История канадских каркасных домов

На фото старый дом в Канаде, построенный по каркасной технологии

В страны Северной Америки – США и Канаду – технология сооружения каркасных домов проникла вместе с переселенцами из Европы в XVII веке. Простота возведения, изобилие древесины в девственных лесах, возможность выполнения работ независимо от времени года, скорость сооружения – все это послужило широкому распространению каркасного жилья на континенте в последующем.

Принцип сооружения домов с деревянным каркасом был известен в Европе еще в раннем средневековье – пространственная система стоек и балок с диагональными связями и заполнением пространства между элементами каркаса камнем, кирпичом или глинобитными материалами. Канадское строительство осуществлялось первыми колонистами по такому же принципу, только стойки наружных стен преимущественно обшивались досками изнутри и снаружи, а внутреннее пространство между ними заполнялось любым подручным материалом – щебнем, песком, камнем, смесью глины, соломы, извести, навоза и т. п. При этом дома, которые строились в США и Канаде несколько различались из-за гораздо более суровых условий Канады, где большое значение придавалось способам утепления ограждающих конструкций. Так как климатические условия Канады и России во многом схожи, для строительства в России были приняты каркасные дома по канадской технологии.

Развитие технологии

Книга Ларри Хона по строительству каркасных домов

Помимо схожести климатических условий технология строительства канадских каркасных домов была принята в России в качестве основной еще по нескольким причинам.

Прежде всего, потому, что в Канаде инженеры и технологи на протяжении всей истории строительства деревянных домов постоянно усовершенствовали  методы строительства, изобретали новые элементы, узлы и детали, способы отделки и утепления, усиления несущего каркаса и ограждающих конструкций для противодействия экстремальным снеговым и ветровым нагрузкам, большим перепадам температур и влажности.

Взамен примитивных природных материалов для сохранения тепла в ограждающих конструкциях стали использоваться разнообразные эффективные утеплители, появлявшиеся с развитием промышленности стройматериалов. Дома по канадской технологии строятся с применением металлических соединительных пластин и других стальных деталей, увеличивающих прочность несущего каркаса.  Для перекрытий используются большепролетные высокопрочные клееные балки и фермы, позволяющие создавать планировки с помещениями большой площади.

Кроме того, канадскими и американскими научно-исследовательскими институтами была разработана основательная нормативная база, строительные нормы и правила, которые взяты в качестве основы для разработки отечественных нормативных документов, регламентирующих строительство каркасных домов в Российской Федерации.

Ограничения

Каркасные дома по канадской технологии должны строиться на основании утвержденной по установленным правилам РФ проектной документации, которая разработана в соответствии с требованиями нормативов и условиями – климатическими, геологическими и другими, – для конкретного региона и участка строительства.

Высота дома ограничивается 3-мя этажами при высоте каждого этажа не более 3-х метров. Расстояние между внутренними стенами, примыкающими перпендикулярно к наружным стенам не должно превышать 12 метров, а суммарная площадь окон и дверей на каждой несущей стене не должна занимать более 30% от общей площади стены.

Требования к материалам

Дома по канадской технологии сооружаются из пиломатериалов – бруса и доски, преимущественно хвойных пород, которые должны быть высушены до влажности не более 15 % и защищены от увлажнения во время транспортировки и хранения перед началом строительства. Все деревянные элементы каркаса предварительно обрабатываются комплексными составами, защищающими древесину от гниения, возгорания, поражения микроорганизмами и насекомыми.

Помимо древесных материалов из массива – бруса и доски, в строительстве каркасных домов используется множество других материалов – утеплители, плитные материалы из отходов деревообрабатывающей промышленности, отделочные, облицовочные, материалы для устройства кровли, герметики и т. п. Все эти материалы должны соответствовать гигиеническим и противопожарным требованиям, иметь сопровождающие паспорта, сертификаты соответствия нормативам, действующим в России.

Пирог каркасной стены схема

Технология строительства

Каркасные дома по канадской технологии опираются на фундаменты. Решение по типу фундирования принимается в процессе проектирования в зависимости от инженерно-геологических условий участка, характеристик грунтов, залегающих в основании. Фундаменты могут быть ленточными, свайными, столбчатыми или в виде сплошной монолитной плиты. Если грунты на площадке не обладают какими-либо особыми свойствами, например, просадочностью или пучинистостью, то самый распространенный тип фундаментов для каркасных домов – это ленточные монолитные.

Фундамент для каркасного дома

После устройства фундаментов и набора бетоном достаточной прочности на обрез цоколя укладывается нижняя опорная балка из доски или бруса, на которую устанавливаются стойки с определенным шагом. Сечение стоек принимается по расчету, для домов до 3-х этажей поперечные размеры стоек не превышают 50х100, 50х150,  100х100 мм, шаг стоек может быть 400 и 600 мм. Последний размер кратен стандартной ширине большинства видов современного утеплителя и удобен для вставки плит или матов в пространство между стойками. Стойки объединяются в уровне перекрытия этажа верхней обвязочной балкой, затем на нее укладываются прогоны или фермы перекрытия. Если дома по канадской технологии имеют несколько этажей, то процедура сборки каркасов повторяется на следующих уровнях. Пространственную жесткость каркаса, воспринимающую ветровые нагрузки, обеспечивают балки перекрытия, диагональные связи, вставляемые в определенных местах плоских каркасов стен, а также перемычки над дверными и оконными проемами.

После устройства каркаса наружные стены обшиваются согласно архитектурному решению оформления фасадов сайдингом, фасадными панелями, облицовываются кирпичом, оштукатуриваются и окрашиваются. Внутренние поверхности стен обшиваются гипсокартонными листами или другими листовыми древесными материалами, а затем отделываются в соответствии с проектными решениями по оформлению интерьеров. Пространство между внутренней и наружной обшивкой наружных стен заполняется эффективными утеплителями, обеспечивающими комфортную температуру внутри помещений в любое время года.

Классические каркасные дома по системе платформа

Канадское строительство каркасных домов в процессе развития технологии в Северной Америке получило один важнейших принципов, который позволил сделать сооружение такого жилья массовым – индустриальность. Это значит, что заказчики получали готовые комплекты пиломатериалов, изготовленные в заводских условиях с большой точностью в соответствии с выбранным проектом, которые оставалось только собрать на стройплощадке, чтобы получить готовый дом в результате. Эта система получила название – платформа.

После получения комплекта готовых пиломатериалов для сборки дома, устройства фундаментов и нижнего обвязочного контура каждая стена полностью собирается в горизонтальном положении на площадке, затем поднимается вручную и устанавливается в проектное положение. Все соединения элементов каркаса осуществляются с помощью гвоздей, шурупов, болтов и металлических накладок. После этого каркасы стен связываются обвязочными балками в верхнем уровне и на них укладываются балки перекрытий. Если дом многоэтажный операция повторяется на следующем уровне, затем собираются конструкции крыши.

Процесс постройки

Технология возведения дома из СИП панелей

Методика строительства деревянных домов из СИП-панелей была разработана в США в середине ХХ века и быстро получила широкое распространение в североамериканских странах, в том числе и в Канаде, из-за многих привлекательных свойств.

Ориентированно-стружечные плиты относятся к строительной продукции, вырабатываемой из отходов деревообрабатывающей промышленности, однако они отличаются от обычных плит типа ДВП и ДСП. При изготовлении ОСП древесные отходы – плоскую щепу – укладывают в два слоя и в перпендикулярном направлении друг к другу, что придает готовым изделиям особую, повышенную прочность. СИП-панели выдерживают очень большие нагрузки в продольном направлении и при поперечном изгибе – это позволяет применять их в качестве ограждающих несущих стен, перегородок и перекрытий в каркасных домах.  

Дом из SIP панелей — технология строительства

СИП-панели могут быть использованы не только в комбинации с несущим каркасом из деревянного бруса, но и без него, так как конструкция и разработанные узлы соединения этих изделий предполагают сборку домов без применения каркаса.

Канадское строительство включает и жилье на основе других конструкций и материалов – из кирпича и камня, бревна и бруса, но наиболее распространенным и более дешевым является строительство каркасных домов.

Теплоизоляция наружных стен

Толщина теплоизолирующего слоя в конструкции наружных стен, которые имеют каркасные дома по канадской технологии, определяется расчетом в зависимости от характеристик и продолжительности отопительного периода в данном регионе строительства. Для примера, в Канаде, температура наружного воздуха в самый холодный период года а может достигать – 30 °C и более, что сравнимо с отрицательными температурами зимой в России. При этом толщина утеплителя в наружных стенах по расчету может быть 150—200 мм, чего достаточно для обеспечения комфортной температуры в помещениях.

Утеплитель между стойками

Утеплитель размещается в пространстве между элементами деревянного каркаса – стойками, обвязочными балками, диагональными и перпендикулярными связями. Для защиты утеплителя от увлажнения изнутри помещений служит слой специальной пароизоляционной пленки, которую крепят с внутренней стороны к стойкам и другим элементам каркаса. Защита от проникновения атмосферной влаги и ветра осуществляется с помощью влаговетрозащитной пленки, которой покрывают поверхность стен снаружи. Пароизоляция и внешняя влаговетрозащита утеплителя осуществляется до обшивки стен каркаса изнутри и снаружи.

Стены каркасного дома

Наружная облицовка

Дома по канадской технологии могут облицовываться разными материалами – деревянным и виниловым сайдингом, композитными фасадными панелями, керамогранитной плиткой, каменной кладкой, оштукатуриваться и отделываться другими материалами. При этом независимо от вида облицовочных материалов должны соблюдаться требования по защите конструкций и внутренних помещений от атмосферных воздействий.

Каждый вид облицовки соединяется с деревянным каркасом разными способами. Кирпичная кладка крепится к каркасу с помощью металлических анкеров, имеющих определенные размеры и защищенных от коррозии. Для предотвращения накопления влаги в пространстве между облицовкой и каркасом предусматриваются дренажные отверстия и водоотводящие фартуки из алюминиевых сплавов, устанавливаемые на подоконных отливах, над проемами и под дренажными отверстиями.

Вентиляционные зазоры при строительстве дома по каркасной технологиии

Для защиты облицовки наружных стен из других материалов от атмосферных воздействий, проникновения снега и дождевой воды внутрь конструкции, устраиваются воздушные прослойки, водоотводящие фартуки, тщательно герметизируются стыки между элементами обшивки и места примыканий оконных и дверных проемов.

Стоимость и сроки возведения

Каркасные дома по канадской технологии имеют относительно невысокую стоимость по сравнению со многими другими способами строительства малоэтажного жилья как за счет небольших затрат в период строительства, так и во время эксплуатации.

Преимущества следующие: