные условия проживания, высокие теплоизоляционные характеристики ограждающих конструкций, ну и, само собой разумеется, - привлекательный облик здания. Вопреки распространенному мнению, долговечность не относится к числу объективных факторов, определяющих конструктив «родового гнезда». В стремительно меняющемся мире вкусы, интересы и просто отношение к жизни (а, значит и к жилью) наших детей и внуков разительно отличаются от «понятий» их «предков», поэтому строить дом в расчете на то, что потомки будут столетиями жить в этом сооружении - представляется затеей довольно таки сомнительной.

Впрочем, сколько застройщиков, - столько и мнений. Никто не рискнет утверждать, что керамический кирпич плохой строительный материал, и при наличии финансовых возможностей, времени и желания добротный кирпичный дом вполне может оказаться наилучшем вариантом осуществления вашей мечты. Ну а как быть, если финансы ограничены, жизненные обстоятельства вынуждают завершить строительство в кратчайшие сроки, но, конечно же, не в ущерб качеству? Тогда следует обратиться к технологиям каркасного строительства.

Единство и многообразие КАРКАСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Каркасное домостроение - прогрессивная строительная технология, опыт применения которой насчитывает более ста лет. Наиболее широкое распространение она получила в Северной Америке (США и Канада). По некоторым оценкам в этих странах до 80% частного малоэтажного жилья приходится на долю домов каркасной конструкции. Возможно, поэтому в нашей стране данная технология получила название «канадской».

Каркасные дома строят не только за океаном. Они весьма популярны в Германии (около 30% малоэтажной застройки) и других странах Западной Европе. Отсюда еще одно название: «немецкая технология». Каркасное домостроение пользуется большим спросом в Финляндии, климат которой близок к российскому, Швеции («финская» и «шведская» технологии) и Норвегии, что лишний раз подтверждает пригодность зданий этого типа к эксплуатации в самых разных климатических зонах.

В нашей стране коттеджи, построенные по каркасной технологии, обычно именуют каркасно-панельными или каркасно-щитовыми домами, реже - каркасно-деревянными. Невзирая на многообразие терминов, отличия между этими технологиями не являются принципиальными, а связаны, в основном, с производственными особенностями.

С некоторой долей условности можно сказать, что под канадской и финской технологиями обычно (но не всегда) понимается поэлементное строительство непосредственно на стройплощадке, а дома, возведенные по такой схеме, именуют каркасно-щитовыми. Сравнительно невысокая масса элементов, из которых собирается дом, во многих случаях позволяет отказаться от применения тяжелой техники.

Немецкая технология предполагает не только изготовление комплектующих, но и сборку крупных панелей стен (с оконными и дверными проемами) и кровли в условиях промышленного предприятия. Высокий уровень заводской готовности, достигающий 80-90%, и максимально возможная точность изготовления панелей обеспечивают быстроту и качество сборки дома, который в этом случае имеет все основания называться каркасно-панельным. Значительные габариты и вес панелей, скорее всего, потребуют применения подъемного крана.

Забегая вперед скажем, что панели изготавливаются в соответствии с индивидуальным проектом, поэтому аналогии с панельными «хрущебами» в данном случае совершенно неправомочны.

Конструктивная схема

Основой стеновой конструкции, которая фактически представляет собой «слоеный пирог», служит жесткий и прочный каркас из специально высушенной (влажность не более 18%) древесины хвойных пород. Как правило, элементы каркаса обрабатывают специальными антисептическими (фунгицидными) препаратами, которые обеспечивают их долговременную защиту от гнили и плесени, а также антипиренами (противопожарная пропитка) повышающими огнестойкость древесины. Некоторые производители вместо традиционного деревянного бруса используют более современные материалы, например, брус и двутавровые балки из LVL (Laminated Veneer Lumber) - высокопрочного строительного материала, который фактически представляет собой многослойный клееный шпон.

С наружной стороны каркас стен обшивают плитами OSB(Oriented Strand Board) – прочного влагостойкого материала из прессованной ориентированной стружки, негорючими цементно-стружечными плитами (ЦСП) или плитами «Аквапанель наружная» (КНАУФ). Плиты закрывают паропроницаемой ветрозащитной мембраной поверх которой устраивают наружную отделку.

Изнутри каркас зашивается гипсокартонными листами (ГКЛ) или плитами OSB, по которым устраивают внутреннюю отделку (обои, окраска, плитка, декоративные штукатурки и т.д. и т.п.). Такие материалы, как вагонка или блокхаус успешно совмещают функции внутренней обшивки и отделки; в этом случае отпадает надобность в использовании ГКЛ. Пространство между наружной и внутренней обшивкой каркаса заполняют эффективным теплоизоляционным материалом в качестве которого чаще всего используют огнестойкие плиты из минерального (базальтового или стеклянного) волокна. Неотъемлемым элементом каркасной технологии является пароизоляция, которая располагается между утеплителем и внутренней обшивкой. Герметичный пароизоляционный слой предотвращает увлажнение утеплителя и деревянного каркаса, поэтому от качества его выполнения зависит эффективность теплоизоляции и срок службы элементов каркасной системы.

На начальном этапе каркасное домостроение было прерогативой плотницких бригад, которые возводили «канадские дома», что называется, «по месту». В последние десятилетия ситуация изменилась. «Шабашные» бригады, укомплектованные специалистами из ближнего зарубежья, по-прежнему не страдают от отсутствия работы, но значительная часть каркасных домов теперь выпускается на промышленных предприятиях, оснащенных достаточно современным оборудованием, что позволяет получать совершенно иной уровень качества.

В области промышленного производства каркасно-деревянных сооружений наиболее продвинутой является технология MiTek, разработанная компанией MITek Inc. USA. Данная технология представляет собой комплексное решение для автоматизированного проектирования и производства деревянных строительных конструкций различного назначения.

Программное обеспечение MiTek позволяет в кратчайшие сроки выполнить как полный расчет каркасного дома, так и расчеты отдельных конструкций (стропильные конструкции, балки перекрытий, стеновые панели, конструкции опалубки и т.п.). Помимо статического расчета и конструирования деревянных ферм программный комплекс выдает рабочую документацию в виде чертежей деревянных элементов, монтажных чертежей, соединений и т.д.

Наряду с программным обеспечением MiTek поставляет на рынок технологические линии для производства каркасных домов, а так же оборудование для производства отдельных позиций. Совместимость роботизированных модулей с программным комплексом MiTek позволяет передавать информацию о геометрии деревянных конструкций напрямую из программы, что полностью исключает вероятность ошибок, обусловленных пресловутым человеческим фактором, и обеспечивает исключительно высокую точность изготовления.

Преимущества

В настоящее время каркасно-деревянные технологии представляются наиболее предпочтительным вариантом строительства жилья, предназначенного для постоянного проживания самодостаточных и вполне разумных граждан, относящих себя к среднему классу, но при этом не обремененных статусными предрассудками типа «каркас - это жилье Ниф-Нифа, а настоящий бизнесмен должен жить в доме из кирпича».

Еще раз напомним, что великое множество американских миллионеров (включая звезд Голливуда) проживает в каркасно-щитовых домах и совершенно не комплексует по этому поводу.

С точки зрения экономики строительства преимущества «каркаса» более чем очевидны:

очень высокая скорость возведения «коробки» здания;
стоимость комплекта материалов и монтажа ощутимо (примерно в 1,5 раза) ниже,
чем аналогичные показатели кирпичного, бревенчатого дома или брусового дома;
гладкие и ровные внутренние и наружные поверхности исключают необходимость проведения штукатурных работ и других мокрых процессов, что значительно удешевляет и ускоряет отделку здания;
каркасный дом во много раз легче кирпичного или рубленного, что позволяет использовать более экономичные мелкозаглубленные фундаменты*;
полезная площадь дома выше, чем у аналогов из традиционных материалов за счет меньшей толщины стен;
великое множество готовых опробированных проектов позволяет свести к минимуму затраты на услуги архитектора и проектировщика.

Некоторые производители указывают стоимость дома и сроки возведения без учета работ по устройству фундамента. Это совершенно нормальный маркетинговый ход, просто нужно понимать, что строительство дома в течение, допустим, одной-двух недель, предполагает наличие готового фундамента. По вполне понятным причинам вариант с установкой дома стоимостью более 1 млн руб. на цементнопесчаные блоки мы не рассматриваем.

Реальная раскладка по срокам может выглядеть, например, так. Прежде всего, нужно выбрать готовый или заказать индивидуальный проект, в максимальной степени отвечающий вашим предпочтениям. Выбор готового проекта - дело недолгое, а вот создание индивидуального проекта потребует намного больше времени. После этого в цехах предприятия в соответствии с утвержденным проектом начинается изготовление элементов конструкции каркасного дома. Одновременно на участке, отведенном под застройку, выполняются работы нулевого цикла, после завершения которых на объект доставляются изготовленные элементы конструкции и начинается их монтаж на готовом фундаменте.

Длительность полного цикла строительства зависит от сложности проекта, выбранных вариантов отделки и множества других факторов, но в большинстве случаев продолжительность работ составляет от двух-трех месяцев до полугода. Следует отметить, что отсутствие мокрых процессов позволяет выполнять строительство коробки и отделку при отрицательных температурах (устройство фундамента желательно завершить до наступления холодов).

Эстетика каркасного домостроения

С позиций архитектуры, дизайна и естественного стремления всякого застройщика построить дом, которого нет ни у кого, каркасные технологии открывают ничем не ограниченное поле деятельности. Возможна практически любая внешняя отделка под дерево, кирпич, дикий камень, а также штукатурка, сайдинг и т.п., поэтому даже дома, построенные по одному проекту, могут выглядеть настолько по-разному, что стороннему наблюдателю никогда не придет в голову мысль о близком родстве этих сооружений. Готовый проект - вариант очень выгодный, но совершенно не обязательный.

Современные технологии проектирования и производства каркасно-щитовых домов позволяют реализовывать самые смелые замыслы архитекторов. Впрочем, даже в достаточно отдаленные времена каркасное домостроение позволяло создавать истинные шедевры архитектуры. Наглядным подтверждением этого утверждения могут служить сохранившиеся до нашего времени американские особняки в викторианском стиле, значительная часть которых построена именно по каркасно-щитовой технологии.

Не существует ограничений и на выбор внутренней отделки: обои, окраска, вагонка, керамическая плитка и разного рода панели, - вот далеко не полный перечень отделочных материалов, применяемых в каркасном домостроении. При этом каркасно-щитовые конструкции не подвержены усадке, поэтому к отделочным работам можно приступать сразу после завершения монтажа «коробки». Еще одно преимущество заключается в том, что все инженерные коммуникации (отопление, водопровод, канализация, электропроводка и т.п.) обычно устраивают внутри стен.

Эксплуатация

С эксплуатационной точки зрения огромным достоинством современных каркасных домов является их высокая энергоэффективность. Правильно спроектированный и построенный каркасный дом работает подобно гигантскому термосу: он прекрасно удерживает тепло, крайне медленно (всего на несколько градусов в сутки) выстывает даже в самые сильные морозы, а и в летнюю жару внутри такого дома длительное время сохраняется комфортная температура, что обеспечивает огромную экономию на кондиционировании.

При надлежащем уходе каркасно-щитовой дом (опять же: правильно спроектированный и правильно построенный из качественных материалов) прослужит не менее полувека, а скорее всего и гораздо дольше.

ЛСТК

Существует еще одна разновидность каркасного домостроения, известная под аббревиатурой ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции). Конструктив сооружений, возведенных по этой технологии, очень напоминает уже знакомые нам каркасно-щитовые дома, но имеет одно важное отличие: несущий каркас здания и стропильная система выполнены не из дерева, а из тонкостенных металлических профилей и термопрофилей.

Эти элементы обычно формируют из холоднокатаного стального оцинкованного листа толщиной не более 2-3 мм. Термопрофиль отличается от обычного профиля наличием перфорации в виде узких продольных просечек, расположенных в шахматном порядке. Прорези обеспечивают снижению теплопроводности профиля в поперечном направлении, что влечет за собой улучшение теплоизоляционных свойств конструкции в целом и исключает образование мостиков холода.

Элементы каркаса, изготовленные на промышленном предприятии в соответствии с проектом, доставляются на строительную площадку, где и производится окончательная сборка металлоконструкций. Собранный каркас обшивают подходящим листовым материалом (ЦСП, ЦСП, ГВЛ, ГКЛ и т.д.), а внутреннее пространство стеновых панелей заполняют эффективным утеплителем (обычно для этой цели используют все те же плиты из минерального волокна).

ЛСТК присущи все достоинства каркасно-щитовых технологий. Кроме того, использование только негорючих материалов является залогом максимально высокой пожарной безопасности конструкций этого типа.

По некоторым оценкам срок службы каркасных домов на основе легких металлоконструкций может достигать 50 и более лет. Ориентировочная стоимость домокомплекта составляет 12-15 тыс. руб. за 1 м 2 , а стоимость готового жилья – до 20 тыс. руб. за 1 м 2 .

ЛСТК широко используются для строительства производственных, складских и хозяйственных помещений, выставочных и торгово-развлекательных центров, спортивных сооружений и т.п. В частном секторе доля сооружений этого типа пока еще невелика, но востребованность ЛСТК для строительства малоэтажного (до трех этажей) жилья растет с каждым годом. Благодаря небольшому весу и пожарной безопасности конструкции на базе ЛСТК с успехом применяются для надстройки мансардных этажей на существующих зданиях.

SIP -ПАНЕЛИ

Еще одна технология быстрого возведения малоэтажного жилья базируется на использовании в качестве основных элементов стеновых и кровельных конструкций SIP-панелей (от Structural Insulated Panel – конструкционная теплоизоляционная панель), которые представляют собой сэндвич-панели с сердечником из пенополистирола толщиной от 100 до 200 мм, обшитым с обеих сторон плитами ОSB-3. В один из торцов панели вклеивается калиброванный деревянный брус, который при сборке дома входит в паз соседней панели, сто обеспечивает прочность соединения и исключает образование мостиков холода. Все слои SIP склеиваются между собой полиуретановым клеем под высоким давлением на специальном оборудовании и отличаются высокими прочностными, а также тепло- и звукоизоляционными характеристиками.

Дома из SIP-панелей нередко именуют «канадскими домами», а саму технологию строительства - «канадской», но, в отличие от каркасно-щитовых «канадских» домов, SIP-технология является бескаркасной. Все нагрузки воспринимаются обшивкой панелей и соединительными деревянными брусками, которые и играют роль силового каркаса. Свою долю «прочности» вносит и пенополистирол, который очень хорошо противостоит нагрузке на сжатие. Панели изготавливаются в условиях промышленного производства, что позволяет обеспечить высокое качество и точность геометрических размеров.

Преимущества SIP -технологий очевидны:

стоимость домокомплекта на 30-40% ниже чем у кирпичного дома;
использование недорогого мелкозаглубленного фундамента;
высокие темпы строительства;
расходы на отопление в несколько раз ниже, чем у аналогичных домов из кирпича или бетона;
отсутствие усадки;
ровные стены упрощают и ускоряют отделочные работы;
высокая прочность и сейсмостойкость конструкции;
огромный выбор современных отделочных материалов как для внутренней, так и для внешней отделки;
проектный срок службы до 80 лет (некоторые производители заявляют даже 100 лет).

Потенциальных застройщиков обычно волнуют два вопроса: «Не являются ли SIP-панели пажароопасными, и как у них обстоят дела с экологичностью»? С точки зрения пожарной безопасности дом из SIP-панелей не слишком отличается от бревенчатого или брусового аналога. При производстве плит OSB-3 применяют специальные добавки, затрудняющие горение.

Экологический аспект также не вызывает особых опасений, но только в том случае, если для изготовления панелей применяются качественные материалы, имеющие сертификаты соответствия. Косвенным подтверждением безопасности этой технологии может служить тот факт, что в США из SIP строят многоквартирные жилые дома (до 9 этажей), больницы, учебные заведения и т.д.

ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН

Искусственный материал на основе минеральных вяжущих и кремнеземного заполнителя, содержащий большое количество (до 85%) воздушных пор (ячеек) размером 1-1,5 мм называется ячеистым бетоном. Фактически это целая группа материалов, обладающих сходными свойствами, но несколько отличающихся технологией производства. Не вдаваясь в подробности, скажем, что существует два типа ячеистого бетона: пенобетон и газобетон (он же газосиликатный бетон, автоклавный ячеистый бетон).

В состав пенобетона входит цемент, тонкомолотый кварцевый песок, вода и пенообразователи, которые придают этому материалу ячеистую структуру. Подготовленная смесь поступает в формы, где и происходит твердение материала. Пенобетон схватывается при нормальных условиях, что позволяет вырабатывать его непосредственно на строительной площадке.

Технология производства автоклавного газобетона намного сложнее. Тщательно перемешанный раствор, приготовленный из портландцемента, негашеной извести, песка, воды и алюминиевой пудры, заливают в формы, в которых на протяжении нескольких часов происходит первичное схватывание ячеистого бетона. Поры образуются пузырьками водорода, который выделяется в результате химической реакции между известью и алюминием. После выстаивания блоки нарезают струнами в товарный размер и подают в автоклав, где на протяжении нескольких часов выдерживают их при температуре 180-200ºС и давлении 10-12 кг/см 2 . Автоклавная обработка позволяет получить поризованный строительный материал с совершенно определенными характеристиками. Следует отметить, что необходимость применения сложного и громоздкого оборудования полностью исключает возможность кустарного производства газобетонных блоков, поэтому они поступают на строительный объект только в готовом виде.

Благодаря наличию многочисленных пор ячеистый бетон обладает прекрасными теплоизоляционными характеристиками и высокой паропроницаемостью. Он не содержит химических добавок и не выделяет никаких вредных соединений. Плотность этого материала может составлять от 300 до 1200 кг/м 3 .

С увеличением плотности прочность ячеистого бетона возрастает, но теплоизоляционные характеристики снижаются. По этой причине блоки марки D300 (цифра обозначает плотность) применяются почти исключительно в качестве теплоизоляции и непригодны для возведения несущих стен, а для строительства малоэтажного (до трех этажей) жилья чаще всего используются газобетонные блоки D400-D500, которые отличаются оптимальным соотношением прочностных и теплоизоляционных свойств.

Автоклавный газобетон несколько дороже, но при одинаковой плотности его прочностные характеристики примерно в два раза выше, чем у пенобетона. Кроме того, газобетонные блоки обычно выигрывают и по геометрическим параметрам. Достаточно сказать, что ведущие производители газосиликатных блоков выдерживают размеры своей продукции с точностью до десятых долей миллиметра. Такие блоки можно укладывать на специальный клей с толщиной швов всего 1-2 мм. Дело в том, что теплопроводность кладочного раствора во много раз выше, чем теплопроводность ячеистого бетона, поэтому, чем тоньше шов - тем ниже уровень тепловых потерь.

Преимущества ячеистого бетона:

высокие теплоизоляционные характеристики, позволяющие при разумной толщине стен обойтись без дополнительного утепления;

высокая паропроницаемость: дом из газосиликата «дышит»;

негорючий и огнестойкий материал, не выделяющий при нагревании токсичных химических соединений;

обширная номенклатура типоразмеров, наличие дугообразных блоков, перемычек, балок, элементов перекрытий и т.п.;

экологически чистый материал, производимый из натуральных ингредиентов;

разнообразие готовых проектов;

Особенности строительства из ячеистого бетона

Ячеистый бетон, как и подавляющее большинство традиционных строительных материалов, нуждается в защите от разрушительного воздействия атмосферных факторов. Наиболее экономичным и быстрым способом отделки ровной кладки из газобетонных блоков является использование легкой тонкослойной штукатурки. Штукатурка должна обладать гидрофобными свойствами, а ее паропроницаемость должна быть не ниже, чем у газобетона. При строительстве загородных коттеджей большой популярностью пользуется облицовочная кладка лицевым кирпичом. В этом случае между основанием из ячеистого бетона и кирпичной облицовкой обязательно устраивается вентиляционный зазор, обеспечивающий удаление водяного пара, который на протяжении всего отопительного периода диффундирует из помещения наружу через толщу стены.

Все материалы этой группы отличаются невысокой прочностью на изгиб. Для минимизации деформационных нагрузок и предотвращения образования трещин необходимым условием является устройство монолитного фундамента. Самым надежным следует признать фундамент в виде монолитной железобетонной плиты, но вполне пригодны и такие варианты, как монолитный ленточный фундамент на песчаной подушке или столбчатый фундамент, обвязанный монолитным железобетонным поясом. Окончательный выбор в пользу той, или иной конструкции может быть сделан только после проведения геологических изысканий на участке застройки.

ПОРИЗОВАННАЯ КЕРАМИКА

Крупноформатные керамические поризованные блоки - продукт для нашей страны сравнительно новый, хотя в Западной Европе этот материал применяется почти полвека, и в настоящее время значительная часть жилых зданий в ЕС возводится из керамических блоков.

Важнейшим преимуществом керамоблоков является низкий коэффициент теплопроводности (0,14-0,26 Вт/м 2 0 С), что позволяет возводить из этого материала однослойные стены без утеплителя, в полной мере отвечающие требованиям строительной теплотехники. Благодаря низкому показателю теплопроводности, обусловленному наличием пустот и многочисленных пор в теле этого материала, он и получил второе свое название: «теплая керамика». Кроме того, поризованная керамика, - ближайший, кстати, родственник классического керамического кирпича, является экологически чистым продуктом и имеет капиллярную структуру, позволяющую стене «дышать», что создает благоприятный климат в помещении и обеспечивает оптимальный влажностный режим стеновых конструкций. Продукты этой группы производятся в соответствии с ГОСТ 530-2007 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».

Самый крупный керамический блок размера 14,3 НФ (510х250х219 мм) заменяет 14 кирпичей нормального формата (НФ), но благодаря высокой пустотности он остается легким по весу и простым в технике кладки. Это позволяет увеличить темпы кладки в несколько раз, а малый вес стеновых конструкций, построенных из таких блоков, снижает нагрузку на фундамент, что дает возможность упростить его конструкцию, а, следовательно, и стоимость.

Преимущества «теплой» керамики:

высокие темпы кладки, обусловленные большими (в сравнении с обычным кирпичом) размерами поризованных блоков;
экономия раствора (пазо-гребневое соединение крупноформатных блоков позволяет обойтись без использования раствора в вертикальных швах);
высокая марка прочности (М100-150) дает возможность использовать поризованные керамические блоки для кладки несущих стен многоэтажных жилых домов;
выполнение требований современных норм по теплосбережению без дополнительного утепления (однослойная конструкция стены);
ровная поверхность кладки снижает расход штукатурки, а также упрощает и ускоряет выполнение отделочных работ;
длительный срок службы, сравнимый с аналогичными показателями традиционного керамического кирпича.

Фактически, конкуренцию «теплой» керамике может составить только автоклавный газобетон, поскольку, как мы уже говорили, только эти два материала позволяют возводить однородные стены, не нуждающиеся в дополнительной теплоизоляции. При этом средняя плотность изделий из поризованной керамики выше, а теплоизоляционные характеристики, соответственно, ниже, чем у газосиликата, поэтому стена из «теплой» керамики (при прочих равных условиях) должна быть толще на 20-30%. А значит, и ширина ленточного фундамента из тяжелого бетона должна быть чуть больше. Кроме того, поризованные керамические блоки примерно на треть дороже газобетонных блоков.

Означает ли это, что поризованная керамика хуже автоклавного газобетона? Вовсе нет! Просто необходимо рассматривать полный набор характеристик строительного материала, обращая особое внимание на те свойства, которые играют главенствующую роль в каждом конкретном случае.

Каждый выбирает для себя!