Процесс строительства и особенности каркасных домов из металла

Разработка проекта дома из металлопрофиля

Прежде, чем начать возведение каркаса нужно разработать проект. Даже если запланирована работа, которая будет выполняться своими руками, все равно понадобиться помощь и консультация специалиста для правильной разработки проекта.

Самым дешевым способом будет выбор типового проекта, и заказ на заводе деталей, которые будут необходимы. В этом случае по просьбе заказчика в проект могут быть внесены правки в планировку, вид отделки экстерьера и интерьера, также может быть выбран другой тип фундамента.

В основном в проекте предоставляются планы этажей, кровли, фасады, чертежи элементов каркаса и 3D модель дома.

Особенности каркасных стен

Влага, которая образуется и скапливается в полости каркаса, является главные бичом утеплителя. Она может проникать снаружи от дождя через щели или образовываться в виде конденсата. Влага губительно сказывается на теплоизоляционном материале, особенно на минеральных ватах. Поэтому при каркасном строительстве, необходимо хорошо защищать утеплитель, обустраивая качественную гидроизоляцию. Следует учесть также грунтовую влагу, которая поднимается вверх от фундамента.

Со временем в конструкциях щитовых домов появляются различные щели, которые ведут к продуванию, затеканию воды и нарушению пароизоляции. Самый простой и дешевый способ их устранения – заполнение щелей и швов монтажной пеной или вспененным полиэтиленом. После их применения требуется дополнительная защита от влаги и ультрафиолетовых лучей. Застывший слой пены или полиэтилена обрабатывается слоем гидроизоляционной мастики.

разноплановые возможности модульных домов

Металлические
модули чаще всего выбирают для местности с агрессивным климатом. Ветровые
порывы, осадки не могут компенсироваться стандартной постройкой обычного дома.
Основания из прочного и долговечного металла защищает внутреннее наполнение
дома от возможных негативных факторов, создавая чувство уединения и
защищенности.

Чтобы
не терять связь с природным окружением, архитекторы сделали привлекательный
маневр, используя сплошное остекление фронтального фасада с северной стороны.
Тыльная сторона выполнена в облицовке деревянными досками. Гармонично смотрится
цветовая гамма отделочных материалов, ведь деревянные брусья имеют
неестественный зеленоватый оттенок. Тем самым экстерьер сливается с ландшафтом,
маскируясь под красоту окружающей местности.

В
условиях жесткой модуляции у владельцев такого убежища нет много вариантов по
планировке. В угловой части расположены спальня и ванная, а центральная секция
отведена под небольшую кухню и гостиную. Благодаря компактности распределения
жилого пространства и выбора мебели, жильцы могут свободно перемещаться по
комнате.

Дополнительным
плюсом является наличие балкона с деревянным напольным покрытием.
Минималистический стиль дизайна выдержан внутри и снаружи постройки.
Черно-коричневая гамма интерьера плавно переходит в наружную часть в виде
металлических перил, натуральной фактуры дерева. Прямые линии сооружения
становятся аллегорией к природному окружению, дополняя ее изогнутые формы и
постоянные переплеты растений, деревьев, возвышенностей.

Бесспорным
остается тот факт, что металлический модульный дом – современное,
практичное, рациональное решение организации жилого пространства. Дизайнеры
только усиливают популярность такого жилья, представляя различные интерпретации
оформления интерьера и экстерьера.

Преимущества быстровозводимых домов

Каркасные быстровозводимые дома, построенные с применением современной технологии ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции) обладают рядом неоспоримых преимуществ:

Незначительный вес

В виду незначительного веса ограждающих конструкций (внешние стены) не требуют затрат на усиленные фундаменты. Такие строения без опасения можно монтировать на буронабивные, винтовые сваи не боясь усадки и «вспучивания» грунта. Расстояние между грунтом и перегородкой пола дома можно использовать для хранения садового инвентаря, строительных материалов не подверженных к температурным изменениям и т.д. Так же достаточно мелкозаглубленного фундамента с ростверком.

Время строительcтва

Скорость строительства значительно сокращается, благодаря отсутствию на участке строительства грузоподъемной техники (при строительстве частных домов). Металлокаркас быстровозводимого здания до 150 квадратных метров соберет как бригада опытных специалистов в количестве 2 человек, так и не опытные специалисты в количестве трех человек, максимум за семь дней. Предварительно нужно изучить проект стадии КМ (является основной инструкцией по сборке металлокаркаса из термопрофиля), что не займет много времени.

Отсутвие узконаправленных специалистов

При строительстве быстровозводимых зданий не требуются рабочие таких специальностей как: каменщики, плотники (для возведения стропильной системы) и т.д. Металлокаркас доставляется прямо с завода, все термопрофиля имеют надлежащий размер в соответствии с проектом и не требуют «подгонки» по месту.

Стоимость строительства

Цены на быстровозводимые здания (металлокаркас) гораздо ниже других технологий. Многие утверждают, что каркас из дерева дешевле. При доставке на объект строительства пиломатериалов — да, дешевле. Но когда заказчик начинает нанимать опытных специалистов для сборки, он понимает, что это совсем не дешево. Требуется запилить материал в соответствующий размер, приобрести металлические уголки для сложных узлов несущих нагрузку. С этого и начинается расход средств

Мало кто уделяет внимание правильному антисептированию каркасов деревянных. Согласно нормам строительства антисептирование требуется каждые три года, а это дополнительный расход денежных средств на закупку надлежащей продукции и оплата рабочей силы

Это лишь несколько примеров того, что строительство быстровозводимых домов с применением современной технологии ЛСТК является на сегодня менее трудозатратной и позволит Вам сэкономить значительное количество денежных средств. Об остальных преимуществах домов, на основе металлокаркаса из оцинкованного профиля Вы можете узнать, позвонив специалистам компании ЛСТКстройГРУПП или прислав Ваши вопросы на электронную почту компании.

Выбор утеплителя

Благодаря появлению новых современных утеплителей каркасные дома обрели свою популярность. Ядром каркасной конструкции служит эффективный и безопасный утеплитель

Очень важно, чтобы теплоизоляционный материал сохранял свою функциональность долгие годы. В каркасном строительстве выбор утеплителя – ответственный и серьезный процесс. Все теплоизоляционные материалы разделяются на два типа – органические и синтетические (неорганические)

Органические утеплители используются еще с давних времен. К ним относятся стружка, опилки торф, тырса, солома и прочие материалы. Второй тип утеплителей составляют пенопласт, пенополистирол и минеральная вата. Они более современны и оптимальны для утепления каркасных домов

Все теплоизоляционные материалы разделяются на два типа – органические и синтетические (неорганические). Органические утеплители используются еще с давних времен. К ним относятся стружка, опилки торф, тырса, солома и прочие материалы. Второй тип утеплителей составляют пенопласт, пенополистирол и минеральная вата. Они более современны и оптимальны для утепления каркасных домов.

Самым популярным утеплителем каркасных домов считается пенопласт. Он имеет ряд существенных преимуществ: дешевизну, легкость, удобство в эксплуатации

Этот материал практически не впитывает влагу, а это очень важное качество утеплителя

Большим недостатком пенопласта является его сильная горючесть. При возгорании пенопласта, равно как и пенополистирола, образуются ядовитые продукты горения. Пенопластовые листы хрупкие, их нужно проверять на наличие трещин и повреждений.

Минеральная вата

Последнее время для утепления стен и перекрытий в каркасных домах все чаще применяются минеральные утеплители. Базальтовая вата выпускается в виде волокнистого вещества в форме плотных плит. Большой популярностью пользуются утеплители, которые состоят из стеклянных волокон, длинной 10-15 см и толщиной в несколько раз меньше человеческого волоса. Эти утеплители просты и удобны для монтажа, не горючи, упруги и эластичны, прекрасно сохраняют форму. За счет воздушных прослоек, стекловолокно хорошо изолирует звук и тепло.

У этого материала есть недостаток — содержание вредных для здоровья формальдегидов. Мелкие фрагменты стекловолокна и минеральной ваты вредны для человеческого здоровья. Чтобы снизить возможность негативного влияния их выпускают в виде спрессованных плит. После утепления, каркасные дома отделывают изнутри пароизолирующими мембранами, которые отсекают мелкие частицы и не дают им проникать внутрь помещения.

В Канаде, где изначально появилось каркасное строительство, вместо пароизолирующей мембраны, стены, полы и потолки затягивают толстым полиэтиленом. Швы и стыки листов проклеивают клейкой лентой.

Ватные утеплители боятся намокания, при котором значительно уменьшаются теплоизоляционные свойства

При этом виде утепления следует уделять серьезное внимание гидроизоляции. Эксплуатационный срок минеральной ваты примерно 25 лет. После истечения этого периода придется произвести замену утеплителя

После истечения этого периода придется произвести замену утеплителя.

Эковата является самым современным материалом. Состоит она в основном из целлюлозы, которая обработана антисептиком (борной кислотой) и антипиреном (бурой). Эти вещества являются нелетучими и нетоксичными. Материал хорошо противостоит возгоранию, не гниет, отличный изолятор звука и тепла.

Эковата считается одним из лучших изоляционных материалов. После монтажа полученный слой теплоизоляции получается без пустот, швов, пустот. Утеплитель заполняет все полости и щелочки, а изоляционный слой хорошо защищает от разрушительного влияния природной среды. Монтаж теплоизоляционной защиты из эковаты требует высокой квалификации и использования специального оборудования.

Защитные покрытия металлического каркаса здания

И в промышленности, и в быту поверхность металлического каркаса зданий и сооружений покрывается специальным пленочным слоем.

1. Нанесение дополнительного металла.

Используемый в качестве защитного покрытия металл должен обладать высокими собственными антикоррозийными свойствами. Для этих целей подходят цинк, олово, хром, никель. В зависимости от выбранного материала используется тот или иной технологический процесс.

Чаще всего применяется цинкование. Нанесение анодных пленок служит электрохимической защитой металлических поверхностей, катодных – только механической. Повреждение катодного слоя повышает подверженность металла коррозии.

Нанесение на металлические элементы каркаса защитного слоя выполняется путем:

• погружения в горячий металл;
• осаждения на деталях солей из электролита;
• газотермическим способом (посредством напыления плазменной струей);
• плакирования, т. е. одновременной горячей прокатки обоих металлов, за счет которой они прочно соединяются друг с другом, образуя особый материал – биметалл.

СНиП требует обязательной антикоррозионной защиты металлических каркасов зданий за счет горячего цинкования и плазменного напыления для сварных соединений, болтов и заклепок, а также отдельных монтажных деталей.

2. Неметаллические покрытия.

Способ заключается в нанесении на металлические поверхности органических покрытий (лакокрасочных составов, смол, полимерных материалов), защищающих металлы от агрессивного воздействия внешней среды.

В основе используемых для антикоррозийного покрытия красящих составов лежат взвешенные красящие частицы в органическом связующем, а лаков – смолы с растворителем.

Для лакокрасочных материалов (ЛКМ) характерна отличная заполняемость отверстий, однородность, пластичность, высокие адгезивные свойства. Правильно нанесенные покрытия обеспечивают эффективную защиту металлических каркасов зданий в течение 5 лет.

Требования к металлическому каркасу здания

Для металлического каркаса здания важны такие характеристики, как надежность, долговечность и экономичность.

Следовательно, они должны соответствовать следующим требованиям:

• эксплуатации;
• надежности и безопасности;
• долговечности и устойчивости к воздействиям агрессивной внешней среды;
• экономическим;
• архитектурным.

1. Эксплуатационные нормы, требования надежности и долговечности.

Для промышленных строений и сооружений конструктивная схема каркаса имеет особое значение, поскольку она в значительной степени зависит от габаритов и размещения внутри здания оборудования, используемого внутрицехового транспорта, путей перемещения деталей и готовой продукции. Для производства различных товаров используются разнообразные технологии, однако эксплуатационные требования отличаются конкретикой и спецификой определенного производства.

Впрочем, ряд предъявляемых нормативов одинаков для всех возводимых металлических каркасов производственных зданий:

• Производственное оборудование требует удобства обслуживания и при необходимости выполнения ремонтных работ, что должно учитываться при расположении колонн, подкрановых путей, связей и прочих элементов каркасных строений.
• Возможность свободной эксплуатации, осмотра и ремонта кранового оборудования, других подъемных механизмов.
• Соблюдение условий аэрации и освещенности зданий.
• Длительный срок эксплуатации каркаса, зависящий от степени агрессивности среды внутри цеха.
• Соблюдение требований пожарной и взрывной безопасности.

Функционирование каркасов в значительной степени зависит от кранов. Динамические, многократно повторяющиеся, существенные по величине крановые воздействия могут привести к быстрому износу и повреждению конструктивных элементов металлического каркаса. Наиболее подвержены воздействию подкрановые балки. Соответственно, в процессе проектирования следует учитывать функционирование мостовых кранов, зависящее от назначения возводимого здания и планируемых производственных процессов.

Проектируя металлический каркас промышленного здания, необходимо учесть режим работы кранов и тип подвеса груза. Если на производстве будут использоваться краны наиболее тяжелого режима работы, продольная и поперечная жесткости каркаса, надежность и выносливость подкрановых балок должны быть увеличены.

Следовательно, до начала проектирования заказчик должен предоставить исчерпывающую информацию относительно транспортного оборудования, количества циклов нагружения конструкций за нормативный срок их эксплуатации (под циклом нагружения понимается изменение напряжения от нуля до нуля через максимальное значение). Количество циклов для подкрановых конструкций равно количеству подъемов груза за нормативный срок службы.

Функционирование и долговечность металлических конструктивных элементов каркаса здания зависит от внутрицеховой среды. Для определения степени агрессивного воздействия среды на стальные конструкции используют скорость коррозионного поражения незащищенной металлической поверхности, мм/год. Существует четыре степени агрессивности среды для металлоконструкций, каждая зависит от концентрации агрессивных газов и относительной влажности внутри помещения. Среда может быть:

• неагрессивной (металл подвержен коррозии со скоростью до 0,01 мм/год);
• слабой (до 0,1– 0,05 мм/год);
• средней (до 0,1 мм/год);
• сильной (свыше 0,1 мм/год).

2. Экономические факторы.

Они включают в себя затраты на возведение здания, в том числе стоимость:

• используемых материалов;
• способа изготовления, перевозки и монтажа металлического каркаса здания.

Следует помнить о том, что расходы будут меньше при меньших временных затратах на строительство, а также при раннем начале изготовления продукции. Также подлежат учету затраты, необходимые для поддержания строения в состоянии, которое обеспечивает его нормальную эксплуатацию на протяжении всего срока службы.

Типизацию конструкций используют как в отношении конструктивных схем здания в целом, так и его отдельных элементов.

В процессе типизации в первую очередь определяют минимальный обоснованный размер основных параметров здания (включая пролеты, шаги колонны, высоты). Для этого используют унифицированные габаритные схемы строений. Далее следует разработка проекта типовых элементов конструкции (колонн, стропильных и подстропильных ферм, подкрановых балок, связей, вспомогательных конструкций). Последний этап типизации заключается в разработке рабочих чертежей сортамента типовых конструктивных элементов, из которых изготавливают металлический каркас здания.

Технология сборки металлического каркаса перегородки

На стенах, потолке и полу выполняют разметку под направляющие с учетом ширины перегородки. Далее нарезают или удлиняют профиль до требуемых размеров и приступают к его монтажу. Крепление осуществляется дюбелями. Шаг – 60 см.

На видео представлен процесс сборки каркаса перегородки по системе Кнауф:

После установки направляющих приступают к монтажу вертикальных стоек из несущего профиля. Его также устанавливают с шагом 40 или 60 см в зависимости от требуемой жесткости конструкции. Соединяют с несущим профилем стойки саморезами с каждой стороны в четырех местах или просекателем.

Поперечины из несущего профиля монтируют с таким же шагом. Несущие соединяют при помощи вырезов бортика на поперечинах. Крепят саморезами.

Важно учитывать наличие проводки и коммуникаций. Под них делают специальные крепежи

Также внимание уделяется дверным проемам и нишам, если они планируются. Для большей прочности между стенами перегородки устанавливают перемычки, которые выполняют из кусков профиля

Если выбран рифленый ПС, его не закрепляют просекателем. За счет рифленой поверхности они надежно стоят. Это экономит время монтажа.

Разработка проекта дома из металлокаркаса

Типовые проекты по технологии ЛСТК стандартизованы, остаётся выбрать оптимальный вариант с нужными климатическими характеристиками.

Индивидуальный проект дома выполняет производитель. Первым этапом будет создание технического задания на проект. Техническое задание определяет желаемый размер здания в осях, этажность, особенности планировки, основные и отделочные материалы строения.

В местах крепления настенной мебели, подвесных шкафов, заранее предусматривают усиление жёсткости стены дополнительными профилями.

В среднем расчёт проекта частного дома занимает 2-5 рабочих дней. Просчёты, ошибки, несоразмерность, нестыковка деталей, должны быть устранены заводским способом. Иногда на форумах обсуждается характерное пощёлкивание каркаса при нагреве.

Обратите внимание

Треск профиля на солнце возможен только при ошибках в монтаже, подрезке профиля, устройстве дополнительных отверстий.

Правильно смонтированные, не изменённые профили не издают звуки.

Этапы возведения каркасного дома

Дома из профильной трубы своими руками возводятся в определенной последовательности:

Фундамент. Для строительства каркасных домов можно использовать капитальное бетонокаркасное основание, а также некапитальное, например, на винтовых сваях. Дома на втором виде основания можно перевозить, так как являются транспортируемыми.

Монтаж каркаса. На этом этапе допускается использование готовых каркасов фабричного производства. Для сборки таких каркасов не требуется сварка, все элементы соединяются с помощью винтов. Не исключается самостоятельное возведение каркаса из профильной трубы

При этом важно не только следить за взаимным расположением элементов, но и контролировать качество соединений. Именно эти места считаются самым слабым местом при возведении каркасных домов из профильной трубы. Монтажные работы должны выполняться в направлении снизу вверх

При этом первыми устанавливаются стойки и колонны, для соединения которых используют горизонтальные элементы из трубок меньшего сечения. Для укрепления вертикальных элементов используют раскосы

Монтажные работы должны выполняться в направлении снизу вверх. При этом первыми устанавливаются стойки и колонны, для соединения которых используют горизонтальные элементы из трубок меньшего сечения. Для укрепления вертикальных элементов используют раскосы.

Монтаж кровли. Кровельная часть монтируется на самом последнем этапе основного строительства. При этом бригада строителей может быть разделена на две части: одна занимается кровлей, другая переходит к утеплению и отделке. После окончания работ по монтажу каркаса можно приступать к внутренней отделке.

По мнению экспертов в области архитектуры металлокаркасные технологии в будущем займут лидирующие позиции. Это означает, что возведение каркасного дома из профильной трубы своими руками, позволяет получить определенные навыки, которые могут пригодиться не только в личных целях, но и в качестве дополнительной специальности.

Утепление эковатой

Этот современный материал довольно популярен благодаря своей экологичности, доступной цене и отличным теплоизоляционным качествам. Толщина слоя эковаты в 13 см равнозначна толщине стены из газобетона в 60 см.

По сути эковата – это целлюлоза, обработанная борной кислотой (антисептиком) и бурой (антипиреном). Всего существует три способа утепления ею: в виде сухой засыпки, напыление с водой или с клеем.

Первый способ самый недорогой по бюджету (одинаково хорош для утепления стен, пола и крыши), поэтому и самый популярный.

Технология утепления эковатой ручным способом

1. Проще всего таким способом утеплить горизонтальную поверхность. Вначале требуется подготовить материал. Продается эковата в виде прессованных брикетов весом 15 кг. После рыхления (электромиксером или разрыхлительной машиной) ее объем увеличивается втрое.
2. Затем эковата засыпается между лагами и равномерно распределяется, образовывая небольшую горку. Делается это для того, чтобы после укладки половой доски она дополнительно уплотнилась.
3. Для утепления стен к вертикальным деревянным стойкам прикрепляется пароизоляция или сразу плиты OSB (ОСП ориентированно-стружечные плиты), можно использовать гипсокартон (ГКЛ). При этом вверху обязательно должен оставаться зазор, через который будет закладываться материал. Вначале эковата просто засыпается в образовавшееся пространство, заполняя его и достаточно плотно утрамбовываясь под собственным весом. Но под конец засыпки, ее потребуется утрамбовать вручную.
4. Упростить и ускорить процесс утепления эковатой стен каркасного дома, можно воспользовавшись разрыхлительно-выдувной установкой для монтажа эковаты, например, «Уралэкомастер-650» (УЭМ-650). Но придется поискать фирму, которая даст ее в аренду.

Быстровозводимые сборные здания и капитальное строительство

По сравнению с традиционными капитальными, быстровозводимые здания обладают множеством преимуществ. Прежде всего, стоит отметить удешевление строительства за счет сокращения транспортных расходов, сроков строительства, экономии на строительной технике и фундаменте (в отличие от стандартных, быстровозводимые конструкции не требуют глубокого фундамента или применения специальных строительных материалов). Это гарантирует быструю отдачу от вложенных средств.

Быстровозводимые здания также отличает простота и высокая скорость монтажа, легкость подгонки под климатические условия. Это означает, что сборка может производиться практически в любых погодных условиях и в любом климате.

Быстровозводимые здания удобны в транспортировке и не требуют особых условий погрузки и разгрузки. Кроме того, они обладают высокой прочностью, устойчивостью и высокими акустическими и теплоизоляционными характеристиками. Быстровозводимые здания имеют привлекательный внешний вид и не требуют применения дополнительной отделки.

Технология быстрого возведения зданий различного назначения из легких панелей с применением современных отделочных и теплоизоляционных материалов пользуется все большим спросом на российском строительном рынке. Среди отечественных производителей сборных зданий одну из ведущих позиций занимает промышленная компания «Веста», которая производит высококачественные материалы и комплектующие, а также предлагает типовые проекты быстровозводимых зданий и изготовление комплектов зданий по индивидуальным заказам.

Железобетонные плиты

Первым явным отличием железобетонного здания от металлокаркасного, является то, что армированный бетон был использован в изготовлении несущих элементов. Каркас имеет большую жёсткость, что обусловливается сильной заделкой колон в фундамент, а также использованием монолитных стен. Кстати, не редко можно заметить, как комбинируют железобетонные и металлокаркасные технологии. Например, колоны изготовлены из железобетона, а большую жёсткость каркасу придают с помощью стальных связей. Кстати, так как использование ферм из стали более рационально, перекрытия так же бывают из стальных конструкций. Как и в металлокаркасе, сэндвич-панели, в основном, принято использовать для ограждающих элементов. Ну а как второй вариант часто рассматривают выполнение стены из блоков и последующие утепление снаружи.

Плюсы использования бетона

• пожалуй, одно из главных преимуществ – сильная и высокая устойчивость к пожару. Бетон практически не изменяет свои свойства от температуры, а также защищает арматуру.
• благодаря защиты арматуры бетоном мы можем получить довольно таки высокую коррозионную стойкость.
• довольно-таки быстрая скорость монтажа, которая, кстати, может посоревноваться со скоростью монтажа на металлокаркасных постройках. Разумеется, при условии, что все элементы уже сделаны, а монолитные заводы отсутствуют как на заводе, так и на площадке.
• не может не радовать и высокий выбор железобетонных изделий.
• на данный момент уже достаточно типовых проектов промышленных, административных зданий и складов, что позволяет существенно сэкономить время на проектировании и непосредственно самом строительстве, как и в металлокаркасных конструкциях.

Минусы железобетонной технологии

• одним из самых существенных недостатков хочется отметить наличие так называемых мокрых процессов. Они, в зимнее время, замедляют, а то и полностью ограничивают монтаж монолитных конструкций.
• время. Железобетонные здания требуют больше времени, по сколько, что бы бетон набрал свою 100 процентную прочность ему нужно 28 суток.
• также усилить железобетонные конструкции будет намного проблематичной. Да и это намного сильнее ударит по общему бюджету, так как дело затратное.
• нельзя не упомянуть и то, что обследовать такую постройку будет тоже не просто.
• в железобетонных недвижимостях возможности при реконструкции существенно ограничены, в отличии от металлокаркасных построек.
• если вы строите по железобетонной технологии, знайте, что сильных нагрузок на фундамент не избежать.