Канадская технология — один из самых популярных методов строительства каркасного дома. В нашем обзоре мы осветили самые ключевые моменты, включая правила сооружения каркасной системы, от характеристик которой зависит эффективность утепления и простота отделки фасада.
Несущая система каркасного здания
Правильность устройства теплозащиты каркасного здания определяется каждым из этапов строительства, начиная с фундамента. То, насколько грамотно будет закреплена к основе несущая система и какую она может при этом иметь конфигурацию, сыграет решающую роль для эффективного утепления, ветро- и звукозащиты.
Базовая система устройства каркасной стены состоит из вертикально поставленных досок с соотношением сторон порядка 3–5:1. Чем толще их поперечное сечение, тем лучше они проводят тепло, чем меньше — тем чаще должен быть шаг их установки. Кроме того, может появиться необходимость в дополнительных связях. В частности, в каркас практикуется добавление диагональных распорок и стяжек между отдельными панелями.
Качество теплозащиты можно оценить по суммарной площади деревянных элементов в продольном срезе стены. Считается, что содержание древесины в тепловом барьере не должно превышать 18–20% от общей площади стены. При необходимости можно снизить содержание древесины, разработав собственную структуру каркаса, ориентированную на форму здания и условия его эксплуатации.
Материалом для каркаса служат только высококачественные пиломатериалы очень низкой влажности — не более 11–12%. При повышении влажности всего на 3% теплопроводность дерева увеличивается вдвое. Также следует выбирать так называемую сердцевинную доску, которая имеет преобладающее направление волокон поперёк пути передачи тепла — теплопроводность стоек при их правильной ориентации может снижаться до 2-х раз в зависимости от породы дерева.
Из материалов также широко применяется калиброванный брус, который, хотя и обладает средней теплопроводностью из-за встречного направления волокон, но может быть использован в меньших количествах из-за более высокой прочности и стабильности. Аналогично дело обстоит с твёрдыми породами дерева. Хотя они плотнее и лучше проводят тепло, иногда уменьшение мостиков холода несёт гораздо большую выгоду.
В строительстве пассивных домов каркас иногда делают многорядным: внутреннюю подсистему дополняют перекладинами, к которым крепятся стойки наружной обрешётки. В этом случае сечение мостиков холода уменьшается в разы и примерно равно общей площади соприкосновения двух рядов. Это сильно облегчает расчёт толщины утеплителя, однако, как минимум 2/3 его общего объёма должно приходиться на наружный слой утепления.
Материалы утепления
При правильной разработке каркаса наступает момент, когда наличием мостиков холода можно пренебречь, для подстраховки лишь увеличив слой утеплителя на 5–10%. Однако как определить, достаточно ли будет толщины и теплового сопротивления, чтобы снизить теплопотери до требуемых значений?
Энергоэффективным считается здание, которое теряет не более 100 кВт·ч тепловой энергии с квадратного метра общей площади за один год. Иногда общие теплопотери определяются максимально возможной мощностью отопительного оборудования. Зная высоту ограждающих стен и длину периметра, достаточно просто посчитать общую площадь ограждающих поверхностей, разделить их по типам и вычислить, какова доля стен в теплообмене с уличной средой. Учитывая, что отопительный период составляет не менее 180 дней, легко определить, каким значением должна быть ограничена удельная теплопроводность стен, чтобы поддерживать исходный тепловой баланс.
Чтобы подобрать требуемую толщину утеплителя, учитывают его удельную теплопроводность и разницу температур, которая зависит от внутреннего климатического режима и отметки градусника в самую холодную пятидневку. При этом также следует учитывать, что теплопроводность утеплителя со временем может увеличиться или меняться в течение года. Если расчёт теплопотерь проводился не исходя из предельной мощности отопления, разницу температур можно определять по средней температурной отметке января-февраля.
Защита теплоизоляции
Некоторые утеплители требуют защиты от намокания, продувания или, например, прямого солнечного света. Часть этих задач может возлагаться на слой отделки, однако основную защиту обеспечивают специальными мембранными материалами.
Один из наиболее часто применяемых в канадском каркасе утеплителей — каменная вата — имеет свойство резко снижать сопротивление передаче тепла при намокании. Источником влаги могут быть осадки или конденсация водяного пара. В первом случае применяют специальные синтетические мешковины, пропускающие воздух и водяной пар, но задерживающие капли воды.
Проникновение пара изнутри нельзя ограничить полностью, ибо здание должно осуществлять естественный газообмен с окружающей средой. Однако можно ограничить количество водяного пара до таких значений, когда его будет недостаточно для поднятия относительной влажности в охлаждённом внутреннем воздухе до 85–90%. Обычно такой расчёт проводят для точки раздела рядов каркаса или несущей системы с внешним утеплением. Однако этот же метод может применяться и для послойного вычисления смещения точки росы в течение года внутри однородных стен.
Гидрозащита ограждающих конструкций
Некоторые виды материалов для утепления имеют закрытую структуру ячеек и потому совершенно не поглощают воду. В этом случае рассчитанный диапазон смещения точки росы целиком помещают в слой такого утеплителя, ибо там влага конденсироваться не может, попросту из-за отсутствия водяного пара.
Однако при таком подходе следует проявлять особую осторожность. В частности, для однорядных каркасов требуется дополнительный расчёт смещения точки росы в мостиках холода, ибо основным путём для просачивания пара останутся бреши между каркасом и утеплителем.
Образование влаги на каркасных элементах может приносить вред не только в долгосрочной перспективе. Резкое изменение влажности древесины активизирует процессы коробления, из-за чего при недостаточной жёсткости несущей конструкции может повреждаться отделка или открываться дополнительные пути оттока тепла.
Изолировать каркас от прямого попадания влаги достаточно просто. Древесина камерной сушки, обработанная антисептиком и гидрофобизирующей пропиткой, может быть на долгие десятилетия быть глухо изолированной от внешней среды, что только увеличит её долговечность. Помимо обмазочной гидроизоляции каркас может покрываться несколькими слоями тонкой полистирольной или винил-ацетатной упаковочной плёнки.
Подготовка под отделку
После монтажа и защиты утеплителя наступает очередь обустроить несущую подсистему для вентилируемой облицовки или плоскость под отделку мокрым фасадом. В последнем случае ветровая и гидрозащита утеплителя могут обеспечиваться слоем штукатурной отделки и/или краски.
Монтаж в обоих случаях проходит по разным схемам. Чтобы обеспечить необходимую прочность обрешётки под монтаж панельных материалов, шаг установки стоек каркаса заранее выбирают достаточно частым. После временного закрепления водоупорной мембраны скобами к рёбрам каркаса, её подбивают дистанционными рейками толщиной около 25–30 мм. В таком случае обеспечивается пространство для стекания попавшей внутрь воды и вентиляции. При желании примыкание реек можно уплотнить свежей масляной краской или мастикой.
Пирог стены каркасного дома: 1 — внутренняя обшивка OSB; 2 — пароизоляция; 3 — утеплитель; 4 — деревянный каркас; 5 — супердиффузионная мембрана; 6 — контробрешётка; 7 — фасадная отделка (сайдинг, вагонка, блок-хаус)
При устройстве сплошной обрешётки под проведение штукатурных работ используют листовые материалы, служащие отличным паробарьером. Высокая концентрация влаги может спровоцировать конденсацию капель, для удаления которых предусматривается продух между гидрозащитой и листами. Листы, в свою очередь, исключают продувание утеплителя.
Штукатурка стен каркасного дома: 1 — внутренняя обшивка OSB; 2 — пароизоляция; 3 — деревянный каркас; 4 — утеплитель; 5 — супердиффузионная мембрана; 6 — контробрешётка; 7 — внешняя обшивка OSB; 8 — базовая штукатурка; 9 — штукатурная сетка; 10 — декоративная штукатурка
В ряде случаев система выносной облицовки крепится поверх листовых материалов. Такое решение может быть принято из-за высокого диапазона смещения точки росы. Возможное образование конденсата в вентилируемом слое не сулит особых проблем при использовании влагостойких листов. Однако в этом случае примыкание к цоколю и карнизу имеет более сложное устройство.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
