В 60-х годах прошлого века архитекторы прогнозировали, что в начале XXI века большинство людей будет жить в сборно-модульных жилищах, построенных по фантастически короткие сроки. Их предсказания сбываются: комфортабельное и экономичное и конкурентоспособное строительство зданий за срок от нескольких дней до полутора месяцев - реальность наших дней. Сокращение строительного цикла по быстровозводимое технологии происходит благодаря тому, что здание поставляется на строительную площадку с заводской готовностью до 95%. Такой дом, во-первых, требует устройства более облегченного фундамента, что значительно экономит средства застройщика. Во-вторых, он доставляется на место монтажа в виде набора деталей (каждая имеет свой номер согласно проекта), и несколько человек собирают его, как конструктор. Основными из быстровозводимых считаются следующие жилые дома: здания из готовых модулей с высокой заводской готовностью, включая встроенную бытовую технику, инженерные сети и даже мебель, с больших панелей; каркасного типа, с несъемной опалубкой (по эффективному утеплителя); с укрупненных элементов. Возможны и сочетания этих типов конструкций в одном здании.
Щит, панель и каркас
Около 80% всех быстровозводимых домов в мире строятся панельно-каркасных способом. В зависимости от технологии производства конструкции дома делятся на три основных вида: максимальной заводской готовности, где стена поставляется уже с отделкой, а каркас «вшит» в стены; частичной готовности (несущая рама с укрепляет обшивкой. Каркас, изготовленный на месте и заполнен (фахверк . Построенные таким образом здания называются: панельные, каркасно-щитовые, каркасные. Современные панельные конструкции комплектуются уже на предприятии, включая все необходимые компоненты.
Основой для панельного строительства являются рамная конструкция и обшивка, прослойка стен и поверхностный монтаж. Современные панельные конструкции, как правило, комплектуются уже на предприятии, включая все необходимые наполнители: утеплитель, гидроизоляция внутренняя и внешняя ветрозащита. Внутренняя и внешняя отделка производятся на месте. В завершение в стены встраиваются окна и наружные двери. Срок от начала сборки до готовности «под ключ» - примерно до пяти недель.
Строительство щитовых домов началось еще в позапрошлом веке в Северной Америке, где получило быстрое распространение. Сегодня этот способ строительства применяется в США, Канаде и на севере Европы практически повсеместно. Щитовое строительство, как и панельное - это несущая рама с укрепляет обшивкой. Наружная обшивка стен способствует не только повышению прочности, но и их защищенности от внешних воздействий. Черновая сборка щитового дома проводится за 2-3 дня, включая установку крыши для защиты от дождя. Далее основная конструкция комплектуется щитами и обшивкой на месте. Внутренняя отделка завершается чаще гипсовыми панелями или деревянной обшивкой.
Каркасный способ строительства схож с средневековыми фахверковыми зданиями. Однако, в отличие от фахверковой здания, у современного каркасного дома нет обозначения четкой формы и специальной обработки выступающих балок. Кроме того, в современном каркасе значительно больше, до 5 метров, расстояние между вертикальными опорами. В настоящее время вместо дубовых перекрытий (как в фвахверхе) обычно используют клееный брус. Дополнительные конструкции, такие, как балки или стропила, выполняются из деревянного массива. Утеплитель в каркасном доме располагается в межконструкционних пространствах, а дополнительный утеплитель - под наружной обшивкой. И еще одно свойство роднит каркасный дом с щитовым и панельным домами: внутренняя обшивка из гипсовых панелей. Основным преимуществом каркасных домов является высокая скорость их возведения. Весь комплекс работ занимает 1-2 месяца.
Разновидность каркасной технологии - металлический каркас из оцинкованной стали. Его элементы соединяют между собой с помощью обычных саморезов, можно также применять сварку. Важное достоинство металлокаркаса - стабильность его геометрии при любых погодных условиях. Он готовится и жестокий, не дает усадкам, не скрипит, устойчивый к коррозии. Внешне металлокаркас закрывается сэндвич-панелей, а внутри - гипсокартонными плитами повышенной огнестойкости. В пространстве между ними могут быть заключены коммуникации. Благодаря такой конструкции дом представляет собой единое целое и прекрасно выдерживает ветровые нагрузки.
Срок монтажа (в зависимости от вида отделки) - до 2-4 недель.
Технологию строительства загородных домов на основе каркаса из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) применяют в западных странах (Швеции, Японии, США, Великобритании) более 50 лет. Конструкция дома на основе ЛСТК выглядит следующим образом: сначала сооружают каркас из стального оцинкованного профиля толщиной в среднем до 3 мм. Затем его утепляют и обшивают. Среди основных преимуществ технологии: малый вес конструкций позволяет существенно снизить нагрузку на фундамент, точность изготовления изделий до 1 мм, высокая эластичность каркаса (конструкция может «проглатывать» большие динамические нагрузки), всесезонность строительства, высокая скорость работ (дом «под ключ» реально сдать меньше чем за месяц). Заявленная долговечность - не менее 50 лет, а купить дом можно дешевле, чем строительство с деревянным каркасом.
Основным преимуществом каркасно-панельных домов любого типа является высокая скорость их возведения. Весь комплекс работ от заключения договора с покупателем до окончательного установления на подготовленной участке занимает 1-2 месяца. Среди недостатков этих технологий называют ограничения высоты до четырех этажей. Увеличение этажности приводит к значительному усложнению каркаса и снижению его надежности. Есть также мнение, что каркасный или панельный дом «дышит» хуже, чем кирпичный или деревянный, поэтому в нем необходима система вентиляции, а еще лучше - климат-контроля. Этот пункт расходов увеличивает стоимость такого жилья.
Опалубка
Основным конкурентом каркасно-панельных домов является железобетонные монолитные конструкции, или здания с применением технологии несъемной (встречаются также термины не снимаются, что остается) опалубки. Это практически то же самое монолитное строительство, только опалубка здесь применяется не как инвентарь, а как материал, составляющий общую конструкцию стены. Опалубка выполняется в виде стандартных деталей в форме блоков (наиболее распространенный вариант) либо в форме панелей. Из таких деталей собираются стены, а после сборки пространство между опалубкой заливается бетоном, образуя (после отвердения бетона) стены с двухсторонней изоляцией и высоким общим тепловым сопротивлением. Стена получается сразу «теплой» и не требует дальнейшего утепления. Одна из эффективных разновидностей как съемной, так и не снимаются опалубки - панель из листов пенополистирола. При возведении стен из пенополистирольной опалубки заказчик экономит на стоимости утеплителя (по показателю теплопроводности 12,4 см пенополистирола равно 981 см газобетона) и креплений, а также работ по его монтажу. Кроме пенополистирола для изготовления несъемной опалубки используют также щепо-цементные плиты («Велокс», «Дурисол») и другие современные материалы.
Стены и перекрытия здания, построенного с применением несъемной опалубки, имеют повышенные противопожарные характеристики. Такие блоки очень мало весят, не требуют применения тяжелой техники, темпы возведения стен высоки: этаж за пять дней. Технология с применением несъемной опалубки допускает различные варианты внешней и внутренней отделки: фасадные панели, полимерные штукатурки, сайдинг из винила или металла, а также самые обычные облицовочные материалы, такие как штукатурка, кирпич, плитка, камень. При этом никакой дополнительной подготовки стены не нужно: поверхность плит идеально ровная. Подведение коммуникаций решается так же просто: в пористом материале легко сделать канавки под всю необходимую проводку и системы снабжения.
Необходимо упомянуть, что пенополистирол, используемый в конструкциях зданий, является изготовленным из термопластов утеплителем, требующих защиты от высоких температур, поэтому особое внимание должно уделяться защитно-декоративным покрытием с внутренней и внешней стороны стены. Так, например, специалисты советуют с наружной стороны теплоизоляционный слой облицовывать кирпичом или оштукатуривают цементно-песчаной штукатуркой (толщиной 25-30 мм) по закрепленной к стене металлической сеткой. А со стороны помещения - двумя слоями гипсокартонных листов толщиной по 12,5 мм каждый или цементно-песчаной штукатуркой не менее 20 мм.
И другие
Последние несколько лет при строительстве малоэтажных домов стали применяться распространены на Западе трехслойные сэндвич-панели (SIP панель, конструкционная утепленная панель). По технологии SIP возведение всех элементов дома ведется из сэндвич-панелей, склеенных с применением высоких технологий в заводских условиях. Панель состоит из пенополистирола, заключенного между двух листов OSB (высокоплотных стружечных плит). Именно заводское склеивание под давлением превращает эти материалы в надежный конструкционный элемент, поскольку все слои SIP панели при нагрузке работают совместно.
Панели достаточно больших размеров (0,9 × 9 м и более), достаточно прочны и пригодны для изготовления как стен, так и крыш, а в отдельных случаях и для перекрытий. Сборник панелей осуществляется без сварки с помощью замковых соединений либо с помощью крепления - саморезов. Панели крепятся обычно на стальной каркас коробчатого или двухтаврового профиля. В последнее время наблюдается переход к изготовлению каркасов из брусьев клееной древесины больших размеров. Важным фактором, как это ни парадоксально, является их пожаростойкость. Пропитанная на большую глубину антиперенами древесина за час в открытом пламени прогорает всего на 1-2 см. Кроме того, не происходит снижение теплосберегающих свойств стен и кровли в процессе эксплуатации здания. Модульность конструкции в сочетании с небольшим весом элементов позволяет возвести дом по технологии SIP даже вдвоем за 4-5 недель.
В последнее время на рынок выходят сэндвич-панели с другим типом утеплителей, в частности, с наполнителем из пенополиуретана (PUR) и пенополиизоцианурата (PIR). Как уверяет производители, PUR и PIR сохраняют тепло лучше, а впитывают влагу хуже (т.е. не впитывают вовсе), чем минеральная вата.
Еще одна новинка в каркасном домостроении - комбинированная технология. Каркас возводится из легких металлических конструкций.
Но металл сам по себе является мостиком холода, и встает вопрос об использовании теплоизолирующего материала, которым обшивается каркас.
Этот материал - фибролит магнезиальные плиты, которые выполняют функцию тепло-и звукоизоляции и относятся к негорючих материалов.
По заверению производителя, металлокаркас из оцинкованной стали увеличивает срок службы здания до 80 лет, причем исключается усадка дома. Применение фибролит плит позволяет создать микроклимат, как в доме с бруса - стены в такого строения «дышат»: в доме прохладно летом и тепло зимой. Если рассмотреть «слоеный пирог» стены, то он выглядит так: каркас, обшитый с двух сторон фибролит плитами, пространство между которыми заполняется или минеральным утеплителем или бетоном.
Одним из направлений сокращения сроков строительства является возведение объектов по традиционным технологиям с применением крупногабаритных элементов. Ярким образцом такого строительства является применение (для возведения стен) крупногабаритных поризованных керамических камней. Один такой камень заменяет до 15 обычного кирпича, по энергосбережению он в 2-3 раза эффективнее, а по скорости строительства позволяет увеличить скорость кладки в 1,5-2 раза. Так же и строительство из крупных блоков из ячеистого бетона. Даже обычное строительство деревянных рубленых домов значительно ускоряется при применении оцилиндрованного бревна заводского изготовления, а особенно многослойного клееного бруса, при этом в состав бруса сейчас вводят термовкладыши из минеральной ваты, что делает такие дома чрезвычайно энергоэффективными.
Еще один способ строительства - из многослойных блоков. Блок трехслойную конструкцию размером 400 × 200 × 300 мм и включает в себя: фактурная слой (защитно-декоративный керамзитобетон, теплоеффективний слой (пенополистирол), что несет слой (керамзитобетон) Все три слоя связаны между собой базальтопластиковими стержнями.
Кладка стены ведется в один ряд. Необходимость утепления стены отсутствует. Для кладки используют сухую строительную смесь для бетонных блоков с теплосберегающим эффектом, для приготовления которого требуется только вода. В связи с этим снижаются расходы по транспортировке и времени.
Подводя итог, можно сказать, что существует много способов сокращения сроков строительства. Но применение современных отделочных материалов и технологий не снимает с владельцев обязанностей по эксплуатационному обслуживанию дома.
Построенного с применением быстровозводимых технологий - особенно. Эти технологии исторически возникли в ответ на необходимость скорейшего освоения новых больших территорий, а потому дома, построенного по одной из каркасно-панельных технологий, отводилась 15-20-летний срок службы. При правильном обслуживании (периодические обследования, своевременный ремонт) такой дом может служить хозяевам и до 100-150 лет.
