МДК 02.01. Технология устройства деревянных конструкций и сборки деревянных домов
ЛЕКЦИЯ
Тема: Сборка и монтаж каркасных домов
Литература:
1.Выполнение плотничных работ: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.А.Степанов.-М.:Издательский центр «Академия»,2018.-288.
2.Столяр-плотник: учеб. пособие / И.К.Рахманов -2е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2015 с.: ил. – (Начальное профессиональное образование).
3.Технология плотничных, столярных, стекольных и паркетных работ. Практикум: учеб.пособие для студ.учреждений сред.проф.образования / И.А.Ивилян, Л.М.Кидалова – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия»,2015. – 256 с.
4.Материаловедение учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.А.Степанов. – 9-е изд. Стер. –М.: Издательский центр «Академия»,2017.--368 с.
Интернет-источники:
https://forum.vashdom.ru/articles/top-10-oshibok-pri-stroitelstve-karkasnogo-doma.85/
https://karkasnik.su/stroitelstvo-karkasnogo-doma/
План:
1. Основные конструктивные элементы каркасного дома.
2. Основные ошибки при строительстве каркасного дома
Вопрос 1. Основные конструктивные элементы каркасного дома.
Каркасные дома. Швеция.
Каркасный дом – это полный набор элементов для сборки всего дома, который изготавливается и комплектуется на заводе. Все элементы тщательно вымерены, поэтому сборка не представляет особого труда. Главное — четко следовать инструкциям и рекомендациям. Скорость возведения каркасного дома очень велика. Транспортировка каркаса осуществляется автомобильным транспортом.
Деревянные каркасные дома имеют небольшой вес, за счет чего нет необходимости возводить капитальный фундамент. Для придания деревянным элементам дома долговечности их следует обрабатывать пропитками и антисептиками.
С целью предохранения стен от негативного влияния внешней среды каркас обшивают влагостойкими материалами, такими, например, как древесно-стружечная плита.
Высокие теплоизоляционные показатели каркасных домов достигаются путем создания системы утепления. От материалов, использованных в качестве утеплителя, зависит возможное время проживания в каркасном доме – если слой теплоизоляции достаточно толстый (150 мм), в доме можно жить круглый год.
Каркасный дом не имеет усадки, что является значительным преимуществом. Отделочные работы можно начинать сразу после окончания постройки дома.
К минусам каркасных домов можно отнести слабую шумоизоляцию и небольшой срок службы наружного утеплителя, который нужно обновлять раз в 30 лет.
Стены каркасного дома (рис. 1). состоят из стоек, обвязок, ригелей. Расстояние между осями стоек обычно принимают 600 мм, т. е. равным планировочному модулю. Несущей конструкцией, воспринимающей нагрузки от перекрытий, крыши, снега, является каркас, а теплоизолирующей – заполнение (утеплитель) между каркасом.
Каркасные дома после возведения почти не дают осадки стен, поэтому окончательно отделывать стены (оштукатуривать) можно сразу после сборки здания. Дома каркасной конструкции достаточно сейсмостойки. Недостаток их – большая трудоемкость сборки.
Каркасы стен состоят из рам, представляющих собой верхнюю и нижнюю обвязки с расположенными между ними стойками, раскосами, ригелями сечением 50×80–100 мм и другими элементами. Рамы собирают на гвоздях. Жесткость каркасов (устойчивость) обеспечивается междуэтажными, чердачными перекрытиями, диагональной наружной обшивкой, перегородками.
Раму каркаса собирают на бойке в горизонтальном положении и при сборке поднимают в вертикальном положении краном. В двухэтажных зданиях рамы для каркаса бывают двух видов: собираемые на высоту одного этажа и собираемые на высоту двух этажей. В домах с рамами, собираемыми на один этаж, балки междуэтажного перекрытия опираются на обвязки рам, а в рамах, собираемых на два этажа, – на врезанные в стойки каркаса доски на ребро.
Рис. 1. Одноквартирный четырехкомнатный жилой дом каркасной конструкции: 1 – рама каркаса; 2 – обвязка рам; 3 – чердачное перекрытие; 4 – стропила; 5 – кровля; 6 – дымовая труба; 7 – обрешетка; 8 – стойка; 9 – подкос; 10 – отмостка; 11 – фундаментные столбики; 12 – цокольная перемычка; 13 – цоколь; 14 – цокольное перекрытие; 15 – доски для покрытия полов; 16 – гидроизоляция
Рис. 2. Разбивка фундамента: 1 – стойки обноски; 2 – доски; 3 – ось фундамента (проволока)
Вопрос 2. Основные ошибки при строительстве каркасного дома
Быстро, дешево и качественно! выбирай любые два (народная мудрость)
Участок под строительство дома должен быть сухим, поскольку повышенная влажность — главный враг каркасного дома. Идеальное место — сухой, солнечный участок на возвышенности. Не желательно возводить такие конструкции под вековыми деревьями, поскольку их мощная корневая система вполне может повредить фундамент.
Возводить самостоятельно строения более двух этажей специалисты не советуют, при этом предпочтительнее проекты домов с мансардными помещениями.
1. Пиломатериал. Так как пока большинство каркасных домов строятся из дерева, каркас это основа дома, и ошибки по нему несомненно занимают первое место.
Применение материалов естественной влажности (ЕВ) - в этот же пункт можно добавить и применение в строительстве каркаса бруса.
Основная проблема тут в том, что при усыхании доска уменьшается в размерах, и плотные и жесткие соединения в каркасном доме - при усушке становятся уже не жесткими, не плотными, а местами вообще конструкция начинает стоять на гвоздях (а то и саморезах). В итоге уровень "вибрации" таких домов на порядок выше классического каркаса, дома начинают реально "шататься на ветру", по стыкам досок появляются сквозные щели - мостики холода, эти дома еще и более холодные. Брус еще хуже, брус при сушке и нагрузке изменяет свою геометрию очень сильно (может вывернуть 200 брус "винтом" + трещины на всю глубину бруса). Реальное повышение несущих нагрузок брус не дает, классические решения углов из трех досок "теплый угол" несет ровно ту же нагрузку, но выполняется из доски, и не является мостиком холода.
Теоретически при самострое использование доски ЕВ допустимо при следующих предварительных действиях:
- купить доску заранее (желательно за год), сложить в правильный проветриваемый штабель, оставить сушиться как минимум 1 теплый сезон (доска сохнет только при + температуре).
- построить каркас, накрыть крышей, зашить снаружи ветрозащитой, заделать окна и двери материалом, пропускающим хорошо пар, но ограничивающий дождь (типа спабонда), и оставить так еще на одно лето.
- и вот после этого уже заделать щели, подбить - исправить где что разошлось - и можно вести другие работы.
Во всех других случаях использование доски ЕВ - несет слишком большие риски для строительства. В случаях строительства в один сезон - только доска камерной сушки, строганная или нет - на ваш выбор. Других вариантов - нет.
Применение материалов маленького сечения. Минимальное сечение пиломатериалов который можно использовать для строительства стен каркасного дома составляет в нашей системе ГОСТов пиломатериала 150*40.
Доводы "менеджеров", что мол вся Северная Америка (СА) построена из доски 140*38, несостоятельны в силу ряда причин: во первых у "менеджеров" доска не 38 - а 35. во вторых в СА шаг строек 400 мм, и утеплитель такой же толщины. У нас же утеплители в основном типоразмера 600 мм, и стойки с той же частотой. Строить из доски 35 мм - это мина замедленного действия, данные сечения не имеют запаса по прочности, и в случае каких-то аномальных погодных явлений - такие дома просто будут складываться.
2. Обеспечение устойчивости каркаса при боковых ветровых нагрузках. Звучит сложно - но это либо обязательная обшивка каркаса плитными материалами, либо "укосины".
Обшивка ОСП (фанеры, цса) 9мм допустима только для одноэтажных домов, для двухэтажных обшивка нужна не меньше 12 мм.
Применение врезанных в конструкцию укосин (обязательно врезка должна производится в верхнюю и нижнюю обвязки!) допустимо, но не отменяет необходимости плитных материалов.
"Скандинавская" школа каркасного домостроения к примеру не требует обязательного наличия жестких плит в обшивке каркасных домов - там применяется наружная обшивка "мягкими" плитами, вроде изоплата, штейко, софтборда и аналогичных, которые имеют хорошие в том числе теплоизоляционные показатели + врезанные укосины.
Этот комплексный метод вполне позволяет набрать требуемую устойчивость каркаса в боковым нагрузкам.
В СА кодах тоже допустимо использование укосин, но с обязательной обшивкой изнутри гипсокартоном непосредственно по стойкам. То есть пусть "мягкая", но плитная обшивка обязательна.
3. Утеплители недостаточной плотности. У каждого материала есть свое назначение и применение. В погоне за клиентом и предлагая минимальные ценники компании "лоу-кост" сегмента и частные бригады чаще всего берут материалы не предназначенные именно для этих узлов, а берут самое дешевое.
В первую очередь это конечно относится к применению в стенах - вертикальных конструкциях рулонных утеплителей, это совершенно недопустимо, ни в коем случае.
Не рекомендуются самые распространенные рулонные утеплители даже в полах, у них такая плотность низкая что они сами по себе просадку дают.
Прежде всего хотелось бы внести ясность по типам утеплителя.
- то что рекламщики называют "минеральная вата" - это на самом деле продукт эволюции стекловаты, самые распространенные бренды это Урса, Кнауф, Изовер и другие. В основном желтого, но бывает и коричнево-зеленых цветов. Изготавливается из песка.
- "базальтовые ваты" - не смотря на похожесть с минеральными - на самом деле материал несколько других характеристик. Самые распространенные бренды Роквул, Парок, Изорок - и другие. Изготавливается из базальтовых пород.
- Есть еще много ват разного происхождения, синтепоновые типа "шелтер", древесностружечные типа Штейко, ваты из льна, из конопли, и прочая экзотика, они встречаются мало, и в массовом строительстве практически не используются - поэтому их рассматривать внимательно не будем.
Минеральная за счет более простого и дешевого сырья обычно дешевле, что при равных характеристиках по теплопроводности материалов достаточно интереснее, но практически срок службы утеплителя без просадок, реальный у минерально-ватных плит - порядка 20 лет (50 лет в рекламе - всего лишь до "окончательного разрушения), тогда как у базальтовых ват - 30-40. То есть платя на 30-40% больше, вы получаете в 1,5-2 раза больше долговечность материала.
Опытным путем установлено - минимальная плотность минераловатных плит в вертикальных поверхностях без "распорок-повторителей", то есть где блоки ваты стоят друг на друге - не менее 25 кг/м3. Такая же плотность для базальтовой ваты - из-за разной технологии производства - уже не менее 35 кг/м3.
Рекомендуемая мной лично плотность из-за нестабильного качества работы по плотности материалов российских заводов - 30 кг/м3 для минеральной, и 50 кг/м3 для базальтовой плиты.
4. Незнание конструктива каркаса. Одной из самых частых ошибок в строительстве каркаса является незнание строителями технологии строительства каркасных домов, изобретение "велосипедов". Есть всего две отработанных в деталях технологии каркаса - так называемая "платформа", когда полы этажей собираются отдельно, и на них собираются стены, и так называемая технология "балун", когда стойки всего дома сразу ставятся на всю высоту дома, а перекрытия через врезки сплошных ригелей опираются на эти стойки. В настоящее время в СА технология балун практически не применяется, она в массовой застройке сохранилась только в скандинавских странах, в основном в Финляндии, но и там платформа тоже является все же основным методом строительства. Это самый удобный, быстрый и точный метод строительства каркасного дома.
5. Неправильные крепежные элементы, расположение их "не там"
Самая распространенная и получившая "популярность" в интернете это "технология" перфорированные уголки и черные саморезы. Этот крепеж относительно недорог, и позволяет крепить дерево достаточно быстро. Однако это в несколько раз все равно дороже просто гвоздей, и не дает на самом деле необходимой прочности. Особенно с учетом того что черные саморезы собственно предназначены исключительно для крепежа гипсокартона, и совершенно не предназначены для удержания стоек каркаса, особенно из бруса.
Если вам в каркасе и нужно что-то прихватить уголками или другим перфорированным крепежом, либо бейте гвоздями, либо берите "золотистые" или "серебристые" саморезы с толщиной от 5 мм, лишь они дадут нормальный крепеж необходимый жесткому перфорированному крепежу.
Никаких саморезов в каркасе лучше не ставить. Саморезы могут быть потом применены, ими можно прикрутить ОСП, с их помощью проводить отделочные работы (гипс, сайдинг, и т.д.). Не нужно ставить крепеж туда, куда он не предназначен. Хорошего из этого ничего не будет.
6. Использование неправильных пленок. Ветрозащита, пароизоляция и т. д.
Это очень и очень распространенная ошибка. Людей действительно разбирающихся как "работает" пирог стены каркасного дома - не так много как хотелось бы. Все это помноженное на нечистоплотность как производителей пленок, которые в погоне за количеством продаж выпускают и рекомендуют к применению пленки - которые не обладают необходимыми качествами. Часто производитель дает неверную информацию по техническим характеристикам своей продукции. В итоге получается удивительная ситуация, на "рынке" полно пароизоляции которая не "держит" пар, и ветровлагозащитных пленок - которые легко продуваются, и через которые вполне себе течет вода. А люди верят написанному, и покупают это как пароизоляцию и ветровлагозащиту.
Влагонакопление внутри конструкции проблема очень большая, особенно при использовании минеральных и базальтовых ват, которые являются материалом разрушающимся при соприкосновении с водой, и выделяющими при этом разрушении повышенные показатели фенолов и формальдегидов. Вата должна быть качественно защищена от паров!
Общее правило применения пленочных материалов гласит - паропроницаемость материалов должна расти изнутри конструкции — наружу. То есть, если вы обшили каркас плитами ОСП, фанеры, ЦСП - у которых паропроницаемость очень низкая - вам изнутри нужно поставить очень качественную пароизоляцию. Одним из лучших пароизоляторов является обычная полиэтиленовая пленка150-200 мкм, у разных производителей есть пленки которые являют собой модификации обычного полиэтилена - к примеру Ютафол Н110. Технические характеристики используемой пароизоляции всегда должны быть меньше 5 г/м2/24 часа. И чем меньше, тем лучше.
Не стоит экономить на пленках, чем более лучшую вы пароизоляцию поставите - тем более долговечный будет у вас утеплитель.
Ровно та же история но с точностью наоборот - с ветрозащитными пленками. Ветрозащитная пленка с одной стороны должна хорошо пропускать пар, чем больше тем лучше, с другой стороны она должна хорошо удерживать влагу уже в виде воды, и при этом не продуваться. Как понимаете задача несколько не простая для одной и той же пленки, и очевидно что пленка со столь разными свойствами одного материала просто по определению не может быть дешевой. И поэтому когда я вижу "ветро-влагозащитную" пленку по 1500 рублей - я просто улыбаюсь.
Абсолютным мировым лидером по производству ветрозащитных пленок является компания ДюПон, она продает их под всем известным брендом Тайвек. Есть несолько видов этой пленки для различных применений, Тайвек Софт, Тайвек Солид, Тайвек
Паропроницаемость должна быть выше 1500 для обшивки каркаса по плитным материалам, а водостойкость больше метра. Остальной выбор бренда и марки пленки - на ваш вкус и кошелек. Выбирайте правильные пленки - соответствующие применению в каркасных стенах. И ваш дом будет служить вам дольше. Не соглашайтесь на экономию на качестве. К хорошему это не приводит.
7. Установка дешевых окон и дверей. Окна. Большая часть строителей каркасных домов предлагает в своих "базовых комплектациях" окна пластиковые ПВХ. Практически у всех известных брендов окон есть серии "бюджет", максимально дешевые по качеству. Их основное назначение тендеры крупных строительных компаний в основном сегмента многоэтажного строительства, в квартиры. Все опытные "покупатели квартир" знают что поставленные строительной компанией окна нужно сразу демонтировать и ставить нормальные.
Вот в "дешевые" каркасные дома - именно эти окна и ставят, но выдают это как за что-то хорошее. И тут все зависит от степени "честности" компании и опытности менеджера что вам продает этот дом. Если он опытный и у компании есть эта услуга - вам предложат опцию "окна лучшей комплектации", но зачастую этого нет, и даже в дома с утеплением стен в 200 мм ставят эти дешевые окна - просто разом перечеркивая всю "энергоэффективность" каркасного дома.
При выборе окон следует обращать внимания даже не столько на сам профиль, сколько там камер, 5 или 12 на самом деле не так принципиально, а вот какой стеклопакет - это вопрос более важный, ибо площадь профиля очень небольшая, а вот площадь стекла. На стеклах в "теплый" дом - обязательно должно быть напыление - как минимум И-стекло, желательно еще напыление снаружи, там несколько названий этой пленки, геалан с которым я в основном работаю называет это стекло Stoprey-neo. Стеклопакет должен быть толщиной от 40 мм, чем толще чем лучше. 44 - отлично, 52 мм - вообще идеально.
В общем чем меньше вы потратите денег на окна, тем больше вы потом заплатите за отопление.
Двери. Тут тоже все просто - в "базовых комплектациях", практически у всех - обычные квартирные двери. Они не предназначены ставится на улицу, в итоге все как обычно - коробка покрытая льдом изнутри, под дверью вечная лужа от конденсата, вздувшиеся панели ПВХ, которыми эта дверь изнутри обшита и ярко-ярко светится эта дверь в тепловизор выпуская на волю ваши драгоценные рублики в виде потраченных на увеличение общего потепления климата киловатт.
Для загородного дома нужны специальные двери - как минимум с дополнительным утеплением как самой двери, так и дверной коробки - а очень желательно - еще и с терморазрывом. В конструкции этих дверей металл двери и коробки разделен на две части, внутреннюю и внешнюю, что минимизирует обледенение двери и образование конденсата. К сожалению, стоят такие двери не очень дешево, что тоже увеличивает стоимость строительства дома.
8. Вентиляция каркасного дома. Вернее отсутствие оной. Ближайший аналог любого каркасного дома в известной для каждого "реальности" - обыкновенный термос. Он сохраняет тепло внутри объема, при этом сам не нагревается. В этом и плюсы и минусы каркаса, низкая теплопроводность строения, но и очень низкая теплоемкость. "Держать" температуру просто нечему. И вопрос отвода пара от жизнедеятельности человека - тоже является очень актуальным. Стены пар не пропускают практически, нужно отводить.
По сему есть один из самых простых способов определения адекватности строителей каркасных домов - смотрим на крышу построенного дома (желательно со всех сторон), и мы ДОЛЖНЫувидеть так называемые "грибки", проходники для кровли для вывода принудительной вентиляции, и желательно фанового стояка.
Если у тех кто вам собирается строить такой дом - на фото их "построенных домов" таких грибков нет - в 90% это халтурщики. На 10% остается вопрос вывода центральной приточно-вытяжной вентиляции через стену через рекуператор, но это вообще редкость и экзотика. Если люди вообще это слово - рекуператор знают - уже хорошо.
Минимально необходимым для каркасного дома является комплекс установки на окнах либо вентиляционных мини-клапанов, либо режима "щелевого проветривания" + принудительная вентиляция "мокрых зон", санузлов и кухни где много пара.
Рекомендуется не соединять в один вентиляционный "стояк" кухню и санузлы, по этим стояками запахи гуляют очень хорошо. То есть минимальный "набор" грибков на крышу - два вентиляции и один канализации.
Для дома ПМЖ с большим количеством жителей я бы конечно очень рекомендовал систему приточно-вытяжной вентиляции по всем помещением с рекуператорами - но тут уже каждый решает сам - вещь не дешевая, и кроме как на комфорте проживающих никак не отражающаяся.
9. Строительство без проекта - это авантюра, предсказать результат заранее невозможно. Но каркасник особо чувствителен к той части проекта что "конструкторская" (КР или КД) Именно в ней заложены все основные нюансы по каркаснику. Направление и шаг лаг перекрытия-платформы, количество и расположение стоек каркаса, узлы стыковки секций (фреймов) каркаса, углы, шаг и сечение стропильной системы, количество плитного материала для обшивки и т.д.
Теоретически опытная бригада может построить каркас и без КР, просто "по технологии", имея на руках только планировки но:
а) точно рассчитать количество материалов из-за большого сортамента используемых сечений практически невозможно, придется постоянно либо что-то докупать, либо чего-то останется лишнего и много, в итоге расходы на большие излишки материалов и расходы за дополнительные доставки выйдут много дороже чем эта часть проекта.
б) невозможно контролировать работу бригады, непонятно правильно они что делают.
В хороших компаниях вам дадут вашу копию проекта. В проекте должна быть "разрисована" каждая секция каркасного дома и должен быть дан перечень используемых материалов. Если проект не такой, секции не разложены и нет перечня материалов - платить деньги на него не стоит. Для строителей он будет бесполезен.
Проект - это первое и главное в строительстве любого дома - и особенно каркасного.
10. Ну и самый главный пункт из-за которого больше всего ошибок в строительстве каркасных домов: Общий строительный идиотизм и некомпетентность
- отсутствие профессионального инструмента - в итоге допуски при распилке каркаса слишком большие, в итоге ни секции фреймов не получаются ровными, все качается скрипит. Запилы и соединения "гуляют" как хотят.
- проблемы "с уровнем", люди не знают как закрепить и удержать каркас в плоскостях во время строительства - в итоге у дома по окончании строительства - перекосы по диагоналям бывают в 9!! см! Отклонение по вертикали в 6-7 см. В итоге расходы на отделку большие, и площади помещений из-за этой кривизны "съедаются".
- общее непонимание как работают деревянные конструкции, из-за этого усиления там где они не нужны, и наоборот подвес на "два гвоздя" нагружаемых элементов. Из-за этого бывают самые большие проблемы с каркасом, вплоть до разрушения дома.
Утепление и пленки: - это перепутанные пленки, гидрозащита вместо супердиффузионки, ветрозащитная пленка вместо пароизоляции, всякие пергамины, рубероиды и прочая ерунда там где её быть не положено. В итоге утеплитель мокрый, кровли текут, стены текут, по окнам конденсат и прочий ужас.
- Укладка утеплителя без перехлеста швов. Щели при укладке утеплителя - теплопотери
Плитные обшивки: ОСП и фанера обшиваются с обязательным зазором между листами в 2-3 мм, обычно на ширину гвоздя. Люди неграмотные шьют в стык, в итоге иногда выгибает лист - и корежит наружную отделку.
- ОСП или фанеру на полах не заливают швы герметиком, в итоге вся вода от дождя и прочие технические - в утеплителе (от ВСЕЙ не защитить, но хотя бы уменьшить - нужно.
Кровли: самая "популярная" ошибка - это отсутствие вент-зазора и ветрозащитной пленки под металлическими кровлями, в итоге конденсат капает с кровли.
- Применение дешевых ветрозащитных мембран под утепленные мансардные кровли, в итоге "вода" в утеплителе кровли.
- с гибкой черепицей - тоже не все просто, не кладут подложку там где она должна быть обязана, видел укладку гибкой черепицы на 9 мм ОСП без обрешетки, видел укладку черепицы без герметиков по металлическим планкам капельника и торцевой.
Отделка:- отсутствие вент-зазоров там где они должны быть - к примеру под "деревянным" фасадом, и наличие ее там где она в общем-то и не нужна - к примеру по внутренним перегородкам. В итоге деревянный фасад гниет из-за конденсата, а внутри опять таки уменьшается площадь дома и просто перерасход средств.