Как устроена конструкция стены каркасного деревянного дома: Обзор и типы

Достоинства

Деревянное каркасное жильё по качественным характеристикам не уступает кирпичным домам, бетонным домам, а по некоторым параметрам их превосходит:

Быстровозводимость. Достигается благодаря не только небольшому весу всех деталей будущей постройки, но их конструктивным особенностям. Отсутствие так называемых мокрых операций позволяет производить отделку в любое время года.

Лёгкий вес дома с использованием жёстких материалов существенно уменьшает вероятность возникновения повреждений от ошибок конструкции, воздействия внешних неблагоприятных факторов. Постройке в меньшей мере грозит неравномерная осадка в результате пучения или сдвига грунта. Экономия на закладке фундамента. Вес конструкции такой, что не требуется установка мощной, а значит, дорогостоящей фундаментной основы. Возможность воплощения разнообразных решений, а перераспределение веса не приводит к нарушению целостности, снижению прочности каркасного жилища. Быстрота прогреваемости всех помещений дома, обеспеченная высокой теплозащитой всего корпуса.

Паропроницаемость стен почти на уровне классических деревянных домов

Она создаёт эффект «дышащего жилища», что очень важно для комфортного проживания. Ремонтопригодность

Отремонтировать можно все элементы здания, в том числе фундамент

Ремонтопригодность. Отремонтировать можно все элементы здания, в том числе фундамент

Лёгкий корпус (обычно меньше 20 тонн) можно поднять домкратом и сделать ремонт фундаментной основы. Благодаря небольшой толщине стен достигнуто оптимальное соотношение общего пространства, занимаемого зданием, и полезной жилплощади для проживания. Относительно невысокая стоимость конструкции, привлекательный внешний вид.

Недостатком каркасного жилья, как всех деревянных построек, является пожароопасность. А если для отделки использовать дешёвые материалы, содержащие фенолформальдегидные смолы, то об экологической безопасности говорить также не приходится

Поэтому при возведении дома следует подбирать строительные материалы очень осторожно

Утеплители для стен каркасных домов

Энергоэффективность домов, построенных по каркасной технологии, достигается применением теплоизоляторов с низкой теплопроводностью. Свод правил СП 31-105-2002 рекомендует к использованию материалы, у которых эта величина не превышает 0,1 Вт/м°С.

В этой категории:

• Каменная (базальтовая) вата;
• Стекловата;
• Эковата;
• Пенопласт (пенополистирол).

Минеральная вата

Для утепления стен каркасных домов используют каменную или стеклянную вату. Это волокнистые материалы с большим количеством воздушных полостей. Пористая структура обеспечивает низкую теплопроводность изолятора, так как теплообмен в газах намного ниже, чем в твердых веществах.

Минеральную вату производят из расплава базальтовых горных пород или стеклянного боя. В состав вводят гидрофобизирующие (водоотталкивающие) добавки. Волокна диаметром 6-8 мкм формируются в центрифуге под воздействием сильного потока воздуха. Ковер из тонких нитей обрабатывают органическим связующим на основе фенолформальдегидных или карбамидных смол. Затем его нарезают на листы длиной 50-2000 мм, шириной 400-1000 мм. Толщина готовых изделий – до 200 мм.

Маркируются плиты по плотности от ПМ 40 до ПТ 300. Мягкие, полужесткие, жесткие и твердые утеплители находят применение в разных областях, где к материалам предъявляют требования не только по теплопроводности, но и прочности, термоустойчивости. В ГОСТ 9573-2012 указаны нормативные характеристики теплоизоляции из минерального сырья.

Минеральная вата – негорючий материал, поэтому она рекомендована для укладки внутри стен каркасных строений.

Пенопластовые утеплители

Теплоизоляционные изделия из пенопласта – газонаполненной пластмассы – широко применяют для утепления стен каркасных строений. Нормативы разрешают использовать их для крепления к наружной поверхности, так как исходное сырье для производства – полистирол – горючее вещество. Штукатурка или невоспламеняющаяся облицовка – условие пожаробезопасности при эксплуатации такого утеплителя.

Гранулы полимера при высокой температуре и давлении подвергают катализу со смесью фреона и углекислоты. Похожую на взбитые сливки массу формируют в изделия с микропористой структурой путем экструзии – выдавливания сквозь формы.

Материал обладает низкой теплопроводностью и водопоглощением, долговечностью, биологической устойчивостью, легкостью и прочностью. Маркируется в зависимости от плотности. Самые легкие – плиты ППС 10, их удельный вес всего 10 кг/м³.

Стандартные размеры изделий 60х120 см. Строительная индустрия выпускает плиты с длиной более 2 м, шириной – свыше 1 м, толщиной – 20-100 мм. Прочность на сжатие – от 40 до 350 кПа. Коэффициент теплопроводности не превышает 0,044 Вт/м°С, время самостоятельного горения – 1-4 с. Технические условия на теплоизоляционные пенополистирольные плиты регламентирует ГОСТ 15588-2014.

Эковата

Это название целлюлозный утеплитель получил благодаря внешнему сходству с ватой и экономически выгодному сырью. На 80 % он состоит из макулатуры, остальное – малотоксичные нелетучие антисептики и антипирены.

Эковата обладает низкой теплопроводностью (на уровне минеральной ваты), экологически безопасна, не боится увлажнения. Капиллярная структура материала после высыхания восстанавливает свои свойства. Плотность целлюлозного утеплителя – 28-65 кг/м³, группа горючести Г2 – умеренная. Обработанный бурой (натриевой солью борной кислоты) природный полимер воспламеняется, но огонь быстро затухает.

В нашей стране эковата стала использоваться с 1992 года. Производство ее растет, технологические линии включают переработку вторсырья, измельчение, смешивание с борной кислотой и бурой, упаковку.

Используют 3 способа укладки:

1. Ручная укладка на горизонтальные поверхности;
2. Сухая задувка специальной установкой;
3. Напыление влажной целлюлозы на вертикальные и наклонные поверхности.

Последний вариант предпочтительней для стен каркасного дома, так как позволяет контролировать качество укладки. Полученная ровная поверхность уже через 12 часов готова к дальнейшей отделке.

Другие материалы

Для утепления каркасников применяют пенополиуретан в виде листов с замком по кромкам или напыляемой пены. Он не горюч, хорошо проникает в мелкие щели, обладает высокой адгезией, экологической чистотой, низкой теплопроводностью.

Цементно-стружечными фибролитовыми плитами плотностью 600 кг/м³ обшивают внутренние перегородки, а высокоплотные (950-1050 кг/м³) применяют для утепления наружных стен. Материал не горюч, прочен, служит до 50 лет. В составе отсутствуют фенолформальдегидные смолы и другие органические соединения, которые могут выделять токсичные для человека вещества.

Стены каркасного дома: устройство и основные элементы

Стена каркасного дома – это совокупность объединенных в один блок различных строительных материалов. Одни из них обеспечивают жесткость, другие создают защиту от ветра, третьи помогают сохранить тепло в доме. Все они очень важные и лишними отнюдь не являются – это к тому, что выбросить какой-либо один элемент, сэкономив деньги, как поступают некоторые кулибины, равносильно тому, что вы сократите срок службы строения в целом. С этим, думается мне, все понятно, и теперь самое время изучить вопрос, что же это за такие важные элементы и для чего они предназначены. Начнем по порядку.

1. Каркас. Это основа стен, которая полностью отвечает за их форму, размеры, жесткость и способность дома выдерживать нагрузки. Изготавливается каркас стен либо из специальных металлических профилей, либо из деревянного бруса сечением не менее чем 100 на 50мм – это если говорить о толщине наружных стен каркасного дома. Внутренние стены, если они не являются несущими, изготавливаются несколько тоньше, хотя делать этого не стоит в целях звукоизоляции.
2. Внутренняя обшивка. Это ОСБ плита (ОСБ-3, как правило) – она накручивается на каркас с помощью саморезов. При серьезном подходе к делу она еще и приклеивается с помощью специального клея.

3. Пароизоляция. Устанавливается с внутренней стороны стены под ОСБ – ее задача заключается в дозированной подаче паров влаги, содержащихся в воздухе, внутрь стены. Она пропускает ровно столько влаги, чтобы утеплитель не намокал и не терял свои качества и при этом успевал выводить ее наружу.

4. Утеплитель для стен каркасного дома. В большинстве случаев это минеральная вата, а если быть точнее, то базальтовая плита. Если речь идет о заводских сип-панелях, то они утепляются пенополиуретановым герметиком.
5. Ветрозащита. Она имеет двоякое назначение – с наружной стороны она создает непроницаемый для ветра барьер (откуда и название), а изнутри выпускает излишки паров, скапливающихся в теплоизоляционном материале.
6. Наружная обшивка. Опять ОСБ, которая, как и в случае с внутренней обшивкой, привинчивается к каркасу саморезами и дополнительно крепится клеем. Кстати, как для наружной, так и для внутренней обшивки в большинстве случаев применяется ОСБ толщиной 12мм.

7. Фасад. В большинстве случае это вентилируемый фасад, но иногда в процессе отделки каркасных строений используется и штукатурка, которая обходится несколько дешевле, но по трудозатратам она сложнее.

В принципе, это все – именно так выглядит со стороны так называемый пирог стены каркасного дома. Единственное, что здесь еще можно добавить, так это уточнить тот момент, что вентилируемый фасад в обязательном порядке должен набираться на обрешетку – на то он и вентилируемый, чтобы пространство за ним проветривалось.

Пирог стены каркасного дома

Стены каркасника состоят из нескольких слоев:

• внешней обшивки;
• гидро- и пароизолятора;
• элементов каркаса (угловых и промежуточных стоек, вертикальной и горизонтальной обрешетки);
• теплоизолятора;
• внутренней обшивки.

Конструкция каркасного дома позволяет возводить стены любой толщины. Для этого требуется соблюдение одного условия: ширина стоек скелета здания должна соответствовать толщине теплоизоляционного слоя. В этом случае будут выполнены все требования строительных норм.

Для регионов с теплым климатом оптимальное решение — стены толщиной 10 см. В качестве утеплителя традиционно используют минеральную вату или пенопласт. Для районов с холодными и долгими зимами требования иные

Здесь необходимо выстраивать каркасные стены толщиной 20-25 см и особое внимание уделять качественному утеплению, гарантирующему отсутствие мостиков холода

В тех зданиях, где в качестве утеплителя используется пенопласт (пенополистирол), схема стены каркасного дома предусматривает устройство системы вентиляции. Эта необходимость вызвана низким уровнем паропроницаемости пенопласта. В помещениях, в которых нет вентиляции, неизбежно повышается уровень влажности воздуха, что влечет за собой дискомфортность проживания.

Преимущества и недостатки

Технология строительства каркасного дома позволяет получить теплые сооружения

Прежде всего, стоит перечислить, какие плюсы и минусы есть у каркасных построек. Технология строительства каркасного дома позволяет получить сооружения, которые имеют следующие достоинства:

1. Каркасные постройки довольно тёплые и это, несмотря на небольшую толщину стен. Всё дело в том, что большую часть стеновой конструкции занимает теплоизоляционный материал, а особые способы соединения узлов и деталей позволяют избежать образования мостиков холода.
2. Расходы на эксплуатацию дома небольшие. Благодаря высокой герметичности дома и хорошим теплоизоляционным качествам стен на обогрев такой постройки уходит немного средств, ведь тепло в помещении сохраняется надолго. Более того стены каркасного сооружения довольно прочные и долговечные, поэтому не нуждаются в особом уходе в ходе эксплуатации дома.
3. Технология каркасного домостроения настолько простая, что вы легко сможете построить дом самостоятельно. При этом тяжеловесная строительная техника вам не понадобится.
4. Сама технология возведения каркасного дома сравнительно недорогая, поэтому купив типовые проекты, вы сможете существенно сэкономить на строительстве. Дополнительную экономию вы получите на возведении фундамента, который можно сделать облегчённым по причине небольшого удельного веса материала стен.
5. Каркасный дом может иметь любую конфигурацию и архитектурный стиль. Вы можете возвести одно- или двухэтажный дом, постройку с мансардой, гаражом, балконом, террасой или верандой. В любом случае этот дом обойдётся дешевле, чем строение аналогичной планировки из кирпича или бетона. Применяя различную отделку фасада, вы получите совершенно разные по стилю сооружения.
6. На самостоятельное строительство дома по каркасной технологии вы потратите 2-3 месяца. Если возведение постройки поручить бригаде квалифицированных работников, то строительство займёт ещё меньше времени (несколько недель). Поскольку сооружение не даёт усадки, выполнить отделку дома и заселиться в него вы сможете сразу же после возведения.
7. Каркасное строительство можно вести в любое время года (даже зимой), поскольку в процессе возведения коробки отсутствуют «мокрые» процессы. Единственное, что стоит сделать до холодов, – это обустроить фундамент.
8. В каркасном доме намного проще выполнить скрытую прокладку инженерных коммуникаций.
9. Каркасные постройки можно использовать в качестве домов сезонного проживания. Всё дело в том, что конструкция стен с лёгкостью выдержит зимний период без отопления. Стены не поведёт, они не покоробятся, не отсыреют.

Каркасный дом может иметь любую конфигурацию и архитектурный стиль

Очень часто можно встретить мнения специалистов о том, что каркасные дома, технологии строительства которых мы опишем в нашей статье, имеют много недостатков. Однако так ли это на самом деле, судите сами:

1. Часто можно услышать мнение, что главный недостаток каркасника – невозможность его перепланировки после возведения. Однако это утверждение справедливо только для каркасно-щитовых домов. Каркасный дом, возведённый по рамочной технологии, можно перепланировать, поскольку лёгкие перегородки не являются несущими конструкциями.
2. Мнение о том, что каркасная постройка может строиться не выше одного этажа – заблуждение. Действительно, щитовые дома не рекомендуется делать двухэтажными, но мансардный этаж вы можете себе позволить. Если же вам нужен двухэтажный дом, то выберите каркасно-рамочную технологию возведения.
3. Миф о том, что каркасный дом имеет недолгий срок службы (не более 75 лет), можно легко развенчать. По окончании этого срока дом нуждается в ремонте. Однако всё дело в том, что даже дом из любого другого материала нуждается в ремонте и замене некоторых частей, например, кровельного покрытия. Поскольку каркас такого дома надёжно защищён от любых погодных воздействий, сооружение может прослужить до 100 лет.
4. Раньше считали, что каркасник не очень тёплый, но каркасная технология с годами совершенствуется, появляются новые теплоизоляционные материалы, эффективные ветробарьеры и пароизоляционные мембраны, поэтому сейчас в теплоизоляционных качествах такого дома не стоит сомневаться.
5. Единственное, что верно, – это то, что защита от шума у каркасного дома немного ниже, чем у построек из кирпича или камня.

Инструкция к фундаменту

Пошаговая инструкция строительства каркасного дома

Полы

Когда все деревянные брусья уложены и связаны друг с другом и с фундаментом, в них формируются пазы и размещаются напольные лаги (доска 50х150 мм). Верхняя часть лаг выверяется по горизонтали, а по низу прибиваются доски — они будут служить основой для устройства чернового пола. На получившееся досчатое основание укладывается мембранная изоляция (не допускает выветривания и намокания утеплителя, при этом не препятствует выходу наружу водяных паров). В промежутки между лагами нужно запрессовать утеплитель (минвату или пенопласт) и укрыть пароизоляцией. Сверху настилается обрезная доска (40х15 мм).

Схема устройства пола

Миф 3. Все каркасные дома строят по одной технологии

Фундамент для постройки каркасного дома: требования к основанию

Ответы экспертов

Толщина стен такого дома будет зависеть от того, в каком регионе проводится строительство, и будет здания использоваться для временного или постоянного проживания. В таблице ниже приведена расчетная толщина утеплителя (минеральной ваты) для комфортного проживания.

Город	Толщина минваты в мм	Город	Толщина минваты в мм	Город	Толщина минваты в мм
Архангельск	220	Киров	210	Рязань	190
Астрахань	160	Кострома	200	Самара	200
Анадырь	290	Краснодар	140	Санкт-Петербург	190
Барнаул	210	Красноярск	210	Саранск	190
Белгород	170	Курган	210	Саратов	180
Благовещенск	230	Курск	180	Салехард	280
Брянск	190	Кызыл	240	Смоленск	190
Волгоград	160	Липецк	180	Ставрополь	150
Вологда	210	Магадан	250	Сыктывкар	220
Воронеж	180	Махачкала	130	Тамбов	180
Владимир	200	Москва	190	Тверь	200
Владивосток	190	Мурманск 220	220	Томск	230
Владикавказ	150	Нальчик 150	150	Тула	190
Грозный	150	Нижний	200	Тюмень	210
Екатеринбург	210	Новгород	190	Ульяновск	190
Иваново	200	Новосибирск	220	Улан-Удэ	230
Игарка	290	Омск	210	Уфа	200
Иркутск	220	Оренбург	190	Хабаровск	220
Ижевск	210	Орел	190	Чебоксары	200
Йошкар-Ола	210	Пенза	190	Челябинск	200
Казань	200	Пермь	210	Чита	240
Калининград	170	Петрозаводск	210	Элиста	160
Калуга	190	Петропавловск-Камчатский	190	Южно-Сахалинск	210
Кемерово	220	Псков	190	Якутск	290
		Ростов-на-Дону	160	Ярославль 200.	200

Для умеренного климата, чтобы создать в доме оптимальные условия проживания, толщина брусьев должна быть не меньше 200 мм.

Как собрать

На углах, брусья между собой соединяют вполдерева или в лапу и фиксируют при помощи нагелей. Для усиления конструкции, могут использоваться металлические уголки.

Как поднять одному

Если вы монтируете стену на земле, то после ее создания, надо будет поднять конструкцию. Обшитая стена имеет высокую парусность поэтому, лучше всего поднимать только каркас, а уже потом проводить его обшивку.

При подъеме стены, надо рассчитывать, чтобы на одного человека приходилось 2-3 метра, все зависит от сечения используемых материалов.

Для облегчения работы, можно использовать лебедку, манипулятор, кран или сделать подъемник самостоятельно, тогда справиться можно будет и одному, но лучше всего пригласить помощника, так будет быстрее и безопаснее.

Технология строительства

Строим чердак и крышу

До того, как приступать к сооружению стропильной системы, лучше всего застелить пол чердака досками (хотя бы временно). Иначе будет трудно перемещаться по плоскости, при возведении верхних элементов.

Стропила представляют собой несколько одинаковых конструкций в виде треугольников, повторяющих профиль крыши, если речь идет о двускатной конструкции. Это стропильные пары. Чем длиннее крыша, тем их больше.

Стропильные пары лучше собирать внизу, сделав одну из них (как образец), остальные пары делать по шаблону. Главное – правильно вымерять угол, чтобы конструкция четко легла на верхнюю плоскость.

Крепление стропильных пар тоже осуществляется разными способами. При помощи стальных пластин и уголков; установкой в пазы, вырезанные на верхних обвязочных брусках, или установкой на отдельные балки перекрытия. При этом они должны выходить за пределы плоскости стен на 300-500 мм.

Вершина стропильной системы крепится к единой коньковой доске или, как вариант, при помощи стальной/деревянной накладки, посредством длинных болтов.

Если предполагается использовать тяжелые кровельные материалы или крыша более 6 метров в ширину, то необходимо усиление конструкции.

Стропильный каркас защищают полиэтиленовой пленкой, укладывая ее поперек ската внахлест, минимум на 100 мм.

Поверх пленки крепят поперечные доски обрешетки. Допустимо использовать листовой материал – фанеру, это удобно, если сверху будет устанавливаться мягкая кровля.

Теперь можно производить финишную отделку крыши. Начинать нужно с одной стороны ската, от карниза. Обязательно внахлёст и по вертикали, и по горизонтали.

Последний этап перед обшивкой – установка окон и дверей. Это нужно, чтобы проще было справиться с возможными щелями и зазорами, которые могут появиться во время установки. Обязательно наличие зазоров между деталями каркаса и оконными рамами – при перепадах влажности древесина «гуляет», при расширении она может испортить окна.

Наружная обшивка стен

Принимая на себя большую нагрузку, наружная обшивка стенового каркаса обеспечивает жесткость строения, его стабильность в процессе эксплуатации. Правильно подобранный стройматериал для обшивки позволит стенам в течении многих лет сохранять свою форму и противостоять негативным внешним факторам.

Применение в каркасном строительстве плит OSB-3

Плиты OSB-3 (ОСП-3) – это влагостойкие ориентированно-стружечные плиты повышенной жесткости. Их изготавливают путем прессования и склеивания трех-четырех слоев древесной стружки. В каждом слое она имеет различное направление, что придает материалу повышенную жесткость.

Достоинства плит OSB-3:

• Оптимальное соотношение цены и качества.
• Легко поддаются обработке – резке, сверлению, шлифовке.
• Подходят для использования различных крепежных элементов – гвоздей, саморезов, дюбелей и др.
• Устойчивы к расщеплению даже тогда, когда крепежи используют близко к кромке плиты.
• Не деформируются при температурных перепадах и различных атмосферных явлениях.

Основной недостаток – низкий показатель паропроницаемости. Стены из OSB-плит «не дышат».

Немаловажное значение имеет и тот факт, что для склеивания стружки используют синтетические смолы. Это значит, что материал обшивки может выделять в воздух формальдегиды и фенол. Однако плиты, изготовленные по европейским стандартам, безопасны для человека

Однако плиты, изготовленные по европейским стандартам, безопасны для человека.

Обратите внимание! Самым экологичным является материал с маркировкой Е0 и Е1

Цементно-стружечные плиты (ЦСП)

ЦСП – это материал, основой которого является смесь древесной стружки и цемента высокой марки. Для улучшения его эксплуатационных свойств в состав включают специальные добавки.

Цементно-стружечные плиты обладают следующими достоинствами:

• Устойчивы к воздействию влаги и, соответственно, к образованию плесени.
• Не боятся грызунов.
• Экологически безопасны. Не выделяют в воздух вредные вещества.
• Пожаробезопасны, относятся к категории слабогорючих материалов.
• Хорошо сохраняют тепло.
• Имеют хорошую паропроницаемость, являются «дышащими».
• При обшивке каркаса образуют ровную поверхность.

В противовес достоинствам ЦСП имеют и недостатки:

• Большой вес.
• Сложность в обработке материала. При сверлении и резке необходимо прикладывать немало физических усилий. При этом в процессе работы образуется много пыли.
• Высокая цена.

Рекомендуемая толщина цементно-стружечных плит для каркасного строительства – 12-18 мм.

ДВП для наружной обшивки

ДВП – это спрессованные в плиту древесные волокна. Как и при производстве OSB, их укладывают в несколько слоев, в каждом из которых волокна имеют свое направление. Клеевые составы не используют. Достаточно пресса, воздействия высоких температур и смол, содержащихся в древесине хвойных пород.

Что характеризует этот материал с положительной стороны?

• Он обеспечивает хорошую тепло- и звукоизоляцию помещений.
• Экологически безопасный.
• Плиты имеют малый вес.
• Хорошая паропроницаемость.

Основной недостаток ДВП – низкий показатель жесткости. При использовании этого материала необходимо устанавливать укосины и подбирать жесткую внутреннюю обшивку.

Обратите внимание! Рекомендуемая толщина древесноволокнистых плит для обшивки стен каркасного дома – не менее 25 мм

Обшивка каркаса фанерой

Фанера – это листовой материал из нескольких слоев шпона, которые склеены между собой. В каркасных домах правильные стены из влагостойкой фанеры имеют толщину не менее 12 мм.

Плюсы фанеры:

• не боится низких температур;
• легко поддается обработке;
• высокая прочность на сжатие;
• доступная цена.

К числу недостатков фанеры относят ее горючесть, наличие в составе синтетических смол, склонность к образованию сколов.

Крепление наружной обшивки к каркасу

Крепление наружной обшивки к каркасу делают по общим правилам.

• Наличие температурного зазора в 3-5 мм между плитами (листами) обязательно.
• Их стыки должны приходиться на середину каркасного бруса.
• Для крепления обшивки используют саморезы длиной 55-70 см. При этом в стойку каркаса они должны входить на глубину не менее 40 мм.
• Саморезы вкручивают с отступом от края плиты не менее 10 мм.
• Фиксация листов или плит осуществляется с шагом в 15 см – по краю, в 30 см – по центру.

Так как предстоит использование огромного количества крепежных элементов, заранее запаситесь качественным электроинструментом.