Статьи

КНАУФ ГИПС 10 июля 2017 17:01 / Просмотров: 8612 КНАУФ, ЛСТК, Аквапанель

Надежная легкость. Технологии ЛСТК в малоэтажном домостроении

В публикации, посвященной технологиям строительства малоэтажных жилых зданий, специалисты Самарского государственного архитектурно-строительного университета – А. Прокопьева и Г. Рязанова отметили, что построенные и продолжающие строиться в нашей стране дома по традиционным технологиям в два раза тяжелее зарубежных аналогов. Значительный вес и, соответственно, высокая стоимость таких построек объясняются тем, что их вертикальные несущие и ограждающие конструкции возводятся из тяжелых материалов – кирпича или железобетона. Это увеличивает капиталовложения в строительство до 60% из-за необходимости возведения мощных фундаментов^*.

Надо также понимать, что помимо надежности такие капитальные постройки должны обладать хорошей энергоэффективностью, а это еще целый комплекс существенных вложений, которые окупятся только на этапе эксплуатации.

Добиться необходимого результата – надежности, энергоэффективности при экономической целесообразности можно и другими методами, один из которых – строительство по технологии ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции). Технология была создана в 1950 г. в Канаде для быстрого и недорого решения жилищной проблемы в стране, близкой к России по климатическим условиям.

Основной причиной появления данной технологии явилась необходимость в возведении большого количества малоэтажных домов для среднего класса, соответствующих климату страны. Технология ЛСТК довольно быстро приобрела характер массового применения, уменьшив (а в пригородах и городах и вовсе исключив) использование возведения каркасов из древесины, из-за их высокой стоимости, подверженности гниению и воздействию насекомых-вредителей.

Сегодня, например, в Швеции и Японии доля индивидуальных жилых домов, построенных из ЛСТК, составляет 15%, в США – 6%, в Великобритании – 3%. В России на строительство из ЛСТК приходится всего 0,5%.В нашей стране из ЛСТК начали строить в 1990 г., но активно использовать данную технологию стали лишь в 2000-х гг., когда в Центральном научно-исследовательском и проектном институте строительных металлоконструкций были выпущены рекомендации по проектированию таких зданий и сооружений.

Технология ЛСТК предполагает проектирование и строительство зданий и сооружений из легких стальных тонкостенных конструкций на основе каркаса с использованием термопрофилей и профилей со стенкой толщиной до 4 мм: стоечных, направляющих и перемычек, изготовленных из оцинкованной тонколистовой стали. ЛСТК используется как при возведении несущих и самонесущих стеновых конструкций, так и при строительстве межкомнатных и межэтажных перекрытий, стропильных систем и т.д.

Сегодня применяются три различных технологии строительства из ЛСТК.

Первая и самая распространенная технология – поэлементный монтаж. На стройплощадку привозят промаркированные профили, нарезанные по нужным размерам. Каркас собирается на месте «с нуля» как конструктор.

По второй технологии на заводе производится панель целиком. В нее вставляются окна, проводятся инженерные коммуникации, выполняется внутренняя и внешняя облицовка, после этого панели в готовом виде привозятся на стройплощадку. Масса 1 м² стеновой панели может составлять 40–50 кг, при заданной толщине от 154 мм до 204 мм.

Третий тип технологии – объемно-блочный. Готовые модули с чистовой отделкой и разведенными коммуникациями полностью собираются в производственных цехах. Потом их привозят на стройплощадку и соединяют вместе.

Технология ЛСТК имеет массу преимуществ именно в малоэтажном строительстве, при условных недостатках. Причем многие из достоинств позволяют значительно сократить срок строительства здания, и, значит, повлиять на себестоимость здания.

Экономия на фундаментных конструкциях. Расход стали при строительстве одноэтажного жилого дома по технологии ЛСТК не превышает 30–40 кг/м², тогда как вес 1 м² самого здания в среднем составляет 150 кг. Это позволяет применять мелкозаглубленные фундаменты, которые могут быть устроены в кратчайшие сроки – за 1–2 дня.

Экономия на тяжелой технике. Так как масса элементов составляет не более 80–100 кг, для такого монтажа не требуется тяжелая грузоподъемная техника.

Всесезонное строительство. Сборка профилей осуществляется «сухим» методом – при помощи болтов различного диаметра (5–16 мм), самонарезающими обычными и самосверлящими винтами, вытяжными заклепками, монтажными дюбелями, которые вводятся в пуклевки. Отсутствие «мокрых» процессов позволяет вести строительствокруглогодично, что в российских климатических условиях имеет существенное значение.

Идеальная геометрия здания.Это одно из важнейших преимуществ технологии ЛСТК. Все элементы легких стальных тонкостенных конструкций производят специализированные заводы, которые гарантируют качество и размерно-геометрическую точность каждой детали.
Все профили нарезаются и упаковываются еще на этапе производства. То есть от строителей требуется только собрать панели стен из уже готового, промаркированного соответствующим образом материала.

Здесь стоит сказать, что не все конструкции ЛСТК могут иметь хорошее качество, что характерно и для других строительных материалов. К сожалению, в России много недобросовестных предприятий, которые обманывают заказчиков. Декларируемое качество не соответствует действительному. Умышленно, в погоне за выгодой предприятия уменьшают толщину стенки профиля и слоя цинка, а так же используют марку стали ниже заявленной, что влияет на качество и безопасность всей конструкции.

В такой ситуации лучше ориентироваться на известных производителей, с опытом работы и соответствующей технологической и проектной базой.

Высокая скорость строительства. Средний срок сборки каркаса дома площадью 100 м² составляет две недели с участием бригады из 3–4 человек. Строительство дома «под ключ» займет два-три месяца. Для сравнения: на возведение кирпичного дома уйдет около 10 месяцев. К тому же здание не дает усадку, поэтому отделку можно производить сразу после монтажа основных конструкций. Это еще больше сокращает время строительства. Монтаж здания по технологии ЛСТК требует привлечения квалифицированных специалистов и это может вызвать трудности. С другой стороны, у известных производителей такие монтажники есть. Кстати, любая домостроительная технология требует привлечения квалифицированного персонала, тех же каменщиков, если строится кирпичный дом.

Конструктивная прочность и эксплуатационная долговечность ЛСТК. Многолетний опыт эксплуатации зданий, построенных по технологии ЛСТК, в том числе многоэтажных и промышленных, доказывает абсолютную прочность конструкции, которая дополнительно усиливается внутренней и наружной обшивкой. У многих потребителей есть мнение, что ЛСТК можно согнуть или пробить одним ударом. Это не так, поскольку прочность конструкции определяется в готовом, собранном виде, а не по отдельной детали.

В целом, срок службы зданий из ЛСТК – не менее 50 лет.
Кроме того все используемые в конструкции материалы не подвержены гниению, образованию колоний плесени, грибков и т.д.

Профили, используемые в ЛСТК, имеют корозионностойкое покрытие, однако и деревянные конструкции тоже нуждаются в защите от воздействия влаги, и затраты на оба вида защитной обработки вполне сопоставимы.
Можно сказать, что деревянный каркас «экологичнее». На самом деле это достоинство относительно, поскольку деревянные каркасы приходится также «зашивать» слоями внешней и внутренней отделки. Помимо того древесина требует многих пропиток – антипиреновых, биозащитных. Спрашивается, что в итоге останется от «экологичности» древесины?

В отличие от деревянных конструкций, ЛСТК никогда не дают усадки, и никак не реагирует на изменения влажности воздуха. Это значит, что даже через много лет эксплуатации в стенах таких сооружений не появятся щели, а сами ограждающие конструкции сохранят свои точные геометрические размеры. Все это обеспечивает постройке максимальную теплозащиту.

Каркас из ЛСТК обладает относительной огнестойкостью. Он не поддерживает горение, особенно если внутренняя обшивка выполнена из ГСП (гипсовая строительная плита, прежнее название – ГКЛ (гипсокартонный лист).

В этом случае вся конструкция способна выдерживать огонь в течение нескольких часов.

Энергоэффективность. Здание из ЛСТК – это такая же каркаснаяпостройка, как и любая другая. Поэтому ограждающая конструкция представляет собой «пирог», включающий эффективный утеплитель, и материалы внешней и внутренней облицовки. При этом использование профилей с перфорацией (термопрофиль) в несколько раз увеличивает путь теплового потока, что практически ликвидирует основную проблему металлоконструкций – «мостики холода».

К главным особенностям каркасных зданий можно отнести разделение функций в конструкции несущей основы и ограждающей (облицовочной) отделки. Каркас из ЛСТК-профиля выполняет несущую функцию, а ограждающую функцию берет на себя отделка из утеплителя, который комбинируется с ветроизоляциоными, гидро- и парозащитными материалами. Подобное распределение «обязанностей» позволяет делать каркасные дома из ЛСТК намного теплее. Для этого достаточно изменить толщину слоя утеплителя или сам его материал, а не вносить какие-либо корректировки в состав несущей конструкции металлокаркаса.

Вариативность архитектурно-планировочных решений. У зданий из ЛСТК нет ограничений по конфигурации объемов и способам внешней отделки. Конструкции каркасного типа позволяют реализовать любую планировочную схему. Помимо этого по технологии ЛСТК можно возводить сооружения без применения промежуточных опор с пролетами до 12 м, а в случае усиления конструкций – до 15 м. Кроме того ЛСТК обеспечивает удобство размещения элементов коммуникационных систем и встраивания в стены разного рода дополнительных сегментов.

Каркасное здание, возведенное по технологии ЛСТК, дает владельцам широчайшие возможности в выборе наружной отделки. Например, фасадные поверхности стен могут быть облицованы декоративным кирпичом. Обычно используют облицовочный (лицевой) кирпич или клинкерную плитку, имитирующую камень, кирпич и т. д. К категории традиционных материалов для обшивки каркасного дома из ЛСТК относятся деревянная вагонка или пластиковый сайдинг, а выполнить штукатурный фасад можно используя плиту КНАУФ Аквапанель.

Экологичность. Сталь – экологически чистый материал, не выделяющий в атмосферу летучих веществ и ничего из нее не поглощающий.

Устройство фундамента и цоколя

Наиболее распространенный фундамент, который устраивается для домов из ЛСТК – столбчатого типа. Столбы закладываются в каждом углу здания, в местах пересечения смежных стен, под простенками и опорами особо нагруженных прогонов на расстоянии от 1,5 м до 2,5 м друг от друга. Столбы могут быть каменными, кирпичными и железобетонными. Для каркасных ЛСТК-домов могут устраиваться и ленточные фундаменты. Они закладываются под все наружные и внутренние стены.
При устройстве столбчатого фундамента конструктивными элементами цоколя являются ростверк и забирка, заполняющая пространство между столбами фундамента. Забирка может быть выполнена из цокольных плит, кирпича или монолитного бетона. В цоколе обязательно должны быть вентиляционные отверстия, чтобы не допустить образование сырости в подвале.

Устройство полов и перекрытий

Для возведения межэтажных перекрытий используют оцинкованные профили С- и Z-образного сечения. Стандартная ширина сечения профиля – 150; 200 или 250 мм. Толщина стенки профиля – 2–3 мм. По российским стандартам балки укладывают с шагом 60 см, по европейским – 35 см.

В состав конструкции перекрытия входят:

пол из ГВЛ;
несущий настил;
стальные оцинкованные профили С- и Z-образного сечения;
плитный утеплитель;
профили для обрешетки потолка;
листы ГСП для потолка.

Процесс монтажа начинается с крепления по внутреннему периметру направляющего П-образного профиля, в котором будут фиксироваться балки перекрытия. Для увеличения жесткости и прочности конструкции применяют стальные уголки, которые крепят винтами в стоечный профиль стеновой панели в каркас перекрытия – балку.

После установки и фиксации балок выполняется обрешетка потолка. Для обрешетки применяют шляпный профиль (омега-профиль). На обрешетку крепят влагозащитную пленку, сверху – гипсовые строительные плиты (ГСП). Плиты утеплителя (минеральная вата) укладывают между балками. В качестве утеплителя используют минераловатные плиты плотностью 30–40 кг/м³.

Сверху на перекрытие из ЛСТК закрепляют саморезаими стальные профилированные листы (волны располагают перпендикулярно направлению балок). Для повышения звукоизоляционных характеристик рекомендуется между профлистом и балками проложить прокладки из шумопоглощающего материала.

Заключительный этап монтажа перекрытия – устройство чернового пола (для этого подходят листы ГВЛ), после чего можно приступать к укладке напольного покрытия.

При устройстве цокольного перекрытия, по ростверку выполняется гидроизоляция из одного слоя рубероида или унифлекса.

Устройство стены

В конструкцию наружных стен зданий входят:

металлические оцинкованные профили, изготовленные из полосы тонколистовой стали толщиной 0,75–2,5 мм, соединенные между собой винтам и саморезами в плоскости панели. Вертикальные стойки, горизонтальные направляющие профили и соединительные элементы создают каркас здания;
плиты утеплителя, плотно уложенные между стойками. Утеплитель должен быть негорючий, экологически безопасный и обеспечивать высокие теплофизические параметры стены (минерльная вата);
ГСП для обшивки стены с внутренней стороны;
пароизоляционные и диффузионные пленки;
наружная облицовка, выполненная по принципу «вентилируемого фасада» (воздушный зазор обеспечивает проветривание утеплителя).

Основой конструктивной системы зданий из ЛСТК является несущий каркас из гнутых профилей швеллерного, С- или Z-образного сечения повышенной жесткости из стали толщиной не менее 0,75 мм.

Возведение стен выполняется в несколько этапов. Каркас стеновой панели ЛСТК собирается в горизонтальном положении, после чего устанавливается в проектное вертикальное положение и закрепляется к фундаменту или перекрытию. Между стойками каркаса укладывается утеплитель из трех слоев минераловатных плит «вразбежку». По внутренней стороне стены укладывается слой пароизоляции и обшивается листовым материалом. Для обеспечения пожаробезопасности, прочности и звукоизоляции лучше всего применять КНАУФ-листы (ГСП).

По стандарту внутреннюю обшивку делают двухслойной. Для этого используют КНАУФ-листы ГСП-А с кромкой ПЛУК. Гипсовые строительные плиты к металлическому каркасу из ЛСТК крепят с помощью прокалывающих самонарезающих или сверлящих самонарезающих шурупов (саморезов) диаметром 4,2 мм или 4,8 мм, обязательно с потайной головкой. ГСП КНАУФ служит прекрасной основой для покраски, оклейки обоями или отделки тонкослойной декоративной штукатуркой. Сам процесс внутренней отделки каркасного дома из ЛСТК существенно облегчен благодаря идеально ровной поверхности стен и точному схождению панелей на стыках.

Наружная сторона обшивается листовым материалом, например цементными плитами «Аквапанель» КНАУФ, и подготавливается для отделки (оштукатуривания или приклейки клинкерной плитки).

Чтобы утеплитель хорошо сохранял тепло внутри здания, необходимо с внешних фасадных сторон закрыть его специальной ветрозащитной пленкой. Прямое назначение ветрозащиты – сохранение тепла внутри здания, препятствование разрушению слоя утеплителя и защита его от воздействия атмосферных явлений. Функция ветрозащитного слоя в том, чтобы не пропускать воздух и влагу снаружи, но и не препятствовать выходу водяного пара изнутри, то есть данный слой должен обладать паро- и воздухонепроницаемостью. Мембранные пленки гидро- и ветрозащитные укладывают на поверхность утеплителя, а между наружной обшивкой и слоем ветрозащиты оставляют зазор, что позволяет свободно выходить влажному воздуху без образования конденсата внутри.

Внешняя отделка здания из ЛСТК

От выбора материала для отделки фасада зависит не только внешний облик здания, но и тепло- и звукоизоляция. Возможно применение материалов из древесины – вагонки и блок-хауса. Широкую популярность приобрел виниловый или поливинилхлоридный сайдинг. В некоторых случаях производят оштукатуривание фасадов. Иногда применяется отделка фасадов различными плитными материалами и фиброцементным сайдингом, облицовочным кирпичом, натуральным или искусственным камнем.

Устройство кровли

Устройство кровли начинается с монтажа стропильной системы. Шаг стропильных ног должен быть равен 1,2 м или 0,6 м. В зависимости от типа кровли, на стропила укладывается обрешетка, выполненная из шляпного профиля (омега-профиль). На обрешетку укладывается кровельный материал. Кровля любого типа должна обеспечивать надежную защиту дома от проникновения осадков и выдерживать снеговую и ветровую нагрузки.

Цена вопроса

Себестоимость любого дома зависит от многих факторов. Не себестоимость влияют: площадь здания, его отделка, конкуренция среди производителей и фирм, предоставляющих монтажные услуги, близость производителей.

Конечные цены на дома могут значительно различаться даже в пределах одного региона. «Путешествие» по просторам интернета, показало заметный разброс цифр.

Например, в Липецке, у одной из фирм, цена металлокаркаса^**дома площадью 217 м² стоит 690 250 тыс.руб. Комплект этого же дома с монтажом под чистовую отделку фасада сайдингом – 3,710 млн руб.

Дом площадью 77 м² – 1,208,4 млн руб.

В Новосибирске одна из компаний предлагает одноквартирное двухэтажное здание общей площадью 163,8 м². Комплект металлокаркаса – 580 тыс. руб. Комплект «дом под ключ» этого здания – 2, 457 млн руб.

А вот какая картина наблюдается в Подмосковье. Цена металлокаркаса двухэтажного жилого дома общей площадью 112 м²– 435 тыс. руб.
Стоимость металлокаркаса с монтажом – 652,500 тыс. руб.

Встречается также сравнение средней стоимости 1м² жилья (с внутренней отделкой) в зависимости от технологии строительства:

монолитное – 28,5 тыс. руб.;
каркасно-панельное – 19 тыс. руб.;
брус – 32 тыс. руб.;
ЛСТК – 18,5 тыс. руб.

____________________________________________________________________

*Прокопьева А.Ю., Рязанова Г.Н. Анализ эффективности несъемных опалубок для возведения ограждающих конструкций при малоэтажном строительстве. Самарский государственный архитектурно-строительный университет. 2015.

**Формула ценообразования комплекта металлокаркаса (без монтажа):