Н.И. Ватин
Д.т.н., доктор наук, зав. кафедрой
А.С. Синельников
Аспирант
А.В. Малышева
Магистр
Д.В. Немова
Инженер
Кафедра «СУЗИС» инженерно-строительный факультет ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»
Рынок технологий и материалов для личного малоэтажного жилищного строительства сейчас многообразен. Любой производитель увешивает «призами» собственную разработку строительных конструкций, но на вопросы о сравнении с другими по последовательности параметров, включая окупаемость и стоимость, клиент обычно приобретает уклончивый ответ, ссылаясь на множество факторов, воздействующих на эффективность применения той либо другой технологии. На базе Петербургского национального политехнического университета был произведен комплексный анализ пяти главных разработок строительных конструкций.
В Российской Федерации кирпичное и каменное домостроение занимает около 60%, экономичное древесное хоть и на втором месте, но всего 23%. Из отечественных индустриальных разработок в малоэтажном постройке употребляются каркасные конструкции как древесные, так и железные, многослойные ограждающие конструкции типа «сэндвич», несъемная опалубка, керамический кирпич, пенобетонные либо газобетонные блоки, профилированный брус, природный и ненатуральный камень.
В статье представлено комплексное сравнение стен каркасных и бескаркасных конструкций.Проанализировав рынок строительных разработок, каковые самый пользуются спросом на территории СНГ и РФ, было дано предпочтение пяти главным вариантамвозведения строений: кирпич, пеноблок, брус клееный, древесный каркас, легкие металлические тонкостенные конструкции (ЛСТК).
КИРПИЧ Не обращая внимания на то, что сейчас показалось множество современных стройматериалов и технологий, при возведении загородных домов довольно часто применяют кирпич. Прекрасно развитая производственная база, высокие эксплуатационные характеристики (долговечность, прочность), возможность создания сложных архитектурных декоративных деталей и форм при кладке стен, и мысли престижа обеспечили этому материалу огромную популярность.
Кирпич – самый дорогой и респектабельный стройматериал. Дома из кирпича стоят много лет, и просторный кирпичный дом несомненно станет вашим фамильным поместьем, в котором станете жить вы и ваши праправнуки.
Свойство сохранять тепло в доме – основное преимущество кирпича, и, само собой разумеется, нельзя забывать о таком ответственном качестве кирпича, как его долговечность. Он есть одним из самых крепких и надежных стройматериалов, в случае если, но, при его изготовлении соблюдались все установленные нормы.
Не считая теплосбережения и долговечности, строительство домов из кирпича имеет и другие хорошие стороны. Кирпич соответствует нормам пожаробезопасности, поскольку он не горит. В кирпиче не появляются процессы гниения, он не может быть сломан какими-либо вредителями, осадкии солнечные лучи на него не воздействуют.
Кирпич пропускает в дом нужное количество воздуха, а летом защищает воздушное пространство в доме от перегревания. Но кирпич не лишен и недочётов, к примеру, низкая теплотехнические показатели, большой вес.
ПЕНОБЛОК Одним из самых массовых стеновых материалов, применяемых на данный момент для наружных ограждений, есть пеноблок. Кладка из пеноблоков с узким швом из бетона марок по плотности D500 и ниже владеет теплопроводностью до 0,15 Вт/(м·?С), что дает возможность приобрести достаточное сопротивление теплопередаче при разумной толщине конструкции. Однослойная кладка толщиной до полуметра разрешает выполнять требования тепловой защиты наружных ограждений жилых строений фактически во всех регионах России.
Строения, возведенные из газобетонных блоков, владеют неповторимым комплектом потребительских особенностей: комфортные условия проживания; хорошие теплоаккумулирующие особенности, исключающие резкие температурныеколебания зимний период и летом; звукоизоляция; морозоустойчивость; экологичность; экономичность. Кроме этого пенобетон есть высокотехнологичным материалом: он снабжает высокую скорость строительства благодаря фактически совершенной геометрии и громадным размерам.
Блоки, перегородки, и армированные изделия разрешают скоро возводить не только однородные стенки, но и целые дома. Материал долговечен – не горит, не ржавеет, не гниет, не опасается плесени, не взаимодействует с водой (не растворяется, не вымывается), не подвержен действию грызунов и насекомых.
Разработка ЛСТК За границей разработка возведения легких металлических тонкостенных конструкций (ЛСТК) из оцинкованной стали удачно используется в строительных работах более 30 лет. У нас практика ее применения насчитывает чуть больше десятилетия. Но за столь маленькое время на русском рынке сложился устойчивый спрос на ЛСТК.
Из года в год ЛСТК находят все более широкое использование в отечественной строительной практике – как в качестве независимых несущих конструкций в малоэтажных строениях, так и в виде элементов кровельных стенового фахверка и систем. Легкие балки, обрешетка и термопрофили составляют базу действенной разработке возведения облегченных энергосберегающих построек.
Базой для термопанелей помогают легкие металлические профили – термопрофили. Они изготавливаются из высокопрочной конструкционной стали толщиной от 0,8 до 2 мм. Из-за чего строители применяют сталь?
Дело в том, что сталь характеризуется высоким значением отношения прочности материала к плотности.
К примеру, для дерева данный параметр практически в два раза, а для железобетона — в 20 раз меньше, чем для стали.
Это позволяет создавать легкие конструкции громадной несущей свойстве. Недочёт стали – низкая высокая теплопроводность и коррозионная стойкость. Коррозионная стойкость в термопрофиле обеспечивается применением горячеоцинкованной стали с толщиной покрытия от 18 до 40 мкм включительно.
Преимущества применения термопанелей: пожароустойчивость, хорошая звуко- и теплоизоляция, экономичность, долговечность, пожаробезопасность и огнестойкость, легкость конструкции, экономия пространства.
Железные конструкции, в отличие от древесных, стабильны по размерам, не подвержены усадке, исходя из этого сходу возможно заказывать двери и окна, делать работы по отделке в доме. Возрастает и скорость возведения строения. Прочность металлических конструкций разрешает строителям делать более широкие проемы между несущими элементами, применять каждые кровельные и облицовочные материалы.
Благодаря оцинковке срок работы металлических тонкостенных конструкций образовывает не меньше 100 лет.
КЛЕЕНЫЙ БРУС Клееный брус по теплоизоляции существенно превосходит бетон и кирпич, и его теплопроводность ниже, чем у цельной древесины. Это следствие того, что в клееном брусе не образуются вся толщина и глубокие трещины клееного бруса «трудится».
Клееный профилированный брус владеет меньшей теплопроводностью если сравнивать с простым, поскольку прослойки клея являются хорошими теплоизоляторами, а шиповое соединение бруса между собой формирует пара контуров уплотнения совершает неосуществимым проникновение холодного воздуха вовнутрь древесных домов.
Помимо этого, простой брус при засыхании дает трещины (лопается) и эти трещины значительно снижают рабочую толщину бруса. Как мы знаем, простой брус при высыхании дает усадку около 10%. Но и на третий год усадка дома из клееного бруса может составить 0,5–1%.
Считается, что главная усадка длится 1–2 сезона.
Такая громадная усадка быстро усложняет качественное строительство и теплоизоляцию помещения. Получается, что, пока брус не высох, в него нельзя устанавливать двери и окна, в противном случае их перекосит.
Конструкции из клееной древесины на 50–70% прочнее цельных. Клееный брус дает усадку по большей части при возведении стенки.
Древесный КАРКАС Одними из самые ярких соперников древесного каркаса на рынке строительства малоэтажных домов являются легкие металлические тонкостенные конструкции (ЛСТК). Металлокаркас позиционируется как прямая альтернатива либо замена древесному каркасу. По каркасной технологии строились и возводятсяне только частные дома, но и трёх- четырёхэтажные громадные многофункциональные строения.
Стенки каркасного дома своим строением напоминают сэндвич. Утеплителем при постройке каркасного дома помогает минеральная вата, «Эковата», пенополистирол либо пенополиуретан. С внешней стороны утеплитель зашивают цементно-стружечными плитами (ЦСП), OSB либо фанерой, каковые облицовываются фасадной штукатуркой либо обшиваются сайдингом.
строительства и Современные технологии производства каркасных домов разрешают не уступать зданиям из кирпича либо бетона в надежности, долговечности и прочности. Наряду с этим каркасные дома владеют целым рядом значительных преимуществ.
- Быстровозводимость и дешевизна строительства каркасного дома.
Зимой каркасные и другие древесные дома возможно скоро прогреть до комфортной температуры, т.к. они имеют низкую теплоемкость стен и перекрытий. Достаточно нагреть лишь воздушное пространство.
К недочётам данной разработке возможно отнести современные материалы, используемые в каркасном постройке, каковые смогут быть небезопасны для человека.
Так,древесно-стружечные плиты в качестве связуещего содержат фенолформальдегидные смолы, из за чего происходит эмиссия формальдегида в атмосферу жилого помещения. При производстве минеральных ват так же используются фенолформальдегидные смолы, также, минеральные ваты являются источником канцерогенной пыли.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ СТЕНКИ Подбор конструкции стенки ведётся исходя из равных требований:
- к внешнему виду – фасадная отделка под кирпич;
Ниже представлены составы разбираемых стен.
Кирпичная стенки:
- штукатурка – 5 мм;
Стенки из пеноблока:
- штукатурка – 5 мм;
Стенки из клееного бруса:
- обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ – 25 мм;
Древесный каркас:
- обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ – 25 мм;
ЛСТК:
- обшивка с внутренней стороны ГКЛ+ГВЛ – 25 мм;
Любая из разбираемых конструкций стен была оценена по пятибальной шкалепо каждому из 20 параметров, каковые возможно условно поделить на 5 групп:
Физические параметры:
- 1. Фактическое сопротивление теплопередаче (среднее значение для ЦФО – 3,087 м2·°С/Вт).
2. Огнестойкость – III степень.
3. Экологичность.
4. Шумоизоляция.
5. Наличие горючих материалов.
Условия строительства:
- 1. Возможность нормальной эксплуатации и строительства в разных регионах.
2. Строительство на нестабильных грунтах и сложных рельефах.
3. Сезонность строительства (не включая фундамент).
4. Возможность строительства в районах с повышенной сейсмической опасностью.
5. Влияние погодных условий.
6. Транспортные затраты.
7. Доставка в труднодоступные районы.
Дополнительные работы/реконструкция:
- 1. Дополнительные работы перед внутренней чистовой отделкой по окончании возведения коробки.
2. Изменение фасадной отделки.
3. Прокладка инженерных сетей.
4. Особые требования к несущим конструкциям строения, дополнительные работы.
Экономические параметры:
- 1. Нужная площадь внутренних помещений при наружных размерах дома 8х10 м.
2. Цена строительства под чистовую отделку.
Вероятностные параметры:
- 1. Изменение геометрии, особенностей несущих конструкций строения под действием внешних факторов и времени.
2. Возможность неточности как следствие антропогенного фактора.
ОПИСАНИЕ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА РАЗРАБОТОК Физические параметры. Фактическое сопротивление теплопередаче стеновых конструкций было вычислено в соответствии с общеизвестной методике, изложенной в СНиП. Полученные значения сопротивления передачи тепла вошлив диапазон от 3,17 до 4,181 м2·°С/Вт соответственно для стенку из кирпича и пеноблока.
направляться обратить внимание, что среднее значение данного параметра для центрального федерального округасоставляет 3,087 м2·°С/Вт.
Данное значение было преодолено всеми разглядываемыми конструкциями стен.Все онисоответствуют огнестойкости не степени; при с древесными конструкциями требуется регулярная обработка антипиренами, использование которых воздействует конкретно на экологичность разработки. Свойство ограждающей конструкции уменьшать проходящий через нее звук (шумоизоляция) соответствует требованиям СНиП 23-03-2003во всех разработках.
Условия строительства.
Возможность нормальной эксплуатации и строительства была a priori предусмотрена в любом районе на территории РФ. Транспортные расходыи доставка в труднодоступные районы обременительны для застройщика, что ведет возведение строений из кирпича, пеноблока и клееного бруса в силу собственного веса главных стройматериалов (кирпич, пеноблок, дерево).
Строительство на нестабильных грунтах и сложных рельефах дополнительно к цене строительства надземной части строения добавит цена фундаментов, каковые при «тяжелых» разработок будут дороже и потребуют громадных трудозатрат. Сезонность (не включая фундамент) и погодные условия прежде всего ответственны при возведениистен из кирпича и пеноблока, т. е. при постройке, связанном с рабочей температурой нужной дляпесчано-цементного раствора.
Возможностью строительства в районах с повышенной сейсмической опасностью владеют все рассмотренные разработки. Но для стенку из кирпичной/пеноблочной кладки это вероятно лишь с проведением последовательности конструктивных мер, влекущих повышение цены.
Экономические параметры.
Решающим причиной при выборе разработки при первом поверхностном взоре, без сомнений, есть цена строительства под чистовую отделку. Дороже всего застройщику обойдется возведение стенки из клееного бруса (24,2 тыс.руб./м2); приблизительно на 2 и 5 тыс. рублей дешевле стен из кирпича и пеноблока.
Самыми бюджетными вариантами выяснилось строительство древесной каркасной стенки (15,2 тыс.руб./м2) и по разработке ЛСТК (16,5 тыс.руб./м2).
Следующий параметр кроме этого направляться отнести к экономическим, т. к. он несёт ответственность за количество квадратных метров при заданных внешних габаритах дома 8?10 м. При средней стоимости 1 м2 на территории С.-Петербург в 70–80 тыс. руб. борьба за дополнительную площадь имеет суть. По этому параметру победителями 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 полных показателях отличие составила около 8,5 м2, либо 640 тыс. руб.; в относительных – порядка 12%.
Дополнительные работы/реконструкция. Дополнительные работы перед внутренней чистовой отделкой по окончании возведения коробки были нужны во всех трех бескаркасных разработках.
Со своей стороны использование гипсокартонных страниц (ГКЛ) в качестве чернового покрытия позволяет приступать к чистовой отделке без дополнительных трудозатрат.
В данный же блок входит и параметр «Особые требования к несущему конструктиву строения, дополнительные работы».
Без особенных требований вероятно возведение кирпичных стен и стен по разработке ЛСТК.
Создание армопоясов при кладке пеноблоками, обработка антисептиками и антипиренами древесных конструкций, определённая влажность пиломатериала – все это направляться учесть в оставшихся конструкциях.
Изменение фасадной отделки, опираясь на денежные затраты, ведет к значительным дополнительным вложениям, каковые относительно меньше лишь при каркасного строительства.
Качественным причиной при прокладке инженерных совокупностей есть наличие/отсутствие возможности запрятать в стенке, к примеру, электропроводку, при маленькой трудоемкости исполнения работ по укладке (трудоемкие работы – это штробление). Результаты представлены в таблице.
Вероятностные параметры.
В этот блок параметров вошли: изменение геометрии, особенностей несущего конструктива строения под действием внешних факторов и времени, и возможность неточности как следствие антропогенного фактора. При с первым параметром главной проблемой есть усадка либо сколы древесных элементов, и появление для того чтобы недостатка, как изменение прямолинейности.
Для недеревянных конструкций изменение свойств и геометрии с течением времени не характерно. (В этом случае не рассматривались биоповреждения.) Возможность неточности при возведении стеновых конструкций зависит от профессионализма ведения строителей и опыта работ, что в современных реалиях важно. Работа, которая связана с кладкой кирпича и пеноблока, имеет большую возможность неточности; детальная проработка рабочей документации и точность изготовления монтируемых элементов снижает возможность происхождения неточностей (стенки из клееного бруса, каркасные разработки).
Проект дома из ЛСТК, в отличие от простого строительного проекта, относится к машиностроительному конструированию и максимально индустриализует строительный процесс, делает его легко управляемым и исходя из этого привлекательным для клиента. Простота сборки каркаса ЛСТК без какой-либо подгонкипо сути напоминает конструктор «ЛЕГО»
Результаты анализа сведены в таблицу. Параметр, что в нее не вошел, ноносит время от времени главный темперамент при выборе конструкции, есть вес 1 м2 стенки.
Принимая к сведенью средние значения удельной плотности используемых материалов, были взяты следующие результаты.
Тяжеловесом в данной категории, как и ожидалось, стала кирпичная стенки – 416 кг/м2.
Отрыв от остальных бескаркасных разработок (пеноблок – 329 кг/м2, клееный брус – 316 кг/м2) составил порядка 100 кг.
Каркасные разработки, представленные древесным каркасом и ЛСТК, по весу 1 м2 стенки были практически в 5 раз легче кирпичной стенки, в частности – 88 и 85 кг, соответственно. Еще одним неоспоримым преимуществом домов из ЛСТК есть возможность реконструкции и эффективного ремонта.
Стенки из металлоконструкций значительно легче заменить либо перенести, чем кирпичные либо бревенчатые.
неудобства и Затраты реконструкциинесопоставимо меньше, чем при перестройке домов из классических материалов.
Табл. 1. Сравнительная оценка строительства по разным разработкам
Сравнительная оценка по пятибальной шкале в каждом из 20 параметров распознала разработке строительства, каковые являются самые оптимальными, рентабельными. Фаворитами стали каркасные разработки:
- ЛСТК – 98 баллов;
Бескаркасные разработки строительства заняли хорошее второе место:
- кирпичная стенки – 77 баллов;
Выбор за вами!
Статья предоставлена компанией
Арсенал СТ
Рандомные показатели записей:
Презентация технологии малоэтажного строительства \
Подборка наиболее релевантных статей:
-
Таун-хаусы – новый вид малоэтажного строительства в россии
За последние годы сектор малоэтажного строительства в Российской Федерации в полной мере сформировался в отдельный раздел первичного рынка со…
-
Термопакетная технология в загородном домостроении. пенополистирол в строительстве
Ирония судьбы: главной материал, применяемый в термопакетной технологии, — пенополистирол, — был изобретён в Российской Федерации. А вот дома по данной…
-
Стеновые материалы в малоэтажном строительстве
Виды стеновых требования и материалов к ним Стенки из дерева Каркасно-щитовые ограждения Каменные стенки В завершении В данной статье: разновидности…
-
Современные технологии строительства. клееный брус
Клееный брус – один из лучших стройматериалов.В нем собраны все преимущества древесных домов, и исключены все их недочёты. Дома из клееного бруса прочны,…