Здания на стальном каркасе обычно используются в роли складов и производственных объектов, но эту же технологию можно применять и в жилищном строительстве. Да, у такого дома будет ряд недостатков, но мы расскажем, как их нивелировать, получив при этом дополнительную выгоду.
Суть строений на стальном каркасе
ЛСТК расшифровывается как «легковесные стальные тонкостенные конструкции» и это определение достаточно точно отражает основную технологическую концепцию. Немногие знают, что понятие ЛСТК включает два вида строительных материалов:
- Толщиной менее 0,7 мм, используемые для образования черновых и отделочных поверхностей, то есть профилированный или гладкий лист.
- Толщиной от 0,7 до 3 мм — стальные профили, предназначенные для формирования несущего каркаса.
Сегодня речь пойдёт именно о профильных системах, они наиболее специфичны и характеризуются высокой технологичностью применения. Материалы для строительства каркаса — не просто погонаж оцинкованного сталепроката. Каждая деталь изготавливаются индивидуально как отдельная часть конструкции, то есть нарезка и подгонка элементов каркаса по месту не производится. Заказчик просто сортирует предоставленный набор изделий и использует их согласно строительному проекту и схеме сборки.
Преимущества и недостатки зданий, построенных по технологии ЛСТК, по большей части те же, что и у каркасных сооружений иных типов. Это высокая точность, существенное снижение нагрузки на фундамент, возможность обойтись без применения тяжёлой техники на участке и завершить возведение коробки в кратчайшие сроки. В полостях каркаса можно разместить внушительное количество инженерных коммуникаций, стены могут содержать до 400 мм утеплителя, при этом конфигурация и планировка здания видоизменяются самыми разнообразными способами без ущерба для прочности и удобства эксплуатации здания.
И всё же при знакомстве с технологией ЛСТК интерес представляет не столько сам процесс строительства, сколько нюансы проектирования домокомлекта и политика производителя относительно качества исходного сырья и готовой продукции. Крайне важна материальная база: оборудование для гибки и резки металла должно осуществлять производственный цикл в автоматическом режиме без влияния человеческого фактора. Нельзя забывать и о логистике: только бережная доставка и комплектность набора деталей могут гарантировать отсутствие рекламаций и успешное завершение проекта.
Сортамент материалов
Основным конструктивным элементом зданий из ЛСТК считается так называемый термопрофиль. Такое специфичное название он получил благодаря специальной перфорации — насечкам, смещённым в шахматном порядке, которые существенно затрудняют передачу тепла в поперечном направлении. В остальном термопрофиль ничем не отличается от обычного каркасного стального, который также широко используется там, где нет нужды искусственно увеличивать сопротивление теплопередаче, например, в основе внутренних несущих стен.
Все профили классифицируют по ряду признаков:
- форма;
- габаритные размеры;
- толщина металла;
- толщина слоя оцинкования.
Обычно типоразмер профиля определяется теплотехническим расчётом, от него зависит максимально возможная толщина утеплителя, которым заполняют полости каркаса. При необходимости теплоизоляционные свойства стен можно усилить за счёт внешнего пояса теплозащиты, однако при этом в корне изменится тепловая механика стен и состав пирога. Форма профиля определяет его назначение: как и большинство каркасных систем, ЛСТК включает направляющие и стоечные профили, а также усиленные прогоны и специальные элементы, такие как косынки и перемычки.
Класс оцинкования и толщина металла — основные показатели, определяющие долговечность конструкции. С этим связан один из основных минусов технологии ЛСТК, ведь ни сами постройки, ни материалы, используемые при их возведении, не стандартизируются отечественными нормами. Этой уловкой охотно пользуются недобросовестные производители, не обеспечивая достаточной устойчивости к нагрузкам и коррозии.
Толщина металла также обеспечивает конструкции необходимую прочность, в связи с чем возникает вопрос: как определить подходящий вид металлопроката? Самостоятельно — никак, для этих целей используют средства специализированных САПР. Помимо конструкторской части такие программы имеют возможность моделирования физических процессов для корректного прогнозирования эксплуатационных нагрузок.
Основание здания
Один из главных аргументов, которые приводятся в пользу ЛСТК, это существенное снижение веса здания. В связи с этим предполагается меньше затрат на ведение выемки грунта и устройство фундамента, однако существует ряд оговорок.
Во-первых, такое преимущественно характерно практически для всех каркасных зданий, а также для построек из сэндвич-панелей. По весу стальной каркас сопоставим с деревянным, хотя и характеризуется большим сроком службы, обеспечивая высокую стабильность геометрии. А вот что действительно важно, так это возможность начать работы по сборке практически сразу, не дожидаясь первичной осадки фундамента в грунт.
Во-вторых, рекомендации по сооружению ленточного или свайно-ростверкового фундамента не всегда актуальны. Если дом нуждается в эксплуатируемом цокольном этаже, постройки МЗЛФ избежать не удастся, это единственный тип основания, способный справляться с боковым давлением грунта и силами морозного пучения.
В целом же здание из ЛСТК может возводиться на практически любом типе фундамента, включая свайно-винтовые и плитные. Одно из достоинств легковесного стального каркаса в том, что он не требует закладки анкеровок для крепления. Однако при этом следует обеспечить свободную от арматуры центральную зону, в которую будет выполняться крепление направляющих профилей.
Системы утепления и заполнения
Важнейшим недостатком построек на стальном каркасе считается их крайне низкая степень теплозащиты. С одной стороны, это обусловлено многочисленными мостиками холода, представленными стоечными профилями, следующими сквозь все сечение стен, с другой — ограниченной толщиной ограждающих конструкций. Также возникает проблема, характерная для всех каркасных домов — продуваемость.
Чтобы дом из ЛСТК имел высокую энергоэффективность, его возведение должно выполняться строго по технологии. Существует два варианта тепло- и ветрозащиты, первый и наиболее популярный из которых — заполнение пространства между элементами каркаса минеральной ватой плотностью 80–100 кг/м3 в несколько слоёв с перекрытием стыков между матами. Такой способ утепления называют базовым, его характерная особенность в том, что он не решает полностью проблему мостиков холода и продуваемости.
Другой вариант — заполнение свободных полостей в стенах пенобетоном без армирования. Такой вариант оптимален при устройстве перекрытий: слой бетона наливают поверх профилированных листов, закреплённых к балкам и выполняющих роль несъёмной опалубки. Также заливка бетоном успешно используется и для стен, за счёт чего все элементы каркаса надёжно связываются между собой. Существенный недостаток бетонного заполнения — увеличение массы здания, чем можно пренебречь при строительстве на МЗЛФ или монолитной плите достаточной мощности.
Хотя формулировка ЛСТК отражает суть лишь несущей части конструкции, сама технология продвинулась намного дальше. В частности, ею предусмотрена система защиты от продувания и потерь тепла за счёт использования дополнительной внешней и внутренней обшивки. Как правило, для этих целей используют СМЛ и ЦСП снаружи, а также ГКЛ или ГВЛ внутри здания. Могут применяться любые иные листовые материалы чернового назначения с достаточно высокой прочностью, малым весом и минимальным значением линейных деформаций. Обшивка выполняется как с наружной, так и внутренней стороны, при этом предварительно на каркасе закрепляют паро- и ветрозащитные мембраны.
В случае заполнения полостей стенового каркаса бетоном обшивка может выполнять роль несъёмной опалубки, но при этом заливка смеси должна выполняться строго дозировано во избежание выпучивания. Поверхности, образованные черновой обшивкой, достаточно ровные, что повышает удобство и скорость выполнения отделочных работ, а в случае с наружными стенами — допускает устройство внешнего пояса утепления из плит пенополистирола.
Внешняя и внутренняя отделка
Сталекаркасные постройки практически не ограничивают застройщика в выборе отделочных материалов. Более того, благодаря высокой точности сборки конструкции и наличию черновых поверхностей не требуется утомительной работы по выравниванию плоскостей, исправлению геометрии и сведению примыканий. Тот факт, что у здания 10х10 метров расхождение по диагоналям вписывается в пределы 10–15 мм, довольно показателен.
На внутренних поверхностях стен для сокращения расхода материалов и времени строителей допускается заменять черновые отделочные материалы на два слоя влагостойкого гипсокартона, нашитого вразбежку с перекрытием стыков. В итоге каждое помещение приобретает идеально ровные стены и прямые углы, впоследствии возможно применение любых декоративных материалов: от покраски до кафельной плитки.
Наличие листовой черновой обшивки на внешних стенах обязательно. Она выполняет комбинированную функцию, обеспечивая защиту утеплителя и выступая в роли жесткой связи для элементов каркаса. Также прослойка из СМЛ или ЦСП выступает своеобразным демпфером, сглаживающим сезонные и температурные колебания конструкции и не позволяя им влиять на внешний вид фасада. Непосредственно для отделки могут применяться технологии как мокрых, так и вентилируемых фасадов, в этом плане ЛСТК выбор ничем не ограничивает.
О планировке и перегородках
Процесс сборки строительных конструкций можно вкратце описать так: сперва на монтажной площадке собирают фермы и панели, которые затем устанавливают на место монтажа и скрепляют с соседними модулями. Из ЛСТК можно собирать блоки различных конфигураций, из-за чего появляется соблазн возвести только каркасную коробку, обеспечив при этом полную свободу планировки. Однако такое решение в большинстве случаев будет ошибочным.
Дело в том, что, несмотря на высокую прочность самих профилей, жёсткость всей конструкции в сборе остаётся недостаточной. При сравнительно малых размерах постройки этим можно пренебречь, выполнив диагональное скрепление стен специальной лентой или усилив конструкцию укосами. Однако если речь идёт о строительстве многоэтажного дома, влияние ветровых и эксплуатационных нагрузок может оказаться критическим.
Гораздо правильнее использовать ЛСТК также и для формирования внутренних перегородок. За счёт дополнительных связей внешний каркас приобретает достаточно высокую прочность и жёсткость, при этом отпадает необходимость применять в основе перекрытий фермы сложной формы, рассчитанные на большую длину пролета. В идее сборки хотя бы части внутренних перегородок из ЛСТК нет недостатков, ведь сортамент профиля начинается с ширины в 100 мм, то есть с учётом обшивки итоговая толщина стен допускает корректную установку дверных блоков.
Заключение
Конечно, решиться на строительство дома по достаточно молодой технологии непросто, ведь в это мероприятие будут вложены кровно заработанные и накопленные деньги. Однако ЛСТК нельзя назвать котом в мешке, ведь уже сегодня есть достаточно много успешно эксплуатируемых объектов, в том числе и муниципального жилья.
Развеять сомнения поможет тот факт, что проект по ЛСТК всегда комплексный, то есть проектировщик и производитель каркасной системы — одно лицо, несущее ответственность за итоговый результат. Чтобы не разочароваться в легковесном каркасе, стоит неукоснительно следовать технологии сборки, использовать качественные метизы и не стремиться экономить, покупая профили сомнительного происхождения.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
