Современные технологии постройки частных домов. Новые технологии против проверенных методов

Прогнозы появления новых строительных материалов обычно строятся на факторах потенциального роста промышленности, экономической эффективности, инноваций (удивительных новых открытий). Прогнозированием занимаются ежегодно, анализируя появление новинок на условной строительной площадке. Так вот, прогноз на инновации и новые стройматериалы 2018 обещает удивить технологиями, которые сочетают в себе полный спектр отмеченных критериев.

Тенденции рынка новых стройматериалов и технологий: цемент, древесина, а также возобновляемые источники энергии. Всё это окажет существенное влияние на сферы проектирования и строительства для года наступающего (2018) и в ближайшей перспективе. Посмотрим, что есть уже сейчас в багажнике .

Программируемый цемент

Будучи веществом, потребляющим значительное количество воды, бетон продолжает оставаться ведущим направлением для исследований и разработок новых строительных материалов.

Несмотря на повсеместное и традиционное применение, бетон по-прежнему выглядит своего рода загадочным стройматериалом. Поэтому здесь ожидаются открытия, подобные недавним, сделанным в 2017 году, когда были обнаружены интересные факты.

Исследования стройматериалов дают новую информацию о связывающем, что используется в строительстве. Частицами цемента можно манипулировать — формировать различные формы, например, куб

Выяснилось, что цемент, как часть содержимого структуры бетона, с течением времени карбонизирует углекислый газ. Это свойство материала в конечном итоге способствует переопределению экологически чистой площади бетона.

Подобные результаты исследований лишний раз подчеркивают необходимость более чёткого понимания формирования структуры новых строительных материалов на молекулярном уровне.

Ещё одним недавним примером отметилась многопрофильная лаборатория стройматериалов университета Райса. Тамошние ученые обнаружили ранее неизвестные свойства частиц цемента, подвергшегося гидратации (CSH: кальций-силикат-гидратный цемент).

Альтернативные связующие звенья для повышения устойчивости используются в составе цементов нового вида, предназначенных для специалистов строй-индустрии

Согласно утверждениям исследователей, полученные сведения планируется использовать для «программирования» частиц материала строго контролируемым способом. По сути, речь идёт о новом стройматериале — программируемом цементе.

Значимый прогресс этой работы отмечен первым шагом в управлении кинетикой цемента для получения желаемых строительных форм. По сути, учёные университета Райса открыли технологию контроля морфологии и размера основных строительных блоков CSH.

Такие блоки самостоятельно могли бы организовываться в микроструктуры с большей плотностью упаковки по сравнению с обычными аморфными микроструктурами CSH.

Эта повышенная плотность должна привести к увеличению прочности материала и долговечности, улучшению химической стойкости и защите арматурной стали внутри бетона.

Кросс-клеенная древесина

Помимо бетона, не менее популярным строительным материалом выступает древесина. В настоящее время строительная отрасль делает ставку на массивную древесину, основанную на разработке новых методов.

Массивная древесина применяется для строительства высотных зданий, с использованием быстро возобновляемых, стройматериалов, которые превосходят бетон и сталь в экологическом отношении.

Так называемая кросс-ламинированная древесина быстро набирает популярность на строительных площадках. Массивные панели на основе модифицированного стройматериала из лиственных пород

В рамках растущей области производства пиломатериалов, основанных на хвойной древесной структуре, появился неожиданный конкурент: пиломатериалы CLT (Cross Laminated Timber – Перекрёстно Ламинированная Древесина), сделанные на основе дерева лиственных пород.

Лондонская международная студия архитекторов и дизайнеров (dRMM Architects) в сотрудничестве с глобальной инженерной фирмой ARUP и американским Советом по экспорту лиственных пород, разработали CLT-панель на основе быстрорастущего североамериканского дерева «Харпуллия висячая» (Tulipwood).

Так выглядит на срезе tulipwood. Изделия, получаемые из этой породы дерева отличаются очень оригинальным внешним видом. Теперь tulipwood — новый стройматериал текущего века

Свойства Tulipwood перекрывают свойств дерева хвойных пород. Древесина «Харпуллии» (Tulipwood) прочнее и даже сильнее бетона по нагрузочным способностям. К тому же этот новый вид стройматериала обладает превосходными декоративными качествами.

Новый строительный материал на основе «Харпуллии» (Tulipwood) уже производится для строительного рынка (в Германии).

Именуется как «Leno CLT». Готовится «Leno CLT» из быстро возобновляемого сырья, а технология изготовления поддерживает производство панелей значительных размеров (например, 14х4,5 м).

Строительство – одна из самых развитых, востребованных и масштабных отраслей народного хозяйства. Сегодня на фоне истощения земных ископаемых и стремительного роста населения планеты, человечество вынуждено искать новые технологии в сфере строительства, позволяющие экономно расходовать ресурс и достигать высоких результатов.

Цели разработки и внедрения инновационных способов в строительстве

Традиционное строительство уже не удовлетворяет растущий спрос на жилье, а затраты на обслуживание и энергоснабжение устаревших зданий стали непозволительным расточительством. К современным постройкам предъявляются более высокие требования, продиктованные новой эрой энергоэффективных методик:

быстрое и недорогое возведение;
увеличение ресурса и надежности строения;
создание комфортабельных, энергоэффективных, экологичных и простых в обслуживании зданий;
использование вторичного сырья.

За последние десятилетия в строительной сфере не произошло кардинальных перемен. Рост технологий продвигается достаточно вяло, идя по пути модернизации старых методик. Хотя уже сейчас существуют экспериментальные технологии, способные в будущем потрясти мир своей гениальностью.

Важно! Города в основном состоят из традиционных построек, не отвечающих современным требованиям. Поэтому модернизация сооружений остается актуальным вопросом, отводя на второй план глобальные изменения в строительстве.

Новые способы в гражданском строительстве

Новые технологии в строительстве промышленных зданий каркасным способом быстро нашли применение и в гражданской сфере. Одним из выдающихся изобретений в этой области стали дома из сэндвич-панелей. Панель представляет собой композицию наружного и внутреннего облицовочного материала с промежуточным слоем теплоизоляции. Монтаж СИП-панелей осуществляется на каркас, а за счёт пазовой конструкции торцов дом собирается по принципу конструктора. Кроме высокой скорости, немаловажное достоинство ‒ легковесность конструкции. Это дает возможность экономить на упрощении фундаментного основания и достраивать чердачные этажи на старых зданиях без усиления фундамента.

Второе направление в области новых технологий в строительстве зданий ‒ это монолитные конструкции, методика возведения которых в последнее время сильно изменилась. Применение современных опалубочных конструкций исключает большие трудозатраты, а достижения строительной химии дают возможность сократить сроки застывания монолита.

Экспериментальные методики

Большинство экспериментальных технологий находятся в стадии разработки, но уже множество инновационных сооружений вполне успешно возводятся, а многие введены в эксплуатацию.

Строительные 3D-принтеры

3D-строительство звучит как фантастика, но такие дома в прямом смысле слова печатаются гигантскими 3D-принтерами. Передовыми разработчиками стали китайские архитекторы и голландская компания Dus Architects. В китайском варианте стройматериал получают из промышленных отходов, а голландцы заправляют принтер биопластиком из растительного масла и микрофибры.

Такие новые технологии в возведении зданий ‒ это не только быстровозводимые и недорогие строения, но и решение утилизации производственных отходов. Биопластик можно использовать повторно, поэтому отслужившие свой срок сооружения через много лет можно будет «перепечатать» заново.

Уже сегодня компания Emerging Objects внедрила 3D-печать кирпичей из керамики. Особенность материала ‒ многопористая структура.

Применение 3D-кирпича для кладки стен в странах с жарким климатом экономит на кондиционировании. В ночное время кирпич впитывает влагу, которая во время дневной жары испаряется и здание охлаждается.

Еще одно перспективное направление – это разработка инновационных видов бетона. Традиционный материал на основе цемента, песка и заполнителя достигает максимальной прочности через год, а впоследствии теряет прочность под воздействием климатических циклов и динамических нагрузок. Чтобы увеличить ресурс бетонных конструкций ведутся активные работы по поиску улучшенных видов бетона и уже есть результаты.

Ученые из Голландии создали бетон на основе белого цемента, в который были добавлен определенный вид микроорганизмов и молочнокислый кальций. Бактерии, поглощая кальций, вырабатывают известняк, который заполняет микротрещины и восстанавливает целостность структуры монолита.

Второй вариант восстановления – эластичный бетон. В его состав введен комплекс минералов, увеличивающий эластичность и устойчивость к динамическим нагрузкам. Этот вид стройматериала также имеет способность к восстановлению. Попавшая на материал дождевая вода вызывает реакцию бетона с двуокисью углерода, содержащегося в атмосфере. В результате образуется карбонат кальция, который и «лечит» монолит от микротрещин.

Подобные разработки не оставили без внимания специалисты канадской компании CarbonCure Technologies. При этом канадцы пошли другим путем, преследуя цели экономичности, эффективности и сохранения окружающей среды. Экобетон повышенной прочности был получен путем связывания углекислоты, выбрасываемой крупными предприятиями. Для производства 1000 таких бетонных блоков абсорбируется столько углекислоты, сколько за год поглощается одним крупным деревом.

Летающие дома

Невероятное чудо среди новых технологий в строительной сфере ‒ сейсмически устойчивые летающие дома в Японии. Дом на самом деле способен взлетать на высоту 4 см и оставаться в воздухе во время сейсмической активности. Левитация обеспечивается воздушной подушкой, которая создается нагнетательным компрессором, автоматически включающимся при фиксировании подземных толчков.

Соломенные дома

Нередко новые технологии в строительной отрасли оказываются давно забытыми старыми и, возрождаясь, удивляют простотой конструктивного решения. Дома из соломы не новинка, но это касается одноэтажных строений, а вот построенная из соломы пятиэтажка достойна восхищения.

Строительство из блоков прессованной соломы с последующим оштукатуриванием уже внедрена и широко используется в Европе, США и Китае. При этом методика совершенствуется и в США проектируют 40-этажный соломенный дом. Солома – дешевый и практически нескончаемый материал. К тому же экологичный, обладающий отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Единственный недостаток ‒ малая несущая способность, поэтому соломенные высотки дополняются металлическими каркасами.

Развитие и освоение инновационных технологий

Разработчики строительных новшеств ‒ это крупные компании, имеющие собственные научно-технические центры. Чтобы презентовать миру изобретения, создатели заявляют о себе на известных выставках и конференциях. На мероприятиях компании предлагают свою продукцию, взаимовыгодное партнерство, обучение новым строительным технологиям и делятся друг с другом опытом.

Подобные выставки ежегодно проходят по всему миру. Одна из самых популярных – это международная специализированная выставка в Москве (ЦВК «Экспоцентр»). В январе 2018 года на московской выставке будут представлены современные отечественные стройматериалы, инструменты, машины. Желающие могут посетить мероприятие и наглядно ознакомиться с последними достижениями в строительной индустрии.

При строительстве жилых домов и хозяйственных построек сегодня все чаще применяются новые технологии. Для возведения зданий используются современные материалы, имеющие отличные эксплуатационные характеристики, надежные, экологически чистые и долговечные.

Какие новейшие технологии в строительстве могут использоваться

К инновационным в наше время можно отнести методики возведения домов из:

клееного бруса;
пенобетонных блоков;
газобетонных блоков;
СИП-панелей.

Даже при использовании обычных технологий строительства могут применяться современные методики отделки, гидро- и теплоизолияции, заливки ограждающих конструкций и т. д.

Свойства клееного бруса

Этот новый материал чаще всего используется для возведения домов и бань. Новые современные технологии строительства не всегда отличаются дешевизной. Клееный брус относится к материалам в какой-то мере элитным. Поскольку стоит он довольно-таки дорого, хозяйственные сооружения из него возводят редко. Основным достоинством этого нового материала являются прочность и точно выверенные геометрические формы. Благодаря особой конфигурации клееного бруса, собирать дома из него очень легко. К тому же, в отличие от профилированного, такой материал не дает усадки. Возведенные из него здания выглядят очень современно и аккуратно.

Однако у клееного бурса есть один небольшой недостаток. Дело в том, что в процессе его изготовления применяется клей. В результате ухудшается такой важный показатель, как экологическая чистота.

Новые технологии в строительстве домов, предполагающие использование клееного бруса, особой сложностью не отличаются. Однако, при выборе самого этого материала специалисты советуют обязательно обращать внимание на производителя. Покупать такой брус стоит только у проверенных компаний. Материал, купленный у никому не известной фирмы, может оказаться некачественным. В этом случае собранные даже с соблюдением всех рекомендаций стены впоследствии могут дать усадку, потрескаться, начать подгнивать и т. д.

Достоинства и недостатки пенобетонных блоков

Новейшие технологии в строительстве предполагают использование не только натуральных материалов, обработанных особым способом, но и изготовленных искусственно. К примеру, загородные дома очень часто сегодня строятся из пеноблоков. Такие здания отличаются просто замечательными эксплуатационными характеристиками. К плюсам пеноблоков относят:

способность «дышать»;
отличные теплосохраняющие качества;
небольшой вес;
простоту в использовании.

Укладывают пеноблоки на клей. Причем наносится он, в отличие от цементного раствора, очень тонким слоем. В результате в стенах не образуется мостиков холода.

Но, разумеется, у этого материала есть и недостатки. К таковым относят в первую очередь хрупкость. При возведении стен из пенобетона обязательно следует использовать арматуру. Помимо этого, пеноблоки боятся влаги. То есть, к примеру, баню из них строить не стоит. Даже жилые дома, возведенные из этого материала обязательно должны быть дополнительно обшиты чистовым материалом или отделаны специальной штукатуркой.

Новые технологии строительства частных домов: газобетонные блоки

Это еще один материал, завоевавший огромную популярность у владельцев загородных участков. Как и пенобетон, он представляет собой особый рукотворный камень с большим количеством мелких пустот внутри. Благодаря такому строению блоки этого типа очень хорошо сохраняют тепло и отличаются небольшим весом. К достоинствам газобетона, помимо всего прочего, относят идеальную геометрию форм. Отделывать стены из этого материала очень легко, поскольку они имеют идеально ровную поверхность. Возвести дом из газобетонных блоков можно очень быстро. Однако армирования такие стены также требуют.

Характеристики СИП-панелей

Новые технологии в строительстве, пришедшие к нам из других стран, зачастую позволяют возводить недорогие здания с отличными эксплуатационными характеристиками. В коттеджных жилых и дачных поселках сегодня довольно-таки часто можно видеть легкие дома из СИП-панелей. Называется технология строительства зданий из этого материала канадской. Дело в том, что изобретена она была именно в этой холодной стране. Основным достоинством СИП-панелей является то, что с их использованием можно строить очень теплые дома. К плюсам этого материала также можно отнести:

Простоту в монтаже. Собрать канадский дом можно буквально за пару недель. При этом совершенно необязательно нанимать строительную бригаду. Технология возведения домов из СИП-панелей очень проста. Крепятся они на брус с помощью саморезов.
Простоту отделки. Стены домов из SIP-панелей отличаются идеальной ровностью.
Возможность быстрой перепланировки. Поставить новые или убрать старые перегородки в таком доме не составит никакого труда.
Высокую степень шумоизоляции. Со стороны улицы в такие дома не проникают никакие звуки.

Новейшие технологии в строительстве, конечно же, могут иметь не только плюсы, но и минусы. Основным недостатком СИП-панелей считается то, что они совершенно не пропускают воздух. В качестве утеплителя при их изготовлении используется пенополистирол, считающийся еще и не слишком экологически чистым материалом. К тому же такие плиты хорошо горят.

Сегодня в продаже можно встретить в том числе и СИП-панели с минеральной ватой. Риск возгорания при использовании такого материала значительно снижается. Однако у минеральной ваты также имеется довольно-таки существенный недостаток - она боится влаги.

Какие новые технологии применяются еще?

Помимо всего прочего, в наше время могут использоваться и такие новейшие технологии в строительстве, как:

проникающая гидроизоляции фундаментов, стен и других бетонных конструкций:
заливка стен с использованием раствора и несъемной опалубки;
сборка каркасов ЛТСК.

Что такое проникающая гидроизоляция

В Европе эта технология защиты конструкций зданий от влаги используется уже довольно-таки давно. Впервые она была применена в Дании. Представляет собой проникающая гидроизоляция особый состав, предназначенный для обработки фундаментов, стен и других конструкций, возведенных с использованием цементного раствора. После нанесения на бетонную поверхность он проникает в поры и, высыхая, образует нерастворимые кристаллы. Таким образом исключается впитывание бетоном воды в процессе эксплуатации конструкций.

Несъемная опалубка

Новые технологии в строительстве частных домов зачатую позволяют возводить очень недорогие, легкие и при этом теплые стены. Основным преимуществом методики заливки ограждающих конструкций с использованием несъемной опалубки является быстрота проведения работ. При применении таких плит возвести стены даже большого дома можно буквально за полторы-две недели. Изготавливается несъемная опалубка из теплого пенополистирола. Простоту сборки определяют особенности ее конструкции и незначительный вес. Применение таких листов, помимо всего прочего, позволяет возводить здания самой сложной планировки. Дело в том, что в продаже сегодня имеются не только обычные, но и нестандартные блоки этого типа.

Некоторым недостатком технологии возведения зданий с использованием несъемной опалубки является необходимость применения абсолютно однородного бетона. Также при строительстве следует с максимальной ответственностью отнестись к сборке арматурного каркаса.

Что такое тонкостенные стальные конструкции

При возведении разного рода сооружения большой площади также могут использоваться новые материалы и технологии. В строительстве разного рода ангаров, складов и вспомогательных помещений могут применяться легкие металлические профили. Из них собирается каркас сооружения. С использованием технологии ЛТСК возводят мансарды, хозяйственные и жилые здания. Но чаще на профильном каркасе собираются ангары разного назначения, складские и вспомогательные помещения. Преимуществом такой металлической основы является прежде всего простота в сборке. При необходимости сооружение можно легко демонтировать и поставить на новом месте.

К минусам ЛТСК относят в первую очередь деформацию при значительных колебаниях температур и невозможность достижения высокой энергоэффективности. Стальные конструкции, в отличие от деревянных, в зимний период времени могут промерзать.

Дороговизна и сложность возведения зданий и сооружений традиционными способами - основная причина необходимости применения в строительстве новых технологий. Использование современных материалов позволяет собирать надежные сооружения быстро и с минимальными затратами средств. Именно поэтому СИП-панели, блоки из вспененных бетонов, клееный брус и т. д. становятся все более популярными. В большинстве случаев в наше время дома возводятся именно с их применением.

Благодаря новейшим технологиям для строительства собственного загородного дома не понадобится много времени. Если раньше строительство здания могло занимать временной период, который составляет от года и выше, то сейчас широко применяются новые технологии в строительстве домов, которые за считанные недели позволяют выстроить довольно прочное и индивидуальное жилище.

Которые всё чаще используются в современной строительной индустрии.

Что собой представляет такая конструкция? Исходя из названия, это каркасная конструкция из металла или дерева, обшитая отделочными и утеплительными материалами. Стены такого строения выполнены из нескольких слоёв, самым простым и довольно лёгким в сборе считается деревянный каркас.

Устройство конструкции деревянного каркасного дома

Совет. Единственное, что нужно будет учесть, это качество исходного материала. Древесина должна быть сухой и обработанной специальными средствами.

Лучшим материалом является клеёный брус, все доски совмещены по направлению волокон и обрабатываются по определённой технологии, после чего склеиваются под прессом. Материал отличается прочностью и не поддаётся деформации (ссыхаться или рассыхаться, трескаться), что позволит конструкции продлить эксплуатационный период и повысить качество.

Каркас дома из клеёного бруса

Металлический каркас отличается свой прочностью и долговечностью. Он надёжный и не подвергается разнообразным воздействиям климатических или погодных явлений. Недостатком каркаса является плохая теплоизоляция материала, поэтому потребуются дополнительные утеплители.

Металлический каркас частного дома

Очень часто в качестве применяется минеральная вата. Она изготавливается из базальтовых пород, что позволяет материалу не подаваться воздействию высоких температур, материал не горюч. Также широко для этих целей используется пенополистирол или пенополиуретан. Такие утеплители практически не могут воспламеняться, а при плавке под воздействием высокой температуры не способны выделять токсические вещества.

Обшивка стен каркасного дома

Обшивка стен в может быть выполнена листами ОСБ или из прочной плотной фанеры.

Данные материалы обладают следующими свойствами:

прочность;
экологичность;
надёжность;
практичность;
простота в монтаже;
долговечность.

Последнее свойство больше всего относится к тем материалам, которые находятся в защищённом состоянии, утеплены и закрыты от попадания влаги и воздействия солнечных лучей. Листы ОСБ или фанеры должны быть достаточной толщины, которая составляет не менее 1,5 см. Более тонкие структуры таких материалов не будут обладать достаточной жёсткостью и прочностью.

Схема обшивки и утепления стен каркасного дома

В качестве крепёжных элементов для материала используются саморезы по дереву. В металлическом каркасе сверлятся отверстия, затем загоняются саморезы. С деревянным каркасом будет всё гораздо проще, так как крепить дерево к дереву легче. Это можно сделать при помощи молотка и шуруповерта.

В качестве отделочного материала может выступать что угодно: пластик, сайдинг, сэндвич-панели, вагонка и многое другое.

Технология ТИСЭ в строительстве

Рассмотрим ещё один современный вариант, который пользуется спросом среди потребителей – это технология строительства ТИСЭ, которая отличается своей простотой, экономичностью и доступностью. Что собой представляет такая технология?

Чтобы выстроить дом по такой современной технологии нужно будет иметь ручной бур ТИСЭ для фундамента и две переставные опалубки ТИСЭ. При помощи бура можно соорудить столбчато-ленточный фундамент или столбчатое основание самостоятельно. При помощи опалубки возводятся стены путем формирования блоков. Бур также понадобится для формирования свайного фундамента, где сваи имеют расширенную нижнюю часть. Сваи позволяют придать большую прочность всей конструкции. Несущие характеристики при этом будут на высоком уровне.

Опалубки являются инструментом для формирования пустотелых блоков, при помощи которых можно возводить стены без изготовления мостиков холода. Это позволяет решить вопрос с энергосбережением и теплосбережением.

Может подойти к любому строительному материалу, который используется для возведения стен.

На его основе можно выгнать стены из кирпича, дерева, самана, пеноблоков, шлакоблоков и многого другого.

Блоки ТИСЭ, которые изготавливаются при помощи переносной опалубки, имеют определённую гармоничность и придают целостность всему строению. Они могут сочетаться с кирпичом, а стены с такими интересными и необычными вставками смотрятся более оригинально. Стеновые конструкции по технологии ТИСЭ также считаются универсальными, и могут быть выстроены на любом типе фундамента: ленточном, монолитном, свайном и др.

Данная технология строительства применяется не только в строительстве частных домов. На её основе очень часто возводятся гаражи, погреба, сараи, цокольные этажи и многое другое.

Преимущества технологии ТИСЭ

1. Технология довольно проста в применении. Для строительства дома не нужно будет привлекать бригаду строителей. Все операции сможет осуществить один или два человека. Это даст возможность сэкономить семейный бюджет. Также не требуется особых навыков и значительных денежных расходов.
2. И стены, и фундамент, которые были изготовлены по технологии ТИСЭ, являются универсальными. Их можно будет применять как вместе, так и по отдельности. Сроки строительства дома довольно малы, что позволит через короткий промежуток времени обживать новое жилище.
3. Так как весь процесс строительства основывается на применении ручного бура и переносной опалубки, это даст возможность не привлекать со стороны специальную технику для выкапывания фундамента и другого оборудования, с помощью которого возводятся стены.

Дом, построенный по технологии ТИСЭ

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!