Особенности и порядок возведения многослойных стен каркасного дома

Каркасные дома являются быстровозводимыми сооружениями за счет использования сборных элементов. Важная роль в обеспечении их надежности и комфортабельности отводится стеновым панелям.

Многослойная конструкция представляет собой «пирог стены каркасного дома». Для выбора оптимального варианта следует проанализировать ее конструктивные и технологические особенности.

Этап формирования каркаса

Мастера рекомендуют останавливаться на хвойных породах. Это обосновано антигрибковыми свойствами смолы и ее приятным ароматом. Технически это могут быть заготовки принудительной или естественной просушки, клееный брус. Относительно последнего наблюдаются большая устойчивость к деформации и рассыханию.

Перед началом строительства материал необходимо пропитать защитными составами. Антипирены направлены на снижение порога возгорания. Биозащита – профилактическое средство от грибка с плесенью, отпугивает жуков и насекомых.

Образец огнебиозащиты для древесины Источник stroyleto.ru

На практике наблюдается сравнительно быстрая порча древесина в местах расположения металлических пластин и уголков. Чтобы это исключить мастера советуют смазывать изделия перед установкой машинным маслом. Оно дополнительно будет защищать метизы от коррозионных процессов.

Последовательность возведения стенового каркаса

Перед устройством вертикальных конструкций формируется ленточный, свайный либо столбчатый фундамент. Подобное основание хорошо справляется с легковесными зданиями. Поверх готовой опоры обустраивается обвязка. Для этого можно использовать деревянный брус либо усиленный металлопрофиль. Как правило, предпочтение отдается первому. Под него обязательно прокладывается гидроизоляционное полотно.

Устройство каркасных стен начинается со сборки скелетной части. Работы выполняются в следующем порядке:

• Угловые стойки. Здесь чаще применяются деревянные заготовки, так как с ними проще проводить монтажные работы, они экологичны и весят относительно немного. Брус понадобится с поперечным сечением 100*100 или 150*150 мм. Можно брать обрезные доски с размером 50*150 мм (их связывают между собой по 2-3 штуки). Размещают элементы по углам будущего здания.

• Рядовые стойки. Материал здесь используется тот же, что для формирования углов. Шаг между элементами соблюдается в диапазоне от 0,6 до 1 м, чтобы удобно было укладывать плитный утеплитель, монтировать обшивочные листы, панели (зависит от проекта). Фиксация стоек в нужном положении выполняется с помощью крепежа и горизонтальных перемычек. Они дополнительно выступают в роли стопора для теплоизоляции, подосновы для навешивания тяжелых предметов мебели, бытовой техники. Главное – соблюсти проектные требования по уровню, сформировать опоры для кромок каждого обшивочного материала. Крепить перемычки гвоздями забитыми под углом не рекомендуется, чтобы избежать появления трещин. Лучше использовать уголки и саморезы.

Крепление стоек к обвязке Источник landshaftblog.ru

• Проемы. Вертикальные части оконных и дверных проемов формируются из рядовых стоек. Ширина определяется проектными данными. Горизонтальные элементы собираются из чаще из доски сечением 50*150 мм, которые крепятся к боковым элементам с помощью металлических уголков и саморезов. При этом низ должен опираться на дополнительные опоры (усиление под остекление), а верх оформляется как хедер из досок, которые монтируются на узкое ребро. Так будет обеспечено равномерное распределение нагрузки от кровли на проем.

Следующий шаг – устройство верхней обвязки. Здесь важно, чтобы все вертикальные конструкции были подготовлены. Это обосновано одной из функций обвязки – скрепление всех стен и перегородок (можно собрать из обрезной доски) между собой. В завершение собирается стропильная система, монтируется кровельное покрытие, формируется черновой пол (его можно сделать до оформления каркаса стен).

Модульная постройка

В последнее время находит распространение возведение модульных домов. По сути, это строительство их домокомплектов, которые собираются на месте, как конструктор без дополнительных крепежных элементов.

В наборе содержатся элементы каркаса (деревянные брусья или металлические конструкции) и секции (панели) стандартным размером 240х480 см. Секции имеют автономное исполнение, что дает возможность собирать различные комбинации.

Можно изменять количество помещений. Максимальная высота модульного дома – 3 этажа. Крыша может иметь плоскую, одно- или двухскатную форму в зависимости от назначения постройки.

Из модульных конструкций можно собирать жилые (летние и круглогодичные), производственные, офисные и хозяйственные сооружения. Продолжительность сборки составляет 2-3 недели.

Другое направление строительства каркасных домов – использование готовых стеновых панелей. Особый интерес представляют СИП (SIP) – панели. Они представляют собой слоистую конструкцию из двух слоев листов ОСП (OSB), между которыми размещен теплоизоляционный материал. Все слои скреплены между собой полиуретановым клеем, причем процесс производится в прессе при давлении 18 тн.

В качестве утеплители находит применение минеральная (базальтовая) вата, стекловолокно и вспененные полимеры (пенополистирол и пенополиуретан). Наибольшей популярностью пользуются СИП-панели на основе пенополистирола.

Этот материал имеет прекрасные теплоизоляционные свойства (коэффициент теплопроводности – 0,037-0,040 Вт/мхград), низкую водопроницаемость, высокую биоустойчивость.

Паропроницаемость находится на уровне древесины. Долговечность таких панелей составляет более 60 лет.

СИП-панели выпускаются со стандартными размерами. Их толщина может составлять 11, 12, 17, 20, 22 и 27 см. Панели до 20 см используются для перегородок, а большей толщины – для несущих стен и перекрытий. Ширина панелей – 62,5, 100 и 125 см. Длина – 40, 50, 80, 250 и 280 см.

Внутреннее наполнение стен и перегородок

Сердцевина пирога стены каркасного дома – теплоизолятор. Так как рабочая основа представлена ячеистым жестким полотном (обрешеткой), практичнее и удобнее работать с утеплителем плитного типа.

Плитный вариант теплоизоляции Источник interier.am

Однако практикуется иное решение – пенополиуретан. Здесь предварительно конструкции с одной из сторон обшиваются листами OSB, которые также выполняют роль усиления каркаса. Рассмотрим технологии утепления стен распространенными типами материалов.

Критерии выбора

Правильный пирог каркасной стены собирается с учетом таких характеристик утеплителя, как паропроницаемость, плотность и коэффициент теплопроводности. Дополнительно рассматривается степень водопоглощения материала для устройства грамотной защиты сердцевины. Специалисты рекомендуют заранее выяснять расположенность теплоизоляции к усадке, срок годности выбранных образцов, геометрию и целостность жестких плит.

Минвата

Этот тип тепловой изоляции представлен в плитном и рулонном исполнении. В состав могут входить из кварца, горных или вулканических пород, доменных шлаков. В качестве связующего чаще используется клейкая масса на основе формальдегидных смол. Содержание этого компонента допустимо санитарными нормами, поэтому материалы можно использовать для наружного и внутреннего утепления дома.

Минеральная вата в ассортименте Источник aps-dsk.ru

Важным плюсом пирога каркасной стены с минватой считается паропроницаемость, которая близка к древесине. В этом случае каркас с минимальной вероятностью может намокнуть. Кроме этого утеплитель занимает лидирующую позицию у мастеров по следующим причинам:

• низкая плотность, а значит малый удельный вес кубометра;
• биологическая инертность, что при соблюдении правил монтажных работ и эксплуатации исключает появление грибка и плесени;
• податливость при раскрое и восстановление формы (в разной степени) после сминания при укладке в ячейки каркаса.

Для утепления каркасного дома применяются материалы с плотностью свыше 60 кг/куб.м. Таким образцам не свойственна усадка в условиях допустимых норм эксплуатации. Варианты с меньшим весом кубометра применимы для работ с наклонными и горизонтальными конструкциями либо для звукоизоляции помещений. Для средней полосы с умеренным климатом рекомендованный показатель толщины составляет 200-300 мм.

Стена с минватой внутри каркаса Источник yandex.net

Главный недостаток волокнистого утеплителя – способность поглощать влагу. При этом происходит уплотнение полотна из-за увеличения веса, значительно снижается коэффициент теплопроводности материала (до 50 %), образуются мостики холода. Последнее за многослойной отделкой выявить бывает непросто, что вынуждает владельца разбирать конструкции.

Лучшим решением с учетом поведения матов при контакте с водой считается пирог стены каркасного дома с базальтовым утеплителем. Он имеет более плотную и стабильную структуру, волокна обладают более высокой механической прочностью. Но и в этом случае требуется двусторонняя защита плит. Внутри крепится пароизоляционная мембрана, с фасадной стороны формируется гидробарьер.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проектировании загородных домов

Полистирольная группа

Из вспененного пенополистирола наиболее востребованными на строительном рынке считаются плиты беспрессового и экструдированного типа (ПСБ и ЭПС соответственно). В условиях умеренного климата чаще применяется второй вариант за высокую плотность, минимальное в группе утеплителей водопоглощение. Повышенную стоимость также оправдывает и то, что для получения нужного результата требуют полотна меньшей толщины на фоне стирольных аналогов.

Экструдированный пенополистирол Источник magazin2.sewem48.ru

К достоинствам материала также можно отнести следующие моменты:

• в составе содержатся антипиреновые добавки, которые не позволяют плитам поддерживать огонь (происходит самозатухание);
• плотность ограничена 45 кг/куб.м, что суммарно на фундаментное основание и обвязку оказывает незначительную нагрузку;
• полистирол проявляет инертность к биологической активности (грибок, плесень), к большинству химических реагентов.

Многие синтетические материалы по строительным и санитарным нормам не допускаются к применению для устройства конструкций внутри отапливаемого помещения. Это обосновано тем, что при нагревании возможно выделение токсических веществ, а при горении едкого дыма. Поэтому выбирая пенопласт нужно обратить внимание на его назначение. Если он технический, то его используют для фасадной части пирога стены каркасного дома.

Образец технического пенопласта с монтажными кромками Источник prom.st

Экструдированный тип теплоизоляторов считается безопасным для жилого сектора. Но рекомендуется предусмотреть последующую отделку негорючими материалами. Также важно учесть нулевую паропроницаемость. Плиты нельзя монтировать вплотную с обшивкой. Так может образоваться пагубный для деревянного каркаса конденсат (точка росы всегда смещается в сторону утеплителя). Решением здесь является устройство вентиляционного зазора.

Еще один недостаток стирольных полотен – грызуны часто в них устраивают норы и гнезда. Материал не пригоден для пищи, но в нем тепло. Чтобы исключить разрушение теплоизоляционного слоя, нужно нижнюю часть дома по периметру дополнительно защитить металлической сеткой.

Пенополиуретан

Этот теплоизолятор на строительном рынке представлен в виде плит, скорлуп (для трубопроводов), жидкостей в герметичной таре для напыления. На выходе все материалы имеют вспененную структуру, сухой остаток обладает хорошей механической прочностью. Главное преимущество пенополиуретана (ППУ) – минимальный коэффициент теплопроводности на фоне иных строительных утеплителей. То есть при равной толщине здесь будет проявляться максимальная энергоэффективность стен каркасного дома.

Плиты ППУ Источник files.glotr.uz

Другие положительные стороны бесшовного теплоизоляционного слоя из полимерного материала выглядят так:

• малый вес за счет пористой структуры;
• высокая адгезионная способность по отношению практически всех типов основания;
• при использовании ППУ может не понадобиться дополнительное наружное утепление (в условиях умеренного климата достаточно толщины покрытия в 61 мм).

Среди недостатков выделяются только два момента. Синтетический изолятор разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей. То есть его нельзя на длительное время оставлять без защитной отделки. Второй минус касается относительно высокой стоимости. Однако затраты окупаются качеством, долговечностью и безопасностью материала как для человека, так для деревянных элементов конструкции. Последнее обосновано паропроницаемостью пенополиуретана.

Наиболее практичным решением считается пирог каркасной стены с ОСБ. Сначала монтируются плиты с одной из сторон конструкции, далее выполняется напыление ППУ посредством специального оборудования. Так будет обеспечен максимально быстрый и качественный результат.

Утепление стен внутри дома ППУ Источник 1000sovetov.ru

Рабочая масса способна увеличиваться в объеме до 100 раз, что положительно сказывается на расходной смете. Как и в случае с пенополистиролом далее рекомендуется выполнять отделку негорючими материалами.

Особенности строительства

Дачи

При строительстве летнего дома (проживание с апреля по сентябрь) можно использовать экономичные варианты «пирога стен». В нем нет высоких требований к утеплителю, но он необходим, хотя бы с минимальной толщиной (5-10 см). Обычно используется минеральная вата.

Летние строения, как правило, имеют небольшие размеры, что дает возможность уменьшить размеры несущих элементов. В частности, для каркаса используется брус (доска) толщиной 4- 5 см.

Можно отказаться от защитного слоя (плиты ОСП). Нет необходимости и в вентиляционном зазоре, т.к. точка росы вообще не вычисляется. Количество слоев «пирога стены» уменьшается до 4-5.

Несмотря на облегченную конструкцию, летний дом имеет приличный вес. Кроме того, несмотря на отсутствие жильцов зимой, снеговая нагрузка действует, а значит требует учета.

Для того чтобы минимизировать толщину стены, но сохранить механическую прочность, рекомендуется каркас выполнять из доски толщиной 4-5 см и шириной 15-20 см.

С учетом упрощения конструкции для летнего домика толщина стены не превышает 15-18 см. Оптимальное ее значение составляет 12-14 см. Такой конструкции вполне достаточно для защиты при небольшом похолодании, от жары, шума и ветра.

Жилья для зимнего проживания

Для постоянного проживания необходим дом, способный выдерживать любые климатические воздействия, возможные в данном регионе. Необходим учет низкой температуры воздуха в зимнее время снаружи и значительного перепада температур внутри и снаружи помещения.

Комфортное проживание может обеспечиваться только при наличии эффективного утеплителя толщиной порядка 15 см.

Для исключения накопления конденсата необходим вентиляционный зазор (вертикальная обрешетка) шириной 20-30 мм. С учетом работы обогревательных приборов обязательное условие – наличие надежной пароизоляции. Часто возникает вопрос: какая должна быть толщина ОСБ для стен каркасника? Полноценный защитный слой обеспечивается плитой ОСП (OSB-3) толщиной в пределах 10-22 мм.

Другими словами, «пирог стены» должен иметь полный набор вышеуказанных слоев. В этом случае минимальная толщина стены составит 20-22 см, а с учетом внешней отделки – 25 см.

Оптимальная толщина зависит от размеров сооружения, суммарной нагрузки с учетом снегового слоя на крыше, климатических условий.

Она рассчитывается по установленному тепловому сопротивлению для данного региона и теплоизоляционных свойств используемых материалов.

Внутренняя отделка

Внутри каркасного дома устройство стен предполагает монтаж парозащитного барьера. Он нужен для профилактики образования конденсата и отсыревания отделочных материалов. Мастера отдают предпочтение сегодня многофункциональным мембранам. Их крепят к деревянному каркасу с помощью скоб и строительного степлера. Нахлест кромок соблюдается шириной от 10 см. Для обеспечения монолитности паробарьера дополнительно устанавливается контробрешетка из реек.

Пароизоляция стен внутри помещения Источник saucyintruder.org

Следующий шаг – черновое выравнивание стен, если заранее не был выполнен монтаж OSB плит. Здесь кроме него можно использовать также гипсокартон с влагостойкой оболочкой. Поверх такого основания допускается любой вариант финишной отделки. То же касается перегородок.

Наружная отделка

Правильный пирог каркасной стены с обшивкой ОСБ плитами толщиной от 15 мм также представлен несколькими слоями отделки. Если остановиться на древесных листах и их окрашивании, то такой дом будет пригоден только для летнего проживания. Чтобы зимой в строении было тепло, далее нужно выполнить следующие действия (одно из распространенных решений):

• устанавливается горизонтальная обрешетка из деревянного бруса либо металлопрофиля;
• выполняется утепление фасада минватой, полистирольными плитами либо напыляемым пенополиуретаном;
• крепится мембранное полотно для обеспечения защиты теплоизоляции от ветра и перепадов влажности;

Монтаж ветрозащиты Источник yandex.net

• монтируется контробрешетка из вертикально расположенных направляющих;
• осуществляется финишная отделка обшивочными декоративными материалами.

Не менее рациональный способ, который реализуется в более короткие сроки – применение канадской технологии. Здесь утепление и отделка каркасной стены выполняется одновременно за счет использования готовых SIP панелей. Это многослойные щиты с теплоизоляцией в центре и декоративной оболочкой снаружи. Недостаток в таком подходе только один – заготовки недопустимо раскраивать из-за наличия специальных монтажных кромок. Также нельзя менять заданную форму путем изгибания.

Узлы крепления

Примеры узлов крепления каркасного строения

Узлы стен каркасного дома – это места их креплений между собой и к основанию.

Основные соединения:

1. Соединение несущих стен с кровлей. Монолитные стойки устанавливаются перпендикулярно стене, но на фронтоне или на перегородках они располагаются параллельно. Углы стенового каркаса необходимо укрепить дополнительными стойками.
2. Межстеночные узлы. Для надежности соединения межкомнатных стен с наружными конструкциями, в боковом каркасе перпендикулярно к угловой крайней стойке располагается дополнительная. Это необходимо для правильного формирования внутреннего угла и упрощает монтаж ОСБ плит.
3. Скрепление перегородок и стен с полом и перекрытиями. Стойки несущего каркаса прибиваются тремя гвоздями длиной 9 см к балкам. Если вертикальная конструкция возводится прямо на обвязке балок или перемычках, непосредственно в нее забивается третий гвоздь. При установке межкомнатных перегородок стойки каркаса прибиваются одним элементом крепления.
4. Узлы дверных и оконных проемов. В финской и канадской технологии усиливаются проемы по-разному. К примеру, американцы придумали способ с использованием сдвоенных стоек, монтируемых над проемами и под ними. Над проемом крепится хидер из доски, под проемом горизонтальные доски, которые впоследствии держат вес установленной конструкции. Финская технология вместо хидера предусматривает ригель.
5. Укосины или диагональные распорки – это один из важнейших элементов конструкции каркаса. Именно эти элементы не дают дому покоситься и упасть, обеспечивая каркасу дополнительную прочность и жесткость. Укосины врезаются в нижнюю и верхнюю обвязку балок. Применяются они в обязательном порядке, если не планируется использование OSB листов или фанеры для обшивки каркаса. Укосины могут быть деревянными или металлическими.
6. Угловое соединение двух несущих стен. В зимнее время углы имеют свойство промерзать, поэтому просто соединить угловой брус не получится. Делается угол по схеме 2 1, где третья стойка прибивается к одной из крайних и формирует полноценный угол. Соединяются стойки пятью 90 мм гвоздями.

Классическая схема пирога кирпичной стены современного строения

Коротко о главном

Пирог каркасной стены представлен многослойной конструкцией.

Возведение стен начинается с установки угловых стоек, заканчивается формированием и усилением проемов под двери с окнами.

В центре располагается утеплитель: минеральная вата, полистирольные плиты, пенополиуретан либо эковата (наиболее востребованные варианты).

Впитывающий влагу утеплитель далее защищается мембранным полотном (создается барьер от пара, воды и ветра).

Следующие слои – плиты ОСБ, ДВП, фанеры, ЦСП или гипсокартона.

Финишная отделка выбирается на усмотрение владельца с учетом природы выбранного чернового основания.

Оценок 0

Прочитать позже

Утеплитель – важнейший слой «стенового пирога»

Если смотреть на стену каркасного здания в разрезе, то легко заметить, что большая часть «стенового пирога» — это материал-утеплитель. Сегодня используется огромное количество различных материалов для тепловой и для звукоизоляции. Наиболее распространенными из них являются:

• пенопласт (экономичный вариант);
• минеральная вата (наиболее популярный вариант);
• пенополиуретан и эковата (варианты с отличными эксплуатационными характеристиками, но высокой стоимостью монтажа).

Утеплитель монтируется обычно сразу в каркас, также он может быть уложен на готовую внешнюю отделку. Для достаточной жесткости сверху каркас дома как правило обшивается фанерой или ОСБ-плитами. В таком случае листы утеплителя крепить можно будет прямо к ним.