Канадская технология строительства каркасных домов

Канадская технология строительства каркасных домов в последнее время становиться все популярнее в России. В западных странах такой тип домов активно строится уже много десятилетий. В Канаде и США по каркасной технологии дома и хозяйственные объекты начали строить еще в 30-х годах.

Содержание

Преимущества канадских каркасных домов

Огромную популярность такое строительство получило за счет своих преимуществ:

1. Дешевизна строительных материалов и используемого типа крепежа.
2. Короткие сроки строительства. Возведение всего дома от фундамента до крыши может занять от недели до месяца, после чего необходимо будет провести инженерные коммуникации, выполнить отделку и привезти мебель.
3. Строительством каркасника можно заниматься в любое время года, независимо от сезона и погодных условий.
4. Нет необходимости использовать тяжелую технику или спецтранспорт при возведении строения.
5. Каркасная технология позволяет строить сложные геометрические конструкции, без труда можно воплотить в жизнь любые дизайнерские решения и авторские идеи.
6. Пирог стен получается очень теплым. Теплоизоляция всего дома отличная, при этом не приходиться переплачивать за внешний слой утеплителя.
7. Высокий уровень звукоизоляции. Шум не поступает в комнаты через внешние стены дома с улицы и через межэтажные перекрытия.
8. Легкость всей конструкции дома. Нет необходимости в массивном фундаменте с большой глубиной залегания.
9. Большой полет фантазии при внешней и внутренней отделке, технология позволяет использовать любые варианты облицовки и виды отделочных материалов.
10. Электропроводку и другие коммуникации можно скрыть внутри стен.

Видео с обзором типичного американского каркасника (дому 110 лет):

Какие основные типы фундамента применяют для канадских каркасных домов

Конструкция каркасного дома получается легкой и в то же время очень крепкой за счет множества ребер жесткости. Строительство можно вести на любом типе почвы – от скалистой поверхности до песчаного грунта. Канадская технология строительства каркасных домов позволяет использовать любой современный вид фундамента для строительства. Основанием может быть: ленточный, столбчатый, монолитный фундамент, столбчатый фундамент с ростверком или фундамент на винтовых сваях. Из-за своей дешевизны и хороших прочностных характеристик, чаще всего используют фундамент на винтовых сваях. Также популярна, так называемая, утепленная шведская плита.

Особенности построения канадского каркаса

Основными элементами каркасного дома служит древесина и специальные плиты, которыми обшиваются стены. Между панелями и каркасными стойками укладывается утеплитель. Для возведения таких построек нет необходимости пользоваться услугами грузоподъемной техники или спецтранспортом.

Основные этапы технологии каркасного строительства из обрезной доски (в основном 5×15 или 5×20 см):

1. Собирается платформа перекрытия первого этажа под деревянный каркасный скелет.
2. На платформе в горизонтальном положении собираются стены, которые затем поднимаются в вертикальное положение и ставятся на нижнюю обвязку по фундаменту. Стены выравниваются. Расстояние между вертикальными стойками по осям 60 см – такое расстояние позволяет в дальнейшем удобно монтировать жесткие плиты утепления на основе специально обработанный каменной ваты.
3. Получившиеся стены связываются верхней обвязкой из тех же досок.
4. В зависимости от этажности постройки монтируют межэтажное перекрытие и второй этаж, или строят кровлю.

Сформировать угол каркаса можно двумя вариантами:

каркасный угол из четырех досок

Высокая прочность соединения, но есть риск промерзания угла.

каркасный угол из трех досок

Достаточно крепкое соединение, угол меньше подвержен промерзанию.

Устройство проема под дверь или окно зависит от типа стены – несущая или не несущая.

1. На проем в не несущей стене не приходится больших нагрузок, поэтому необходимо просто собрать коробку для крепления внутренней отделки, это может быть гипсокартон, деревянные панели, OSB-плиты.

формирование дверных и оконных проемов в не несущей стене

1. Над проемом под дверь или окно в несущей стене должна устанавливается составная перемычка из нескольких досок. Ее размеры определяют при проектировании, в зависимости от нагрузки и ширины проема. По краям поперечной перемычки устанавливают вертикальные дощатые стойки. Их количество желательно взять с запасом — по четыре на проем.

формирование дверных и оконных проемов в несущей стене

Для стабилизации всей конструкции каркасного дома применяют укосины – доски размером 2,5х10 см или более. Они устанавливаются под углом 45-60 градусов к вертикальным подпорным стойкам, для достижения максимальной жесткости укосины необходимо врезать в доски верхней и нижней обвязки. Их основная задача – противостоять боковому давлению на стены, тем самым не дать всей конструкции каркаса сложиться, как карточный домик.

Межэтажные перекрытия или перекрытия над верхним этажом выполняется с помощью все тех досок. Они укладываются на ребро на верхнюю обвязку с на заранее рассчитанном расстоянии друг от друга. Если площадь комнаты большие и длины досок для перекрытия не хватает или возможно их провисание, устанавливают промежуточную опорную балку.

Технология строительства классических канадских домов по платформе позволяет возвести дом максимум в течение одного месяца.

Древесину лучше всего использовать хвойных пород, с повышенным содержанием смол, такая древесина лучше сопротивляется воздействию влаги, не склонна к быстрому загниванию или образованию грибка. Основное требование перед началом строительства – лес должен быть хорошо просушен. Если доски содержат в себе много влаги, их впоследствии обязательно поведет, весь каркас дома может перекосить. Иногда последствия могут быть плачевными, и дом придется перестраивать.

Совет: Насколько возможно быстро произвести наружную отделку, чтобы деревянные конструкции не успели напитать влагу. OSB-плиты более влагостойки, чем фанера, но при долгом воздействии и они подвержены влиянию влаги.

Какие материалы применяются

Когда каркас будущего дома уже готов, наступает пора делать стены. В качестве стеновых материалов применяются OSB-плиты, влагостойкая фанера. OSB-плиты состоят из древесной стружки, склеенной между собой под прессом, они очень плотные и прекрасно отталкивают влагу. Влагостойкая фанера не уступает по прочностным характеристикам ориентированно-стружечной плите, но хуже переносит влагу, при длительном воздействии ее поверхность начинает коробить. Фанера немного дороже, чем OSB-плита, поэтому чаще всего используют именно прессованные плиты.

Типовой пирог стены, используемые утеплители

Канадская технология строительства каркасных домов предполагает дешевизну квадратного метра и при этом очень низкую теплопроводность стен. Такой баланс цена-прочность-высокая теплоизоляция возможен при использовании в строительстве качественных конструктивных материалов и современных утеплителей. Типовой пирог стены каркасного дома следующий: внешняя облицовка, обшивка OSB-плитой, гидро-ветроизоляционная мембрана, утеплитель, слой пароизоляции, внутренняя обшивка OSB-плитой, внутренняя отделка. Очень важный элемент во всей этой схеме, это утеплитель, именно от его качества и толщины слоя зависит, насколько долго дом сможет удерживать тепло внутри себя и сколько понадобится энергии на отопление. В классическом каркасном строительстве используют каменную вату на основе базальтового волокна или эковату.

пирог каркасного дома

1. Каменная вата, изготовленная из базальтового волокна. Очень низкий коэффициент теплопроводности, относительно дешевый, удобен при монтаже, дышит. Но имеет один недостаток – при несоблюдении технологии утепления или долгом воздействии влаги намокает и полностью теряет свои первоначальные теплоизоляционные свойства.
2. Утеплитель на основе целлюлозы, эковата, светло серого цвета, на 80% состоит из переработанной целлюлозы (бумаги), 12% из антисептика (борная кислота), 8% из антипиренов (бура). Все компоненты этого материала нетоксичны для организма. Эковата отлично сохраняет тепло в доме, не гниет, пропускает пар, способна долгое время противостоять открытому огню, дешевле базальтового волокна. Ее засыпают в полости или наносят методом напыления.

к содержанию ↑

Наиболее распространенные кровельные материалы

Поскольку стены, каркас крыши и межэтажные перегородки каркасного дома имеют достаточно малый вес, по сравнению с коттеджами, построенными по классическим технологиям, а прочность каркасной постройки очень высокая – по желанию хозяина дома, кровля может быть построена из любого материала: керамическая или полимерпесчаная черепица, профнастил, асбестоцементный лист (шифер), ондулин (битумный волнистый лист). Единственное требование при выборе кровельного покрытия – соответствие наклона ската крыши по строительному проекту допустимому углу наклона кровли из интересующего материала. Наиболее дешевым вариантом будет крыша из профлиста, но металл не отличается хорошей звукоизоляцией. Кровля из материалов, на битумной основе, например ондулин (он же еврошифер) или полимерпесчаная черепица отлично защищает верхний этаж от звуков дождя, падающего града и ветра. В каркасном домостроении по канадской технологии чаще используют мягкую кровлю, на битумной основе. Если в доме планируется сделать мансарду или чердачное жилое помещение, необходимо задуматься о хорошем утеплении, материалом может быть стеновой утеплитель, который использовался на нижнем этаже – каменная вата или эковата.

Видео с полным циклом строительства каркасного дома в Канаде:

Канадские каркасные дома и технология строительства

История канадских каркасных домов

На фото старый дом в Канаде, построенный по каркасной технологии

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

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.

Развитие технологии канадских каркасных домов

Книга Ларри Хона по строительству каркасных домов

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 и ограждающих конструкций 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. Дома по канадской технологии строятся с применением металлических соединительных пластин и других стальных деталей, увеличивающих прочность несущего каркаса. Для перекрытий используются большепролетные высокопрочные клееные балки и фермы, позволяющие создавать планировки с помещениями большой площади.

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.

Ограничения для каркасных домов

Каркасные дома по канадской технологии должны строиться на основании утвержденной по установленным правилам РФ проектной документации, которая разработана в соответствии с требованиями нормативов и условиями – климатическими, геологическими и другими, – для конкретного региона и участка строительства.

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, регламентирующего климатические воздействия в регионах Российской Федерации.

Требования к материалам

Дома по канадской технологии сооружаются из пиломатериалов – бруса и доски, преимущественно хвойных пород, которые должны быть высушены до влажности не более 15 % и защищены от увлажнения во время транспортировки и хранения перед началом строительства. Все деревянные элементы каркаса предварительно обрабатываются комплексными составами, защищающими древесину от гниения, возгорания, поражения микроорганизмами и насекомыми.

Помимо древесных материалов из массива – бруса и доски, в строительстве каркасных домов используется множество других материалов – утеплители, плитные материалы из отходов деревообрабатывающей промышленности, 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.

Пирог каркасной стены схема

Технология строительства

Каркасные дома по канадской технологии опираются на фундаменты. Решение по типу фундирования принимается в процессе проектирования в зависимости от инженерно-геологических условий участка, характеристик грунтов, залегающих в основании. Фундаменты могут быть ленточными, свайными, столбчатыми или в виде сплошной монолитной плиты. Если грунты на площадке не обладают какими-либо особыми свойствами, например, просадочностью или пучинистостью, то самый распространенный тип фундаментов для каркасных домов – это ленточные монолитные.

Фундамент для каркасного дома

После устройства фундаментов и набора бетоном достаточной прочности на обрез цоколя укладывается нижняя опорная балка из доски или бруса, на которую устанавливаются стойки с определенным шагом. Сечение стоек принимается по расчету, для домов до 3-х этажей поперечные размеры стоек не превышают 50х100, 50х150, 100х100 мм, шаг стоек может быть 400 и 600 мм. Последний размер кратен стандартной ширине большинства видов современного утеплителя и удобен для вставки плит или матов в пространство между стойками. Стойки объединяются в уровне перекрытия этажа верхней обвязочной балкой, затем на нее укладываются прогоны или фермы перекрытия. Если дома по канадской технологии имеют несколько этажей, то процедура сборки каркасов повторяется на следующих уровнях. Пространственную жесткость каркаса, воспринимающую ветровые нагрузки, обеспечивают балки перекрытия, диагональные связи, вставляемые в определенных местах плоских каркасов стен, а также перемычки над дверными и оконными проемами.

Полный фильм Ларри Хона

на русском языке о постройки каркасного дома (3 часа)

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

Канадское строительство каркасных домов в процессе развития технологии в Северной Америке получило один важнейших принципов, который позволил сделать сооружение такого жилья массовым – индустриальность. Это значит, что заказчики получали готовые комплекты пиломатериалов, изготовленные в заводских условиях с большой точностью в соответствии с выбранным проектом, которые оставалось только собрать на стройплощадке, чтобы получить готовый дом в результате. Эта система получила название – платформа.

После получения комплекта готовых пиломатериалов для сборки дома, устройства фундаментов и нижнего обвязочного контура каждая стена полностью собирается в горизонтальном положении на площадке, затем поднимается вручную и устанавливается в проектное положение. Все соединения элементов каркаса осуществляются с помощью гвоздей, шурупов, болтов и металлических накладок. После этого каркасы стен связываются обвязочными балками в верхнем уровне и на них укладываются балки перекрытий. Если дом многоэтажный операция повторяется на следующем уровне, затем собираются конструкции крыши.

Процесс стройки каркасного дома

Технология возведения дома из СИП панелей

Методика строительства деревянных домов из СИП-панелей была разработана в США в середине ХХ века и быстро получила широкое распространение в североамериканских странах, в том числе и в Канаде, из-за многих привлекательных свойств.

СИП панель или в оригинальной трактовке SIP – Structural Insulated Panel, что значит «конструктивная термоизоляционная панель», изготавливается в условиях промышленного производства из пары ОСП – ориентированно-стружечных плит с прослойкой из пенополистирола между ними, играющего роль утеплителя. СИП-панели производятся с помощью склеивания составляющих путем прессования при повышенной температуре.

Ориентированно-стружечные плиты относятся к строительной продукции, вырабатываемой из отходов деревообрабатывающей промышленности, однако они отличаются от обычных плит типа ДВП и ДСП. При изготовлении ОСП древесные отходы – плоскую щепу – укладывают в два слоя и в перпендикулярном направлении друг к другу, что придает готовым изделиям особую, повышенную прочность. СИП-панели выдерживают очень большие нагрузки в продольном направлении и при поперечном изгибе – это позволяет применять их в качестве ограждающих несущих стен, перегородок и перекрытий в каркасных домах.

Дом из SIP панелей — технология строительства

СИП-панели могут быть использованы не только в комбинации с несущим каркасом из деревянного бруса, но и без него, так как конструкция и разработанные узлы соединения этих изделий предполагают сборку домов без применения каркаса.

Канадское строительство включает и жилье на основе других конструкций и материалов – из кирпича и камня, бревна и бруса, но наиболее распространенным и более дешевым является строительство каркасных домов.

Теплоизоляция наружных стен

Толщина теплоизолирующего слоя в конструкции наружных стен, которые имеют каркасные дома по канадской технологии, определяется расчетом в зависимости от характеристик и продолжительности отопительного периода в данном регионе строительства. Для примера, в Канаде, температура наружного воздуха в самый холодный период года а может достигать – 30 °C и более, что сравнимо с отрицательными температурами зимой в России. При этом толщина утеплителя в наружных стенах по расчету может быть 150—200 мм, чего достаточно для обеспечения комфортной температуры в помещениях.

Утеплитель между стойками

Утеплитель размещается в пространстве между элементами деревянного каркаса – стойками, обвязочными балками, диагональными и перпендикулярными связями. Для защиты утеплителя от увлажнения изнутри помещений служит слой специальной пароизоляционной пленки, которую крепят с внутренней стороны к стойкам и другим элементам каркаса. Защита от проникновения атмосферной влаги и ветра осуществляется с помощью влаговетрозащитной пленки, которой покрывают поверхность стен снаружи. Пароизоляция и внешняя влаговетрозащита утеплителя осуществляется до обшивки стен каркаса изнутри и снаружи.

Для устройства пароизоляции используется полиэтиленовая пленка толщиной до 0,15 мм, для влаговетрозащиты – пергамин, перфорированный полиэтилен, полиолефин и другие материалы.

Стены каркасного дома

Наружная облицовка

Дома по канадской технологии могут облицовываться разными материалами – деревянным и виниловым сайдингом, композитными фасадными панелями, керамогранитной плиткой, каменной кладкой, оштукатуриваться и отделываться другими материалами. При этом независимо от вида облицовочных материалов должны соблюдаться требования по защите конструкций и внутренних помещений от атмосферных воздействий.

Каждый вид облицовки соединяется с деревянным каркасом разными способами. Кирпичная кладка крепится к каркасу с помощью металлических анкеров, имеющих определенные размеры и защищенных от коррозии. Для предотвращения накопления влаги в пространстве между облицовкой и каркасом предусматриваются дренажные отверстия и водоотводящие фартуки из алюминиевых сплавов, устанавливаемые на подоконных отливах, над проемами и под дренажными отверстиями.

Вентиляционные зазоры при строительстве дома по каркасной технологиии

Для защиты облицовки наружных стен из других материалов от атмосферных воздействий, проникновения снега и дождевой воды внутрь конструкции, устраиваются воздушные прослойки, водоотводящие фартуки, тщательно герметизируются стыки между элементами обшивки и места примыканий оконных и дверных проемов.

Стоимость и сроки возведения

Каркасные дома по канадской технологии имеют относительно невысокую стоимость по сравнению со многими другими способами строительства малоэтажного жилья как за счет небольших затрат в период строительства, так и во время эксплуатации.

1. короткие строки строительства – дом по канадской технологии собирается в течение максимум 2-х месяцев;
2. все деревянные конструкции имеют небольшой вес, собираются вручную, что не требует привлечения дорогостоящих грузоподъемных механизмов;
3. дома по канадской технологии относятся к энергоэффективным, так как за счет использования современных утеплителей и различных приемов защиты внутреннего микроклимата обеспечивается большая экономия энергозатрат во время эксплуатации;
4. канадское строительство каркасных домов может вестись в любое время года, при этом элементы каркаса не подвержены воздействию усадки, как дома из массивного бруса или срубы.

Преимущества и недостатки каркасных домов