Каркасные дома по технологии ЛСТК
Оптимальные критерии, которыми мы все руковоствуемся при строительстве дома - это дом должен быть прочным, долговечным, строиться быстро и при этом стоить сравнительно недорого, с этими доводами думаю согласятся все.
В большинстве случаев споры начинаются по поводу выбора строительных материалов. Что технологичнее, прочнее, теплее, дерево, кирпич, бетон или материалы на основе полимеров? Какие из них считать экологически чистыми, а какие нет?
До недавнего времени металл как материал для возведения каркаса стен индивидуальных жилых домов предметом серьезной дискуссии не являлся. Считалось невозможным так же возводить стены и кровлю теплых домов из стекла, но прогресс не строит на месте и с развитием технологии энергоэффективных светопрозрачных конструкций на основе алюминиевого профиля теплые зимние сады, оранжереи, бассейны с обширным остеклением сегодня возводятся даже за Полярным кругом. Инженеры-разработчики нашли способ снизить теплопроводящую способность металлических профилей до уровня деревянного бруса. Для этого внутри экструдированного алюминиевого профиля заложили воздушные полости с утеплителем, которые препятствуют быстрому распространению холода.
Как же построить легкий и прочный каркас жилого дома из металла и попытаться избежать при этом коррозии, образования мостиков холода и конденсата? Ответ на этот вопрос нашли еще в пятидесятых годах прошлого столетия шведы. С появлением высококачественных утеплителей, изоляционных и паропроницаемых защитных материалов они разработали технологию строительства металлокаркасных зданий. Сегодня эта технология строительства из легких стальных тонкостенных конструкций называется технологией ЛСТК.
В качестве каркаса в технолгии ЛСТК используется оцинкованный тонкостенный профиль, похожий на тот, что применяют для монтажа листов гипсокартона, только большего сечения и с особой перфорацией (его назвали термопрофиль). Промежутки между стойками металлического каркаса заполняются обычно утеплителем из минеральной ваты. По данным исследований, отверстия в стенках профиля значительно снижают потери тепла через стены здания за счет удлинения пути теплового потока и особенностей краевых свойств прорезей, имеющих непростую форму. Кроме того, на теплопроводность стены здания сильно влияет толщина материала профиля.
"А как же проблема "точки росы?" - спросите Вы. - Ведь при снижении температуры влага все равно будет появляться". Действительно, "точка росы" имеет место в стеновой конструкции любого дома. Но важно, где она и как отводятся водяные пары. В металлокаркасных домах "точка росы" находится внутри стены здания, и проблема появления конденсата может решаться только при грамотно спроектированной системе вентилирования панелей здания. Во-первых, они ограждаются от влаги, идущей изнутри дома пароизоляционной пленкой. Во-вторых, снаружи заполненный утеплителем каркас укутывается ветро-гидроизоляцией (Tyvek, "Ютафол-Д" и им подобными), которая беспрепятственно выпускает содержащуюся в панелях влагу наружу, но защищает утеплитель от выветривания и намокания. В-третьих, дополнительно делается вентилируемый зазор между пленкой и внешней облицовкой, в котором создаются условия для возникновения воздушной тяги. Поток воздуха быстро удаляет водяные пары (вентилируемые фасады).
Другая проблема, которая не может не волновать знающих физику людей - это высокая электропроводность металлических конструкций. Но удар молнии или случайный пробой опасны, если металлические проводники плохо заземлены. Если же предприняты превентивные меры, позволяющие избежать возникновения разности потенциалов в различных частях металлоконструкции, опасаться нечего. Сделать жизнь в металлокаркасном доме безопасной помогает правильное устройство системы уравнивания потенциалов (т.е. правильное заземление в нескольких местах). При попадании в здание молнии электрический разряд уходит в землю, не нанося вреда оборудованию и людям. Кроме того, отделка дома изнутри и снаружи не проводящими электрический ток материалами исключает прямой контакт с металлом каркаса. Рекомендуется использовать для разводки к светильникам и розеткам кабели с двойной изоляцией. Для повышения электробезопасности металлокаркасного дома и для защиты находящегося в нем оборудования принято устанавливать в распределительных щитах ограничители перенапряжений, защитные автоматы и селективные УЗО.
Основные свойства каркасных зданий из легких стальных тонкостенных конструкций
Исходными составляющими ЛСТК являются металлические профили, имеющие сечение в форме букв С, U, S и Z и изготовленные из оцинкованной горячим способом стали толщиной от 0,7 до 3 мм. Как мы отметили выше, изюминкой несущих конструкций стен считается термопрофиль, в стенках которого в шахматном порядке прорезаны многочисленные сквозные канавки. Из-за этого путь теплового потока по перемычкам между канавками резко увеличивается, а площадь сечения потока уменьшается. В результате потери тепла зданием существенно снижаются. К сожалению, при этом ослабляются прочностные показатели профиля (в том числе на сопротивление по изгибу, скручивание и продольную устойчивость). Поэтому для обеспечения жесткости каркаса здания его конструкцию приходится тщательно обдумывать и просчитывать. При этом используются специфические элементы, такие как панельные фермы, жесткие диски перекрытий, краевые балки, узлы креплений в фермах перекрытий и крыши. Термопрофили комбинируются с обычными тонкостенными профилями с толщиной стенки 1-1,5 мм. Нарезка термопрофилей по проектным размерам осуществляется на заводе. Поскольку гальваническую обработку металла проводят горячим способом, покрытие обеспечивает создание защитного слоя толщиной 20 мкм с долговечностью до ста лет. Термопрофили соединяются в конструкции специальными самосверлящими винтами (саморезами и болтами).
По ряду показателей постройки из ЛСТК аналогов не имеют. Легче зданий из этих конструкций разве что соломенные хижины. Так, масса 1 м2 стены из ЛСТК без внешней отделки составляет в среднем 53 кг; ферма с рабочим пролетом 9 м весит 70 кг. Благодаря легкости комплектующих все строительство ведется без использования подъемной техники. Этим зданиям не нужен и фундамент глубиной 1,5 - 2 м. - они отлично стоят на мелкозаглубленных фундаментах (лентах, монолитных плитах или буронабивных сваях).
Благодаря применению фундаментов мелкого заложения, легкости каждого элемента конструкции, точности размеров, правильной маркировке и быстроте сборки здания - стало возможным сократить расходы и строимость строительства на 50-80% .