EPLAN.HOUSEУсовершенствованный каркас дома
После 150 лет после строительства первого дома представленного на международной выставке в Париже в 1867 году технология каркасного строительства претерпела значительные изменения.
Современная стандартная каркасная стена делается из досок сечением 50х100 мм с шагом 400 мм и двойной верхней обвязкой, каналами в углах, сделанных из 3 досок, подпорок под перемычками в проёмах, костылями и брусом или сдвоенными досками в качестве перемычек — была заменена стеной из досок сечением 50х150 мм с шагом 600 мм, с одной верхней обвязкой, углами из двух досок, без подпорок под перемычками, без костылей и с одной доской для перемычек (а во многих случаях, вообще без перемычки).
Так дешевле и быстрее строить дом и это помогает еще больше сэкономить на отоплении и кондиционировании. Это дешевле, потому что используется на 5-10% меньше досок (на 1 пог.м) и это быстрее, потому что используется на 30% меньше элементов. Экономится энергия, потому что толщина стены на 50% больше, поэтому туда можно поместить на 50% больше утеплителя и, потому что это уменьшает мостики холода на 10%. Расстояние между элементами каркаса больше, в результате легче делать инсталляции внутри стен и последующее обслуживание — всё встаёт на место проще и водопроводчики и электрики меньше сверлят дырок в стойках, а установка утеплителя происходит быстрее, потому что меньше проёмов между стойками, не смотря на то, что проёмы шире и глубже. Всё выровнено снизу до верху, так что нагрузка падает прямо вертикально, что приводит к меньшему, но более прочному соединению деталей и каркас становится чище, да и просто выглядит лучше.
Некоторые усовершенствованные технологии каркасов совсем не такие уж и новые. Смотрите рисунок 1.
Рисунок 1: Каркас в линию – Рисунок из книги “The American Cottage Builder,” Джона Баллока, Stringer and Townsend, New York, NY, 1854. Великий, великий прадедушка понял это давно.
Рисунок 2: Усовершенствованный каркас - каркас из досок 50х150 с шагом 600 мм, с единственной верхней обвязкой, с двумя стойками в углу, без подпорок под перемычками, без верхних костылей и с перемычкой из одинарной доски в несущих стенах и совсем без неё в не несущих стенах.
На рисунке 2 показана схема современного усовершенствованного каркаса. Всё собрано в одну линию от низа наверх так, что две обвязки на верху стены не нужны (Фото 1). Нет перемычек на не несущих стенах. Оконные проёмы чище без подпорок под перемычками и костылей (Фото 2). В наружных углах используется только 2 стойки (Фото 3). Гипсокартон, крепится с помощью крепёжных уголков (Фото 4). И всё это одобрено официальными правилами строительства, но почти не применяется в США, ни строителями, ни инженерами. Почему? Потому что когда инженеры проектируют каркас, они определяют структурную прочность по таблицам, в которых все данные основаны на старых методах. Для усовершенствованного каркаса необходимо делать расчеты по нагрузкам, что американские инженеры делать не привыкли.
Фото 1: Линейный каркас - Все элементы каркаса выставляются в одну линию, начиная от деревянного перекрытия первого этажа и заканчивая каркасом крыши, поэтому вторая обвязка наверху стены не нужна
Фото 3: Каркас угла - Мой первый опыт строительства по технологии усовершенствованного каркаса в 1982 году.
Фото 4: Крепление гипсокартона – Уголки создают плавающие углы при креплении гипсокартона, уменьшая вероятность образования трещин в гипсокартоне. Одним из самых больших достижений было принятие официальными лицами и строителями изменение способов крепления гипсокартона и наружной обшивки в углах ( Рисунок 3 и Рисунок 4). Чтобы объяснить, что "плавающие углы" уменьшают образование трещин в гипсокартоне нужно немного времени. Древесина всегда изменяет свою геометрию из-за изменения влажности. Гипсокартон не изменяется. Когда вы прикрепляете что-нибудь, что постоянно двигается, к чему-нибудь, что не хочет двигаться, всегда будут возникать проблемы. Мы называем это трещины. Ключевым моментом для уменьшения образования трещин в сухой штукатурке является уменьшение площади крепления.
Мы узнали это с ростом популярности ферм в начале 80-х, когда были разработаны плавающие углы и клипсы для гипсокартона. Самое простое крепление для гипсокартона это разрезать рояльные петли по 5 см. Чтобы уменьшить площадь крепления нужно просто чтобы в месте крепления не было древесины. Говоря техническим языком это добавить степень свободы движения. А говоря по-простому, это просто умно.
Рисунок 3: Угол из 2-х стоек – Гипсокартон поддерживается угловой клипсой создавая "плавающий угол", тем самым, уменьшая вероятность образования в нём трещин.
Рисунок 4: Крепление угловых наличников – Заметьте, здесь наличник крепится поверх обшивки стены. Вы также можете установить доски 50х100 мм для закрепления обшивки и наличников, см Фото 8.
Там, где внутренние стены соединяются с наружными стенами у нас ещё больше противоречий с современным "усовершенствованным каркасом". Я просто не понимаю проблему, связанную с соединением верхних обвязок и перекрестными блоками (Рисунок 5 и Рисунок 6). На самом деле, я понимаю проблемы. Всё новое обычно вызывает проблемы, просто потому, что это новое. Даже если, как в этом случае, "новое" на самом деле уже десятилетия старое.
Рисунок 5: Примыкающая внутренняя стена – Для крепления внутренней стены к наружной используется монтажная пластина.
Рисунок 6: Перекрёстные блоки – Горизонтальные блоки используемые для крепления гипсокартона и связывающие внутренние и наружные стены вместе.
Одиночные верхние обвязки похоже являются самой большой проблемой. Не с точки зрения структурной прочности или технологичности конструкциии, а с точки зрения восприятия. Есть два способа сделать соединение: с монтажной пластиной (Рисунок 7) или с деревянной накладкой (Рисунок 8). Что лучше это чисто предпочтение плотника. Некоторым плотникам нравятся пластины, некоторым — накладки.
Рисунок 7: Соединение верхних обвязок – Для соединения верхних обвязок используется металлическая пластина.
Рисунок 8: Накладка верхних обвязок – Деревянный брусок используется в качестве накладки для соединения верхних обвязок. Обратите внимание, что средняя стойка отпилена короче, чтобы над ней разместить накладку.
Одно я могу сказать совершенно точно — вам не нужны двойные верхние обвязки, чтобы выровнять стену. Это сделают контур пола и контур крыши, а не дополнительная обвязка. Большинство выравнивают стены в процессе сборки каркаса используя временные подкосы, подпорки и т.п.
Несущие стены должны делаться с перемычками над проёмами и в "усовершенствованном каркасе" обычно используют одну перемычку, установленную с наружной стороны стены (Рисунок 9). Таким образом к перемычке нельзя прикрепить гипсокартон, поэтому он не будет трескаться.
Рисунок 9: Тонкая перемычка - Перемычка расположена с наружной стороны стены.
Наибольшим изменением является тот факт, что стены стали тольще и нужно придумать, что делать с дополнительными 10 см? Нужно ли сделать фундамент шире? Или уменьшить внутреннюю площадь дома? Может быть оставить фундамент как есть, и сделать консоли для крепления наружной стены за стенами фундамента? Это не простое решение. Внутренние размеры завязаны с минимальной шириной коридоров, дверей, планировкой кухонной мебели, лестниц. Также не всегда возможно расширить пятно застройки. Обычно нужно переделывать проект дома и делать новые чертежи.
А как затрагивают перекрытия эти изменения? Теперь шаг лаг будет 600 мм, что означает черновой настил пола должен быть толще. Экономия на каркасе пола покрывает разницу в стоимости более толстых панелей.
Каркас внутренних стен также делается с шагом 600 мм, но эти стойки сечением 50х100 мм. И почти все стены не несущие, поэтому соединения не структурные (Фото 5).
Фото 5: Каркас перегородок - Каркас внутренних стен также делается с шагом 600 мм, но эти стойки сечением 50х100 мм. И почти все стены не несущие, поэтому соединения не структурные.
Становится более интересно, когда мы добавляем утепляющую обшивку. В настоящее время утепляющая обшивка не является частью продвинутого каркаса. Просто большинство народа использующих продвинутый каркас также используют утепляющую обшивку (Фото 6). В этом случае гидроизоляционный слой направлен наружу. Но такие панели не обеспечивают достаточное сопротивление сдвигу, для этих целей необходимо применять OSB или фанеру, так называемые, "связующие стенные панели", которые должны устанавливаться в углах здания, в промежутках между окнами и т.п. (Фото 7). Это приводит к интересной конструкции углов (Фото 8). Комбинация "продвинутого" каркаса и утепляющих обшивок приводит к углублению оконных проемов (Фото 9). Откосы вокруг проемов обычно обшивают гипсокартоном и только подоконник делают деревянным.
Фото 6: Утепляющая обшивка - В этом случае гидроизоляционный слой направлен наружу.
Фото 7: OSB укрепляющая панель - утепляющие панели не обеспечивают достаточное сопротивление сдвигу, для этих целей необходимо применять OSB или фанеру, так называемые, "укрепляющие стенные панели", которые должны устанавливаться в углах здания, в промежутках между окнами и т.п.
Фото 8: Каркас угла с OSB и утепляющей обшивкой – Обратите внимание, что толщина пенополистирола уменьшается в месте контакта со связующей панелью OSB, так чтобы не образовались выступы на поверхности стен. Также обратите внимание на полоску между утепляющей панелью и наружной облицовкой для обеспечения вентиляции и дренажа слоя облицовки и угловых наличников
Фото 9: Глубокие оконные проемы - Комбинация "усовершенствованного" каркаса и утепляющих обшивок приводит к углублению оконных проемов. Откосы вокруг проемов обычно обшивают гипсокартоном и только подоконник делают деревянным.
Как видите у усовершенствованного каркаса множество преимуществ: экономия денег, энергии, сохранность ресурсов и уменьшение времени работ.
