Обзор технологий малоэтажного строительства

Н.И. Ватин
Д.т.н., доктор, зав. кафедрой
А.С. Синельников
Аспирант
А.В. Малышева
Магистр
Д.В. Немова
Инженер
Кафедра «СУЗИС» инженерно-строительный факультет ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»

Рынок материалов и технологий для личного низкоэтажного жилищного строительства сейчас многообразен. Каждый производитель увешивает «наградами» свою технологию строй конструкций, но на вопросы о сопоставлении с другими по ряду характеристик, включая цена и окупаемость, клиент часто получает уклончивый ответ, со ссылкой на огромное количество причин, влияющих на эффективность внедрения той либо другой технологии. На базе Санкт-Петербургского муниципального политехнического института был произведен полный анализ 5 главных технологий строй конструкций.

В Рф кирпичное и каменное жилищное строение занимает около 60%, экономное древесное хоть и на втором месте, но всего 23%. Из российских промышленных технологий в низкоэтажном строительстве употребляются каркасные конструкции как древесные, так и железные, мультислойные ограждающие конструкции типа «сэндвич», несъемная опалубка, глиняний кирпич, пенобетонные либо газобетонные блоки, профилированный брус, природный и искусственный камень.

В статье представлено всеохватывающее сопоставление стенок каркасных и бескаркасных конструкций. Проанализировав рынок технологий в области строительства, которые более нужны на местности РФ и СНГ, было отдано предпочтение 5 главным вариантам возведения построек: кирпич, пеноблок, брус клееный, древесный каркас, легкие железные тонкостенные конструкции (ЛСТК).

КИРПИЧ

Невзирая на то, что в ближайшее время появилось огромное количество современных строй материалов и технологий, при строительстве пригородных домов нередко употребляют кирпич. Отлично развитая производственная база, высочайшие эксплуатационные свойства (долговечность, крепкость), возможность сотворения сложных строительных форм и декоративных деталей при кладке стенок, также суждения престижа обеспечили этому материалу гигантскую популярность.

Кирпич – самый дорогой и престижный строительный материал. Дома из кирпича стоят сотки лет, и просторный кирпичный дом вне сомнения станет вашим родовым поместьем, в каком будете жить вы и ваши праправнуки.

Способность сохранять тепло в доме – главное преимущество кирпича, и, естественно, нельзя забывать о таком принципиальном качестве кирпича, как его долговечность. Он является одним из самых крепких и надежных строй материалов, если, но, при его изготовлении соблюдались все общепринятые нормы.

Не считая теплосбережения и долговечности, строительство домов из кирпича имеет и другие положительные стороны. Кирпич соответствует нормам пожаробезопасности, потому что он не пылает. В кирпиче не появляются процессы тления, он не может быть испорчен какими-либо вредителями, осадки и солнечные лучи на него не оказывают влияние. Кирпич пропускает в дом нужное количество воздуха, а летом защищает воздух в доме от перегревания. Но кирпич не лишен и недочетов, к примеру, низкая теплотехнические характеристики, значимый вес.

ПЕНОБЛОК

Одним из самых массовых материалов стенок, применяемых в текущее время для внешних огораживаний, является пеноблок. Кладка из пеноблоков с узким швом из бетона марок по плотности D500 и ниже обладает теплопроводимостью до 0,15 Вт/(м·?С), что позволяет получить достаточное сопротивление теплопередаче при разумной толщине конструкции. Однослойная кладка шириной до полметра позволяет соблюдать требования термический защиты внешних огораживаний жилых построек фактически во всех регионах Рф.

Строения, построенные из газобетонных блоков, владеют уникальным набором потребительских параметров: комфортабельные условия проживания; хорошие теплоаккумулирующие характеристики, исключающие резкие температурные колебания зимой и летом; шумоизоляция; морозостойкость; экологичность; экономичность. Также пенобетон является сверхтехнологичным материалом: он обеспечивает высшую скорость строительства благодаря фактически безупречной геометрии и огромным размерам. Блоки, перегородки, также армированные изделия позволяют стремительно строить не только лишь однородные стенки, да и целые дома. Материал долговечен – не пылает, не заржавевает, не сгнивает, не опасается плесени, не ведет взаимодействие с водой (не растворяется, не вымывается), не подвержен воздействию мышей и насекомых.

ТЕХНОЛОГИЯ ЛСТК

За рубежом разработка возведения легких железных тонкостенных конструкций (ЛСТК) из покрытой цинком стали удачно применяется в строительстве более 30 лет. В нашей стране практика ее внедрения насчитывает чуток больше десятилетия. Но за настолько куцее время на русском рынке сложился устойчивый спрос на ЛСТК.

С каждым годом ЛСТК находят все более обширное применение в российскей строительной практике – как в качестве самостоятельных несущих конструкций в низкоэтажных зданиях, так и в виде частей кровельных систем и стенового фахверка. Легкие балки, обрешетка и термопрофили составляют базу действенной технологии возведения облегченных энергосберегающих зданий.

Основой для термопанелей служат легкие железные профили – термопрофили. Они делаются из прочной конструкционной стали шириной от 0,8 до 2 мм. Почему строители употребляют сталь? Дело в том, что сталь характеризуется очень высочайшим значением дела прочности материала к плотности. К примеру, для дерева этот параметр практически в два раза, а для железобетона — в 20 раз меньше, чем для стали. Это дает возможность создавать легкие конструкции большой несущей возможности. Недочет стали – низкая коррозионная стойкость и высочайшая теплопроводимость. Коррозионная стойкость в термопрофиле обеспечивается применением горячеоцинкованной стали с шириной покрытия от 18 до 40 мкм включительно.

Плюсы внедрения термопанелей: пожароустойчивость, отменная звуко- и термоизоляция, экономичность, долговечность, огнестойкость и пожаробезопасность, легкость конструкции, экономия места.

Железные конструкции, в отличие от древесных, размеренны по размерам, не подвержены усадке, потому сходу можно заказывать окна и двери, делать работы по отделке в доме. Возрастает и скорость возведения строения. Крепкость железных конструкций позволяет строителям делать более широкие просветы меж несущими элементами, использовать любые кровельные и облицовочные материалы. Благодаря оцинковке срок службы железных тонкостенных конструкций составляет более 100 лет.

КЛЕЕНЫЙ БРУС

Клееный брус по термоизоляции существенно превосходит кирпич и бетон, и его теплопроводимость ниже, чем у цельной древесной породы. Это следствие того, что в клееном брусе не образуются глубочайшие трещинкы и вся толщина склеенного бруса «работает».

Клееный профилированный брус обладает наименьшей теплопроводимостью по сопоставлению с обыденным, потому что прослойки клея являются неплохими теплоизоляторами, а шиповое соединение бруса меж собой делает несколько контуров уплотнения и делает неосуществимым проникновение прохладного воздуха вовнутрь древесных домов.

Не считая того, обыденный брус при засыхании дает трещинкы (лопается) и эти трещинкы значительно понижают рабочую толщину бруса. Как понятно, обыденный брус при высыхании дает усадку около 10%. Но и на 3-ий год усадка дома из склеенного бруса может составить 0,5–1%. Считается, что основная усадка длится 1–2 сезона.

Такая большая усадка резко усложняет высококачественное строительство и теплоизоляцию помещения. Выходит, что, пока брус не высох, в него нельзя устанавливать окна и двери, по другому их перекосит.

Конструкции из клееной древесной породы на 50–70% прочнее цельных. Клееный брус дает усадку в главном при строительстве стенки.

ДЕРЕВЯННЫЙ КАРКАС

Одними из более ярчайших соперников древесного каркаса на рынке строительства низкоэтажных домов являются легкие железные тонкостенные конструкции (ЛСТК). Металлокаркас позиционируется как ровная кандидатура либо подмена древесному каркасу. По каркасной технологии строились и продолжают возводиться не только лишь личные дома, да и трёх- четырёхэтажные огромные функциональные строения.

Стенки каркасного дома своим строением напоминают сэндвич. Теплоизолятором при строительстве каркасного дома служит минеральная вата, «Эковата», пенополистирол либо пенополиуретан. С наружной стороны теплоизолятор зашивают цементно-стружечными плитами (ЦСП), OSB либо доской, которые облицовываются фасадной штукатуркой либо обшиваются сайдингом. Современные технологии производства и строительства каркасных домов позволяют не уступать домам из кирпича либо бетона в надежности, прочности и долговечности. При всем этом каркасные дома владеют целым рядом существенных преимуществ.

В зимнее время года каркасные и другие древесные дома можно стремительно прогреть до комфортабельной температуры, т.к. они имеют низкую теплоемкость стенок и перекрытий. Довольно подогреть только воздух.

К недочетам данной технологии можно отнести современные материалы, используемые в каркасном строительстве, которые могут быть опасны для человека. Так, древесно-стружечные плиты в качестве связуещего содержат фенолформальдегидные смолы, из за чего происходит эмиссия метаналя в воздух жилого помещения. При производстве минеральных ват так же используются фенолформальдегидные смолы, не считая этого, минеральные ваты являются источником канцерогенной пыли.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ СТЕНЫ

Подбор конструкции стенки ведётся исходя из равных требований:

Ниже представлены составы анализируемых стенок.

Кирпичная стенка:

Стенка из пеноблока:

Стенка из склеенного бруса:

Древесный каркас:

ЛСТК:

Любая из анализируемых конструкций стенок была оценена по пятибальной шкале по каждому из 20 характеристик, которые можно условно поделить на 5 групп:

Физические характеристики:

Условия строительства:

Дополнительные работы/реконструкция:

Экономические характеристики:

Вероятностные характеристики:

ОПИСАНИЕ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЙ

Физические характеристики. Фактическое сопротивление теплопередаче стеновых конструкций было вычислено согласно общеизвестной методике, изложенной в СНиП. Приобретенные значения сопротивления теплопередачи вошли в спектр от 3,17 до 4,181 м2·°С/Вт соответственно для стенок из кирпича и пеноблока. Следует направить внимание, что среднее значение данного параметра для центрального федерального окрестность составляет 3,087 м2·°С/Вт. Данное значение было преодолено всеми рассматриваемыми конструкциями стенок. Все онисоответствуют огнестойкости III степени; в случае с древесными конструкциями требуется постоянная обработка антипиренами, применение которых оказывает влияние конкретно на экологичность технологии. Способность ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук (звукоизоляция) соответствует требованиям СНиП 23-03-2003 во всех разработках.

Условия строительства. Возможность строительства и обычной эксплуатации была априори предусмотрена в любом районе на местности РФ. Транспортные расходы и доставка в недоступные районы обременительны для застройщика, который ведет строительство построек из кирпича, пеноблока и склеенного бруса в силу собственного веса главных строй материалов (кирпич, пеноблок, дерево). Строительство на сложных рельефах и нестабильных грунтах дополнительно к цены строительства надземной части строения добавит цена фундаментов, которые в случае «тяжелых» технологий будут дороже и потребуют огромных трудозатрат. Сезонность (не включая фундамент) и погодные условия сначала важны при строительстве стенок из кирпича и пеноблока, т. е. при строительстве, связанном с рабочей температурой нужной для песчано-цементного раствора. Возможностью строительства в районах с завышенной сейсмической угрозой владеют все рассмотренные технологии. Но для стенок из кирпичной/пеноблочной кладки это может быть только с проведением ряда конструктивных мер, влекущих повышение цены.

Экономические характеристики. Решающим фактором при выборе технологии при первом поверхностном взоре, непременно, является цена строительства под финальную отделку. Дороже всего застройщику обойдется строительство стенки из склеенного бруса (24,2 тыс.руб./м2); приблизительно на 2 и 5 тыс. рублей дешевле стенок из кирпича и пеноблока. Самыми экономными вариациями оказалось строительство древесной каркасной стенки (15,2 тыс.руб./м2) и по технологии ЛСТК (16,5 тыс.руб./м2).

Последующий параметр также следует отнести к экономическим, т. к. он отвечает за количество квадратных метров при данных наружных габаритах дома 8?10 м. При средней цены 1 м2 на местности С.-Петербург в 70–80 тыс. руб. борьба за дополнительную площадь имеет смысл. По данному параметру фаворитами стала разработка каркасного строительства (толщина стенки – 23,4 см, площадь – 71,8 м2), последнее место заняло строительство из кирпича (толщина стенки – 49,5 см, площадь – 63,16 м2). В абсолютных показателях разница составила около 8,5 м2, либо 640 тыс. руб.; в относительных – порядка 12%.

Дополнительные работы/реконструкция. Дополнительные работы перед внутренней чистовой отделкой после возведения коробки оказались нужны во всех 3-х бескаркасных разработках. В свою очередь применение гипсокартонных листов (ГКЛ) в качестве предварительного покрытия дает возможность приступать к чистовой отделке без дополнительных трудозатрат. В тот же блок заходит и параметр «Специальные требования к несущему конструктиву строения, дополнительные работы». Без особенных требований может быть строительство кирпичных стенок и стенок по технологии ЛСТК. Создание армопоясов при кладке пеноблоками, обработка антисептиками и антипиренами древесных конструкций, определённая влажность пиломатериала – все это следует учитывать в оставшихся конструкциях.

Изменение фасадной отделки, делая упор на денежные издержки, приводит к значимым дополнительным вложениям, которые сравнимо меньше исключительно в случае каркасного строительства. Высококачественным фактором при прокладке инженерных систем является наличие/отсутствие способности упрятать в стенке, к примеру, проводку, при маленький трудозатратности выполнения работ по укладке (трудозатратные работы – это штробление). Результаты представлены в таблице.

Вероятностные характеристики. В данный блок характеристик вошли: изменение геометрии, параметров несущего конструктива строения под воздействием наружных причин и времени, также возможность ошибки как следствие людского фактора. В случае с первым параметром основной неприятностью является усадка либо сколы древесных частей, также возникновение такового недостатка, как изменение прямоты. Для недеревянных конструкций изменение геометрии и параметров со временем не типично. (В этом случае не рассматривались биоповреждения.) Возможность ошибки при строительстве стеновых конструкций находится в зависимости от опыта ведения работ и профессионализма строителей, что в современных реалиях важно. Работа, связанная с кладкой кирпича и пеноблока, имеет наивысшую возможность ошибки; детальная проработка рабочей документации и точность производства монтируемых частей понижает возможность появления ошибок (стенка из склеенного бруса, каркасные технологии). Проект дома из ЛСТК, в отличие от обыденного строительного проекта, относится к машиностроительному конструированию и очень индустриализует строительный процесс, делает его просто управляемым и потому симпатичным для заказчика. Простота сборки каркаса ЛСТК без какой-нибудь подгонки на самом деле припоминает конструктор «ЛЕГО»

Результаты анализа сведены в таблицу. Параметр, который в нее не вошел, но носит время от времени главный нрав при выборе конструкции, является вес 1 м2 стенки. Принимая во внимание средние значения удельной плотности используемых материалов, были получены последующие результаты. Тяжеловесом в данной категории, как и ожидалось, стала кирпичная стенка – 416 кг/м2. Отрыв от других бескаркасных технологий (пеноблок – 329 кг/м2, клееный брус – 316 кг/м2) составил порядка 100 кг. Каркасные технологии, выставленные древесным каркасом и ЛСТК, по весу 1 м2 стенки оказались практически в 5 раз легче кирпичной стенки, а конкретно – 88 и 85 кг, соответственно. Еще одним бесспорным преимуществом домов из ЛСТК является возможность действенного ремонта и реконструкции. Стенки из металлоконструкций еще легче поменять либо перенести, чем кирпичные либо бревенчатые. Издержки и неудобства реконструкции несопоставимо меньше, чем при перестройке домов из обычных материалов.

Табл. 1. Сравнительная оценка строительства по разным технологиям

Сравнительная оценка по пятибальной шкале в каждом из 20 характеристик выявила технологии строительства, которые являются более хорошими, экономически прибыльными. Фаворитами стали каркасные технологии:

Бескаркасные технологии строительства заняли достойное 2-ое место:

Выбор за вами!

Декор Provance Оливки 6 10х10 см

Плитка Provance Оливки делается из натурального природного камня – травертина. Плитка может употребляться для декорирования кухонных фартуков, отлично подойдет для стиля прованс, французского кантри либо классики. Картинки разработанные художницей Флерой Даминовой в стиле акварельной росписи добавят вашему интерьеру авторские штришки. Выбирая декоры «Provance Оливки» ваша кухня преобретёт неброское очарование пригородной жизни. В материале допускается различие по тональности, которое является особенностью натурального камня. После укладки материала, рекомендуется обработать водоотталкивающей пропиткой для натурального камня.