преимущества и недостатки каркасных домов (канадской технологии)

История развития каркасного домостроения

В страны Северной Америки – США и Канаду – технология сооружения каркасных домов проникла вместе с переселенцами из Европы в XVII веке. Простота возведения, изобилие древесины, возможность выполнения работ независимо от времени года, скорость сооружения – все это послужило широкому распространению каркасного жилья на континенте.

Принцип сооружения домов с деревянным каркасом был известен в Европе еще в раннем средневековье – пространственная система стоек и балок с диагональными связями и заполнением пространства между элементами каркаса камнем, кирпичом или глинобитными материалами. Канадское строительство осуществлялось первыми колонистами по такому же принципу, только стойки наружных стен преимущественно обшивались досками изнутри и снаружи, а внутреннее пространство между ними заполнялось любым подручным материалом – щебнем, песком, камнем, смесью глины, соломы, извести, навоза и т. п. При этом дома, которые строились в США и Канаде несколько различались из-за гораздо более суровых условий Канады, где большое значение придавалось способам утепления ограждающих конструкций. Так как климатические условия Канады и России во многом схожи, для строительства в России были приняты каркасные дома по канадской технологии.

Помимо схожести климатических условий технология строительства канадских каркасных домов была принята в России в качестве основной еще по нескольким причинам.

Прежде всего, потому, что в Канаде инженеры и технологи на протяжении всей истории строительства деревянных домов постоянно усовершенствовали  методы строительства, изобретали новые элементы, узлы и детали, способы отделки и утепления, усиления несущего каркаса для противодействия экстремальным снеговым и ветровым нагрузкам, большим перепадам температур и влажности.

Взамен примитивных природных материалов для сохранения тепла в ограждающих конструкциях стали использоваться разнообразные эффективные утеплители, появлявшиеся с развитием промышленности стройматериалов.

Кроме того, канадскими и американскими научно-исследовательскими институтами была разработана основательная нормативная база, строительные нормы и правила, которые взяты в качестве основы для разработки отечественных нормативных документов, регламентирующих строительство каркасных домов в Российской Федерации.

Достоинства

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 рядом преимуществ.

  • Быстровозводимость и относительно низкая стоимость строительства
  • Меньшая вероятность повреждения дома от конструктивных ошибок или свойств грунта. Тяжелые каменные дома могут давать неравномерные осадки и очень сильно зависимы от пучения грунта и конструктива, который ему сопротивляется. Высокий вес каменных стен может привести к их разрушению в случае конструктивных ошибок. Экстремально низкий вес каркасных домов в сочетании с очень жесткими материалами как OSB, ЦСП или СМЛ позволяет создавать конструкции менее подверженные разрушениям из-за особенностей грунта или собственного веса дома.
  • Всесезонность отделки — отсутствие «мокрых» процессов при строительстве и ровные поверхности упрощают отделку.
  • Легкость конструкций — не требует сооружения массивного фундамента. Как правило, каркасные дома монтируются на легких и недорогих фундаментах: мелкозаглублённая лента (МЗФЛ), фундаментная плита, буронабивные или винтовые сваи.
  • В зимнее время года каркасные и другие деревянные дома можно быстро прогреть до комфортной температуры, так как они имеют низкую теплоемкость стен и перекрытий и высокую теплозащиту.
  • Каркасные дома позволяют создавать самые разнообразные архитектурные формы, и перераспределение веса обычно не приводит к проблемам надежности конструкции из-за её низкого веса.
  • Пожаростойкость. При использовании несгораемых материалов каркасные дома имеют даже более высокую пожарную безопасность, чем дома с каменными стенами, так как эффективно препятствуют возгоранию отделки изнутри дома. Балки из клееного или пропитанного бруса в случае пожара надежнее железобетонных или металлических, так как последние в высокой температуре теряют прочностные характеристики, в то же время балка из клееного или пропитанного бруса медленно тлеют, не теряя конструктивной прочности длительное время.

Недостатки

  • Данный недостаток актуален только при нарушении требований к выбору материалов. Очень важно покупать материалы высокого качества у проверенных поставщиков, иначе это скажется на качестве будущего дома. При использовании дешевых материалов, применяемых в строительстве, в том числе и в каркасном строительстве, могут быть опасны для человека. Например ориентированно-стружечные плиты (OSB-3) китайского производства в качестве связующего содержатфенолформальдегидные смолы, с классом эмиссии формальдегида Е2 и выше, из-за чего происходит эмиссия формальдегида в воздух жилого помещения. При производстве каркасных домов в США, Канаде, Германии, Финляндии, других европейских странах и Японии используют плиты OSB-3 только с первым классом эмиссии формальдегида (а некоторых и «нулевым» классом эмиссии — E0, который на порядок меньше), которые являются вполне безопасными для человека. При производстве дешевых стекловат так же применяются фенолформальдегидные смолы, кроме этого, дешевые базальтовые и минеральные ваты с коротким волокном могут являться источником канцерогенной пыли.
  • Пожароопасность. Страховщики относят каркасные дома к деревянным. Использование незащищенной OSB, деревянной сухой «вагонки» внутри и снаружи дома и каркаса из обычного бруса или досок создает конструкцию уязвимую к огню. Обычный пенополистирол является горючим материалом, а негорючая минеральная вата в силу пористости не является барьером для распространения огня. Данный недостаток устраним путём использования в каркасном доме несгораемых панелей.
  • Недостаточная прочность при строительстве «на глазок». Каркасный дом имеет лёгкую и весьма жёсткую конструкцию для своего веса. Тем не менее, он также требует при возведении следования архитектурным расчётам на прочность с учётом ветровых и снеговых нагрузок. Пренебрежение этим может привести к неприятным последствиям.
  • Малая вандалостойкость стен в сравнении с каменным домом. Обычно стены каркасного дома могут быть разрушены с помощью бензопилы, и таким образом злоумышленники могут проникнуть в дом.
  • Данный недостаток актуален только при нарушении технологии. Малая паропроницаемость при использовании минеральной ваты с мембранами. Каркасный дом, не является «дышащим», для защиты от конденсата утеплитель закрывают паронепроницаемой мембраной. Неправильно собранный каркасный дом имеет высокую влажность внутри и требует частого проветривания. В Финляндии, Германии, Японии пользуются правильно рассчитанной системой вентиляции, которая сводит данный недостаток к нулю.

Ограничения для каркасных домов

Высота дома ограничивается 3-мя этажами при высоте каждого этажа не более 3-х метров. Расстояние между внутренними стенами, примыкающими перпендикулярно к наружным стенам не должно превышать 12 метров, а суммарная площадь окон и дверей на каждой несущей стене не должна занимать более 30% от общей площади стены.

Нагрузки на междуэтажные перекрытия не могут превышать 2,4 кПа, а снеговые и ветровые нагрузки при расчете каркаса принимаются по данным СНиП

Дома по канадской технологии сооружаются из пиломатериалов – бруса и доски, преимущественно хвойных пород.

Помимо древесных материалов, в строительстве каркасных домов используется множество других материалов – утеплители, плитные материалы, отделочные, облицовочные, материалы для устройства кровли, герметики и т. п. Все эти материалы должны соответствовать гигиеническим и противопожарным требованиям, иметь сопровождающие паспорта, сертификаты соответствия нормативам, действующим в России.

После устройства каркаса наружные стены обшиваются согласно архитектурному решению оформления фасадов сайдингом, фасадными панелями, облицовываются кирпичом, оштукатуриваются и окрашиваются. Внутренние поверхности стен обшиваются гипсокартонными листами или другими листовыми древесными материалами, а затем отделываются в соответствии с проектными решениями по оформлению интерьеров. Пространство между внутренней и наружной обшивкой наружных стен заполняется эффективными утеплителями, обеспечивающими комфортную температуру внутри помещений в любое время года.

Классические каркасные дома по системе «Платформа»

Каркасный дом по системе «Платформа» относится к каркасно-рамочному методу строительства каркасных домов. Как и все дома возводимые по каркасно-рамочному методу строительства не требует специальной строительной техники поэтому, заслуженно, пользуется популярностью среди частных застройщиков.

Строительство каркасного дома по системе «Платформа» ведется поэтапно и позволяет практически не прибегать к устройству лесов и подмостей. Каркасные дома по системе «Платформа» так же, как и все дома каркасно-рамочной конструкции, не имеют ограничений в архитектурном оформлении и этажности (в РФ ограничение максимальной этажности до 3 этажей). Заготовку стоек каркаса, перемычек проемов можно производить прямо на стройплощадке, а можно и в цеху согласно проекта и разметки нанесенной на пол. После чего все заготовленные элементы разносятся по местам.