Технология возведения из легких стальных конструкций. Дома из лстк под ключ. Легкость конструкции дома

14.06.2019

Лёгкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) – современная технология быстрого возведения зданий и сооружений, которые изготавливаются из стальных строительных элементов толщиной до 3…4 мм. За границей, в Европе данная технология называется Light Gauge Steel Framing (LGSF).

Что такое ЛСТК? Где применяют ЛСТК конструкции в строительстве

Технология ЛСТК является альтернативой деревянному каркасному строительству и разработана с целью удешевления и ускорения процесса постройки малоэтажных домов среднего класса. Строительные элементы из ЛСТК применяются как самостоятельно несущие конструкции малоэтажных зданий (фото 1 ) или в комбинации с традиционными технологиями строительства зданий из стандартных строительных материалов: дерево, металл, кирпич, железобетон (фото 2) .

Фото 1_Каркасные малоэтажные здания из ЛСТК

Фото 2. Строительные элементы из ЛСТК в комбинации с традиционными технологиями строительства зданий из стандартных строительных материалов

Достаточно большой опыт строительства легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) имеют такие страны как Канада, США, страны Западной Европы, Китай. В России и Украине, а также в других странах СНГ больше практиковалось проектирование и строительство металлических конструкций (МК) и легких металлических конструкций (ЛМК), которые имеют существенные отличия от технологии ЛСТК.

Признаки ЛСТК

Рассмотрим основные признаки легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК):

Толщина стали, из которой изготовлены строительные элементы, не превышает 3…4 мм (0,7…4 мм); предел стали текучести 250…350 МПа и более; относительное удлинение не менее 18%.
Для изготовления строительных элементов применяют рулонный холоднокатаный стальной лист с цинковым покрытием, масса которого составляет не менее 275 г/м 2 .
Основными элементами ЛСТК являются холодногнутые профили открытого и замкнутого сечения.
В качестве ограждающих конструкций – стен и потолков применяют тонкостенные профили с перфорированными стенками (термопрофили) – они улучшают теплотехнические показатели ограждающих конструкций здания.
В основном элементы ЛСТК соединяются высококачественными самонарезающими винтами из:

нержавеющей стали;
углеродистой стали с цинковым или кадмиевым покрытием;
углеродистой стали с кадмиевым покрытием.

В проектных расчетах из ЛСТК учитывается совместная работа всех строительных элементов, в том числе работа внутренних, наружных обшивок и других неметаллических элементов.
Проектирование зданий из ЛСТК осуществляются с помощью компьютерного двухмерного и трехмерного моделирования (используют эффекты пространственной работы конструкций).
Все строительные элементы по технологии ЛСТК изготавливаются на специализированных предприятиях, а на строительных площадках только собираются в единую конструкцию.
На предприятии строго по рабочим чертежам изготавливают все элементы каркаса и его обшивки, строго в нужном месте в элементах отмечаются или просверливаются специальные отверстия для соединения элементов в единый каркас.

К основным строительным элементам конструкций ЛСТК относятся профилированный или перфорированный оцинкованный стальные тонкостенные профили, из которых изготавливают стойки, перемычки, направляющие, прогоны и пр., фото 3 .

Основой здания, построенного по технологии ЛСТК, является несущий жесткий и прочный каркас, который собирается из легких стальных тонкостенных конструкций. Из-за не большого веса здания из ЛСТК часто применяют фундамент мелкого заложения (в среднем высота фундамента 0,6 м, ширина 0,2…0,6 м).

Фото 3. Элементы ЛСТК каркаса

Гнутые профили ЛСТК представлены 4 основными типами поперечного сечения , фото 4 :

П-образный профиль (швеллер);
С-образный профиль;
z-образный профиль;
уголок.

Высота профилей – 100…350 мм.

Фото 4. Разновидности профилей ЛСТК: 1 – П-образный (направляющий) термопрофиль; 2 – С-образный (стоечный) термопрофиль; 3 – шляпный термопрофиль; 4 – П-образный (направляющий) профиль; 5 – С-образный (стоечный) профиль; 6 – уголок оцинкованный; 7 – Z-образный профиль

Соединения между строительными элементами ЛСТК выполняют с помощью:

болтов (диаметр 5…16 мм);
саморезов;
специальных винтов (самосверлящие и самонарезающие винты);
вытяжных заклёпок;
пороховых монтажных дюбелей;
пневматических монтажных дюбелей;
пресс-соединения;
пластин;
шпилек.

Каркас здания из ЛСТК обшивают стандартными модулями , фото 5 :

кровельные панели, фото 5а ;
стеновые панели, фото 5б ;
панели перекрытия, фото 5в .

Для повышения тепло- и звукоизоляционных свойств панелей, внутри их устанавливается утеплитель (чаще всего это минеральная вата).

Фото 5. Стандартные модули здания из ЛСТК: а) кровельные панели; б) стеновые панели; в) панели перекрытия

Для строительства малоэтажных зданий по технологии ЛСТК наружные стены могут быть выполнены в двух вариантах:

несущие стены из каркаса включающего термопрофили;
самонесущие стены изготовлены из сборных листов или панелей

Что собой представляет термопанели ЛСТК?

Термопанели ЛСТК производятся по индивидуальному заказу на специализированных предприятиях и предназначены для заполнения пространства между каркасом здания и образованием наружных стен. Термопанели ЛСТК используют при строительстве жилых и офисных зданий, гостиниц, отелей, кафе, торговых центров и т.д. Толщина панелей составляет 15…25 см (приведенное сопротивление теплопередачи стены составляет 3,2…5,1 м 2 °C/Вт).

Термопанели, в основном состоят из следующих компонентов , фото 6 :

внешняя отделка (может быть из кирпича, сайдинга, деревянной вагонки и т.д.);
гипсоволокнистые плиты (2 слоя);
минеральный негорючий базальтовый утеплитель или стекло-волокнистый утеплитель в виде плит;
пароизоляционная плёнка;
несущий каркас панели, состоящий из перемычек, направляющих и стоечных термопрофилей;
внутренняя обшивка – изготовлена в основном из гипсокартона.

Особенность термопрофилей заключается в их конструктивном исполнении. Оцинкованные стальные элементы термопрофиля имеют перфорацию (просечку) в виде длинных отверстий, расположенных в шахматном порядке. При таком расположении перфорации достигается снижение теплопроводности стального профиля (эффект увеличения длины теплопроводного участка, через который происходят теплопотери).

Фото 6. Принципиальная схема устройства здания на основе термо-профилей. Устройство термопанели: 1 – внешняя отделка; 2 – гипсоволокнистые плиты (2 слоя); 3 – минеральный утеплитель; 4 – пароизоляционная плёнка; 5 – направляющие термопрофили; 6 – стоечные термопрофили; 7 – перемычка из термопрофиля

Термопанели ЛСТК изготавливаются на предприятии и уже в готовом виде устанавливаются непосредственно на строительной площадке, фото 7.

Фото 7. Монтаж термопанелей ЛСТК

Последовательность организации строительства по технологии ЛСТК

Определение конструкции и размера дома.
Выполнение расчетных и проектных работ, на основании которых составляют проектную документацию, и определяется нужное количество строительных элементов ЛСТК.
Производится: изготовление строительных элементов, просверливание технологических отверстий и маркировка всех элементов, согласно сборочным чертежам. Изготовление всех элементов выполняют в среднем за 2…5 дня (в зависимости от сложности конструкции).
Доставка всех элементов на строительную площадку в разобранном виде или в собранном виде основных частей (панелей). В комплект деталей, которые должны быть при доставке на строительную площадку входит:

профиля нужного размера, согласно с чертежами;
соединительный крепеж узлов (крепежные элементы и детали должны быть оцинкованные);
сборочные чертежи.

Какие преимущества есть у технологии ЛСТК?

Высокая скорость строительства. За 4…5 месяцев можно полностью возвести дом среднего размера.
Облегченная конструкция. Здание из ЛСТК конструкций не оказывает большого давления на основание, либо нижележащие конструкции. Это свойство особенно ценно при выполнении надстроек из ЛСТК существующих зданий.
Всесезонное строительство. Возможность строительства по технологии ЛСТК в любую погоду круглогодично. В большинстве случаев при строительстве отсутствует «мокрые процессы».
Простота строительства. Для строительства жилого дома достаточно привлекать бригаду монтажников в составе 3…4 человек. Вес одной детали из ЛСТК не превышает 100 кг. Каркас обычного торгового павильона общей площадью 200 м 2 можно смонтировать полностью за 3 дня бригадой из 4 человек. Нет необходимости в использовании тяжелой грузоподъемной техники.
Сейсмоустойчивость. В Японии строительство по технологии ЛСТК приобрело широкое распространение.
Минимальные теплопотери зданий , построенных по технологии ЛСТК.
Не сложная транспортировка строительных элементов ЛСТК.
Высокое качество. Все элементы изготавливаются на заводе или специализированном предприятии.
Относительно низкая стоимость строительства. Стоимость 1 м 2 жилого помещения «под ключ» составляет примерно 400…500$.
Конструктивные преимущества. Конструкция из ЛСТК относительно легко демонтируется и устанавливается снова в нужном месте, с минимальными расходами (можно возводить сборно-разборные конструкции). На здания из ЛСТК можно устанавливать разную отделку фасада: кирпич, сайдинг, вагонка, профлист и т.д, рис, 8б .

Безопасная сборка. Сборка (разборка) конструкций выполняется без применения сварочных работ.
Биостойкий материал. Не приживается на оцинкованной стали плесень, грибок.

Фото 8. Преимущества применения ЛСТК технологии для строительства зданий

Какие недостатки присутствуют у технологии ЛСТК?

Долговечность несущих конструкций ЛСТК и здания (сооружения) в целом сильно зависит от качества производства стальных профилей и монтажа конструкций ЛСТК. В странах бывшего СССР эта технология используется относительно недавно, поэтому не всегда качество материалов и работ удовлетворяют требованиям этой технологии. В среднем долговечность несущих каркасов из ЛСТК в наших условиях составляет 40 лет (вследствие коррозии оцинкованного профиля долговечность ЛСТК низкая, по сравнению с каменными, бетонными и кирпичными зданиями; ЛСТК элементы изготавливают из стали с цинковым покрытием в двух вариантах – до 120 г/м 2 и более 350 г/м 2 . При втором варианте толщина цинкового покрытия достигает 25 мкм, что надежно защищает сталь от коррозии и обеспечивает более высокую долговечность конструкции).
Изготовление легких стальных тонкостенных конструкций производится только на заводе.
Расчет и проектирование следует доверять профессионалам, и желательно с большим опытом. Также монтаж элементов ЛСТК следует выполнять строго по чертежу, так как игнорирование деталей чертежа, может привести к пагубным последствиям, фото 9.
Для строительства в станах СНГ практически отсутствуют нормы проектирования ЛСТК. При проектировании ЛСТК в Европе руководствуются нормами DIN и Еврокодом.
Низкая огнестойкость стальных конструкций каркаса здания (необходимо ее повышать путем выполнения огнестойких защитных обшивок.
После пожара несущие конструкции каркаса из ЛСТК не подлежат восстановлению и требуют полной замены.

Фото 9. Разрушение конструкции из ЛСТК вследствие пренебрежения технологии сборки

Область применения ЛСТК

строительство ограждающих конструкций при возведении многоэтажных зданий;
строительство малоэтажных домов (коттеджи, таунхаусы) и подсобных строений (гаражи, навесы, хозблоки и пр.);
строительство межэтажных и чердачных перекрытий;
строительство мансардных этажей;
строительство складских помещений, магазинов, гаражей;
устройство вентилируемых фасадов;
строительство офисных зданий;
возведение сборно-разборных и быстровозводимых зданий (сооружений);
выполнение надстроек существующих зданий.

На фото 10 приведены примеры использования ЛСТК технологии строительства.

Фото 10. Область применения технологии ЛСТК

Публикацию подготовил – эксперт

Конев Александр Анатольевич

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 м 2 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/м 2 , тогда как вес 1 м 2 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 м 2 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/м 3 .

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 м 2 стоит 690 250 тыс.руб. Комплект этого же дома с монтажом под чистовую отделку фасада сайдингом – 3,710 млн руб.

Дом площадью 77 м 2 – 1,208,4 млн руб.

В Новосибирске одна из компаний предлагает одноквартирное двухэтажное здание общей площадью 163,8 м 2 . 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 м 2 – 435 тыс. руб.
Стоимость металлокаркаса с монтажом – 652,500 тыс. руб.

Встречается также сравнение средней стоимости 1м 2 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):

1 м2 весит 40 кг металла;
1 т ЛСТК стоит 80 тыс. руб.;
каркас дома площадью 100 м2 (4 т) будет стоить 320 тыс. руб.

Технология строительства домов из лёгких стальных тонкостенных конструкций активно развивается с 1950 года. Не так давно в наших странах появились первые нормы строительства и нормативы, с которых популярность каркасных быстровозводимых зданий из металлических конструкций начала расти умеренным, не сбавляющимся темпом. Плюсы и минусы каркасных домов из ЛСТК должен знать каждый, ведь за этой технологией будущее.

Стальные тонкостенные конструкции из лёгкого оцинкованного профиля (ЛСТК) толщиной до 4 мм применяются в строительстве быстровозводимых каркасных зданий. Металлический каркас состоит из профилированных листов и тонкостенных П-С- Z-ПШ-образных профилей.

Каркас малоэтажного дома из ЛСТК

Происхождение технологии

Технология строительства каркасных зданий и сооружений из ЛСТК возникла в Канаде в 1950 году. В те времена, средние слои населения нуждались в качественном и недорогом жилье. Возможность массового производства элементов ЛСТК и доступность материала решили эту задачу и, с тех пор, строительство по технологии ЛСТК активно распространено в Соединенных штатах Америки, Скандинавии и Японии.

Плюсы ЛСТК перекрывают все минусы, делая эту инновационную строительную технологию популярной и доступной для каждого желающего построить здание любого уровня сложности.

Строительство ЛСТК в России появилось в 1990 году, но активное использование началось лишь в 2000-х годах, когда в центральном научно-исследовательском и проектном институте строительных металлоконструкций были выпущены рекомендации по проектированию зданий и сооружений. Государственные нормативы существуют для металлических конструкций толщиной профиля от 4 миллиметров, но на практике принято использовать европейские или международные практики и строительные регламенты, которые отличаются более жёсткими требованиями в отличие российских.

Устройство фундамента

Строительство каркасного дома начинается с . Это ответственный этап работы, потому что исправлять ошибки, которые были допущены при устройстве фундамента, очень непросто. Последствия допущенных ошибок – перекошенные крыльцо или веранда, двери и окна, которые начинают плохо открываться, нарушенная тепло- и звукоизоляция стен и перегородок.

Наиболее распространённый тип фундамента, который чаще всего устраивается для ЛСТК домов сборно-щитовой конструкции – столбчатый фундамент. Столбы закладываются в каждом углу здания, в местах пересечения смежных стен и под простенками, под опорами особо нагруженных прогонов на расстоянии от 1,5 м до 2,5 м между собой. Столбы могут быть каменными, кирпичными, бетонными и железобетонными. Под каркасные ЛСТК дома могут устраиваться и ленточные фундаменты. Они закладываются под все наружные и внутренние стены.

Состав ЛСТК

Все элементы лёгких стальных тонкостенных конструкций производят специализированные заводы, которые гарантируют качество и точность геометрической формы каждой детали. ЛСТК состоит из гладких оцинкованных высокопрочных профилей и перфорированных (т.н. термопрофилей): стоечных, направляющих и перемычек.

Соединение ЛСТК профилей выполняется:

Болтами разного диаметра (5-16 мм.)
Самонарезающими обычными и самосверлящими винтами
Вытяжными заклепками
Монтажными дюбелями (порховые и пневматические)
Пуклёвками

Готовый каркас дома (коттеджа) из ЛСТК.

Область применения технологии ЛСТК

Плюсы значительно перекрывают незначительные минусы, которыми обладает технология ЛСТК, поэтому применение быстровозводимых конструкций широко распространено в гражданских и промышленных сферах.

ЛСТК используется:

Строительство малоэтажных жилых домов и коттеджей.
Коммерческое строительство производственных и промышленных зданий. Применяется для строительства ангаров и складов, гаражей и парковок, автосервисов и автостоянок, торговых центров, павильонов и магазинов.
Строительство мансардных этажей.
Применяется в качестве ограждающих конструкций для многоэтажных сооружений.

Плюсы и минусы ЛСТК

Плюсы лёгких стальных тонкостенных конструкций представлены длинным списком, а минусы имеют неоднозначное определение. Давайте рассмотрим все плюсы и минусы этой строительной технологии.

Строительство сложной ЛСТК конструкции.

Плюсы ЛСТК

Каркасные здания не наносят вред окружающей среде.
ЛСТК быстро стоится. Для быстрого строительства понадобится 3-4 человека. Средний срок сборки каркаса составляет 2-3 месяца.
Простой монтаж по инструкции завода. Собрать здание из ЛСТК можно самостоятельно.
Не дает усадку на фундамент ни во время строительства, ни в период эксплуатации.
Высокие прочностные характеристики. Без сомнения, один из главных плюсов ЛСТК.
Возможность сборки в любую погоду.
Сейсмическая устойчивость конструкции. Несомненный плюс, который сделал ЛСТК конструкции популярными в Японии, стране с высоким уровнем сейсмической активности.
Низкая стоимость.
Точность размеров профилей.
Заводское качество.
Высокие теплоизоляционные характеристики.
Длительный срок службы. Заявленный срок службы здания составляет 70-120 лет.

Все плюсы ЛСТК перед вами, именно эти преимущества сделали каркасное строительство из тонкостенных стальных профилей востребованным и популярным. Даже, несмотря на плюсы технологии ЛСТК, она является современным и инновационным решением.

Минусы ЛСТК

Самое время определить минусы и недостатки, которыми обладает технология каркасного строительства ЛСТК. Их мало, они имеют место быть только в наших странах.

Минусы ЛСТК состоят в следующем:

Тонкая стена или малая жёсткость и прочность конструкции. Неоднозначное мнение большинства людей заключается в том, что ЛСТК можно согнуть или пробить с удара. Такой минус можно опровергнуть тем, что прочность конструкции определяется проектом в готовом, собранном виде, когда здание вводят в эксплуатацию, а не в отдельных случаях каждой детали.
Низкий срок службы. Такой минус также отпадает, если все сырье было качественным и использовалось покрытие цинком в 25 микрон.
Качество конструкций. К сожалению, в России много недобросовестных предприятий, которые обманывают заказчиков. Декларируемое качество не соответствует действительности. Умышленным образом в погоне за выгодой предприятия уменьшают толщину профиля и снижают толщину слоя цинка, что влияет на качество и безопасность всей конструкции. Доверяйте изготовление и строительство надежным застройщикам.

Это все минусы технологии ЛСТК. Чтобы конструкция служила долго важно доверять проектирование и строительство профессионалам с высоким квалификационным уровнем.

Давайте рассмотрим, как происходит строительство и из чего устроен дом.

Графический проект готового дома из ЛСТК

Устройство каркасного дома из ЛСТК

Проектирование. Строительство начинается с заказа проекта будущего сооружения. Без проектной документации невозможно начать сборку и установку конструкции. Архитектор составляет проект с учетом требований и пожеланий заказчика, а также с учетом климатических особенностей региона. В проектной документации закладывается информация по возможным и критическим нагрузкам, типу фундамента и строительным материалам. После того, как проект готов, он отправляется на завод, где из металлоконструкций формируется готовый комплект профилей со всеми крепежными элементами и документацией по сборке.

Устройство и особенности строительства.

Устройство цоколя. Устройство цоколя входит в состав работ при строительстве каркасного дома из лёгких тонкостенных стальных конструкций. Цоколь – это надземная часть фундамента, ограничивающая подпольное место. 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 должны быть обязательно предусмотрены вентиляционные отверстия, чтобы не допустить в подвале сырость.
Полы каркасного дома ЛСТК. Устройство цокольного перекрытия и пола выполняется в следующей последовательности: по ростверку устраивается гидроизоляция из одного слоя рубероида или унифлекса. Затем укладываются прогоны из ЛСТК, а по прогонам укладываются лаги. На них нашиваются плиты OSB или влагостойкой фанеры, устраивается гидроизоляция, ставятся дополнительные лаги, укладываются плиты утеплителя, устраивается пароизоляция, сверху нашивается еще один слой OSB и укладывается напольное покрытие.
Стены. Последовательность устройства стен: по прогонам монтируется каркас ЛСТК. Между стойками каркаса укладывается утеплитель из трёх слоев минераловатных плит «вразбежку». По внутренней стороне стены делается слой пароизоляции и обшивается листовым материалом. Наружная сторона обшивается листовым материалом и подготавливается для отделки.
Кровля. Устройство кровли начинается с монтажа стропильной системы. Шаг стропильных ног должен быть равен 0.6 или 0.35 метра. В зависимости от типа кровли, по стропилам укладывается обрешётка, которая может быть изготовлена из профилированного оцинкованного листа. Кровля любого вида должна обеспечивать надёжную защиту дома от проникновения осадков и выдерживать снеговую и ветровую нагрузки.
Отделка фасада. Заканчивается строительство каркасного дома отделкой фасада. От выбора материала для отделки фасада зависит не только внешний вид жилища, но и улучшение таких условий комфорта, как тепло- и звукоизоляция. Возможно применение материалов из дерева – вагонки и блок-хауса. Широкую популярность завоевал виниловый или поливинилхлоридный сайдинг. В некоторых случаях производят оштукатуривание фасадов по листам пенополистирола, предварительно наклеенных на наружную сторону стены. Иногда применяется отделка фасадов различными плиточными материалами и фиброцементным сайдингом, облицовочным кирпичом, натуральным или искусственным камнем.

Видео:

На первом месте — недолговечность, которая является, пожалуй, самым неприятным недостатком для будущего хозяина. И действительно, шансы на то, что каркасный дом простоит 200 или 300 лет крайне малы. Однако, несущий каркас качественно построенного дома прослужит около 70 лет и разрушить его сможет только физическое воздействие огромной силы, например, метеорит, стенобитная машина или Брюс Уиллис, врезавшись с большой скоростью в ваш дом на джипе…

аркас, выполненный из оцинкованного профиля менее подвержен окислению, а значит, срок службы конструкции больше. Проектирование каркасных домов на основе ЛСТК осуществляется с использованием новейших компьютерных программ, что позволяет снизить их стоимость за счет точных расчетов всех необходимых материалов.

На втором месте - . Даже в «очень» каменном доме пожароопасным является любой отделочный материал. Но каркасные дома, построенные по технологии ЛСТК менее подвержены горению, чем дома из бруса или бревна за счет использования негорючего утеплителя. Если вы сомневаетесь, то можете взять кусок утеплителя и бросить его в костер, и убедитесь сами. Добавьте к этому антипиреновую обработку несущих конструкций, отделочных материалов и получите дом с отличными противопожарными характеристиками. Тот факт, что страховые компании охотно страхуют каркасные дома, говорит сам за себя.

На третьем месте - . По большому счету этот недостаток можно списать на нерадивых строителей, которые не предприняли должных мер по защите утеплителя и отделки каркаса. То есть, соблюдение технологии, точное соответствие проектной документации и использование качественных материалов является залогом хорошей защиты от разного рода негативных факторов, таких как грибок, ржавчина и пр.

На четвертом месте - . Современные строительные материалы сами по себе разрабатывались с учетом возможности обеспечения надлежащего уровня шумоизоляции, что в комплексе дает отличный результат. Так, дом построенный на основе технологии ЛСТК состоит их каркаса и сендвич-панелей, которые в свою очередь состоят из внутренней и внешней обшивки и утеплителя, которые по свои звукоизоляционным свойствам мало чем уступает толстым каменным стенам. Кроме того, утеплитель отлично поглощает вибрации, чего не скажешь о кирпиче и бетоне.

На пятом месте - . Здесь следует отметить, что на все отделочные и строительные материалы, используемые при строительстве каркасных домов имеются вся необходимая документация и гигиенические сертификаты, что само себе является ответом на поставленный вопрос.

Теперь о реальных недостатках ЛСТК

Невзирая на все достоинства и преимущества технологии легких стальных тонкостенных конструкций, их основное преимущество, а именно , и является ее основным недостатком. Как бы это парадоксально не звучало, но это так. На практике это проявляется только на сильнопучинистых грунтах, которые при длительных морозах способны «выталкивать» из себя легкую конструкцию ЛСТК-зданий. Для того, чтобы этого не произошло необходимо соблюдать два основных правила:

Произвести геологические изыскания на участке под застройку;
На основании полученных данных точно рассчитать фундамент и выполнить мероприятия по минимизации морозного вспучивания почвы.

Как уже было отмечено ранее, современный каркасный дом, построенный с использованием ЛСТК, является высокотехнологичным сооружением, поэтому требует высокой квалификации строителей. Ошибки, допущенные при монтаже силового каркаса, могут дорого стоить владельцу дома в прямом смысле этого слова, о каком типе каркасного дома ни шла бы речь: классической платформе, фахверке (он же timberframe) или баллоне, квалификация проектировщиков и строителей играют очень важную роль.

Интерес к каркасным домам и технологии ЛСТК растет в России с каждым днем. Выбирая строительную компанию необходимо обращать внимание на выполненные проекты. За нашими плечами уже более сотни проектов, как одиночных, так и массовых застроек. Все они выполнены очень качественно в срок и со знанием дела!

Строительные конструкции из металлического тонкостенного профиля имеют целый ряд преимуществ и положительных особенностей, но, несмотря на большой список достоинств у технологии ЛСТК встречаются, порой, значительные недостатки связанные с недобросовестными производителями. В России недостатки ЛСТК могут быть по нескольким причинам.

Недостатки ЛСТК

Тонкие стены.

Первый недостаток можно охарактеризовать словами «тонкая стена». В нашей стране со времен СССР люди привыкли к качеству, характерно высокому качеству производимой продукции. Так, бытует неоднозначное мнение, которое заключается в том, что конструкции из ЛСТК не достаточно прочные и их можно легко сломать или повредить.

Это необоснованная информация, которая лишена подтверждений, поскольку при проектировании конструкции закладывается информация с расчётами возможных и критических эксплуатационных нагрузках с учетом климатических особенностей региона. Да, отдельные элементы (например, холодногнутый ЛСТК профиль) можно деформировать путём применения силы, но, в готовом виде конструкция ЛСТК представляет собой прочный и жёсткий каркас!

Низкий срок службы.

Второй недостаток – это срок службы. Это и преимущество, и недостаток, всем известно, как строят современные капитальные сооружения, с каким «качеством» приходится сталкиваться жильцам, поэтому недостаток определяющий недолговечность конструкции также относится ко всем зданиям из кирпича и бетона. Разве можно точно знать, простоит дом из кирпича, камня и бетона 70 или 120 лет? — С уверенностью на этот вопрос никто не ответит. Такая же ситуация происходит в каркасном быстровозводимом строительстве , где срок службы конструкции из ЛСТК при профессиональной сборке составляет 50-120 и более лет.

Несоответствие качества продукции.

В основном, все недостатки ЛСТК, которые распространены и известны, имеют место существовать исключительно в России. Не доверяйте изготовление комплекта быстровозводимого здания из ЛСТК сомнительным заводам и предприятиям. Часто, с целью дополнительного обогащения, «предприимчивые» владельцы заводов металлоконструкций нарушают стандарты качества производимых изделий, занижая реальные характеристики продукции в погоне за низкой стоимостью. Такое качество не будет соответствовать заявленным характеристикам. Стандартный, типичный случай – уменьшение толщины профиля и слоя цинка, что отрицательно влияет на качество и надежность будущего строения. Этот недостаток можно обойти стороной, доверив проектирование, строительство и изготовление продукции проверенным предприятиям с положительной репутацией на рынке услуг ЛСТК.

Зависимость покупателя от производителя.

Это второй недостаток ЛСТК, который относится к предыдущему, производственному недостатку. Если какой-нибудь элемент был произведён с нарушением геометрической формы или в комплекте была утеряна важная деталь конструкции, то при установке могут возникнуть проблемы. На любом из этапов строительства может возникнуть ситуация, когда детали не стыкуются друг с другом или не хватает крепежного элемента.

Электромагнитная безопасность ЛСТК.

В Российской Федерации, к сожалению, до сих пор нет никаких заключений об электромагнитной безопасности проживания в домах из лёгкого стального тонкостенного каркаса. Отсутствует информация в возможных угрозах для жизнедеятельности человека в доме из металлического профиля. Этот недостаток также имеет место быть лишь в нашей стране, многие предприятия, которые следят за качеством и своим имиджем, перенимают и используют международные стандарты в строительстве быстровозводимых конструкций ЛСТК. Конструкции из ЛСТК, построенные по международным и европейским стандартам являются безопасными для проживания.

Человеческий фактор.

Строительство любого сооружения из лёгкого стального тонкостенного профиля и профилированного листа по должно осуществляться профессиональными рабочими высокой квалификации. От уровня специалиста зависит безопасность конструкции.

Встраивание мебели.

Этот недостаток можно отнести к малоэтажным, жилым зданиям, где нужно обустраивать интерьер. Мебель крепится на прочную поверхность (стены), поэтому нужно заранее продумать места, где будет установлен шкаф или картина, полки или любые другие объекты. В местах, где будет крепиться мебель, стены дома из ЛСТК дополнительно укрепляются поперечными платформами из досок или бруса.

Высокий уровень пожароопасности.

Технология ЛСТК имеет недостатки, которые проявляются с возникновением пожара внутри помещения. Стальные профили под воздействием высоких температур начинают деформироваться, терять жёсткость и прогибаются под вышестоящей нагрузкой. Проектирование учитывает все эти недостатки, поэтому уделите время на дополнительную защиту конструкции от огня и пожара специальными огнезащитными составами (пропитками).

Малая несущая прочность.

Многие считают, что конструкция из ЛСТК не справляется с весовой нагрузкой на каркас. Это мнение ошибочное и его нельзя отнести к недостаткам. Каждый проект уникален, всегда рассчитывается возможная допустимая нагрузка и критическая нагрузка, которую может выдержать здание. Еще одно опровержение этого недостатка заключается в высокой популярности каркасного строительства из ЛСТК в Японии, стране восходящего солнца, где наблюдается высокий уровень сейсмической активности.

Плюсы и минусы ЛСТК:

Строительство из лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) имеет свои недостатки и преимущества. Преимущества проверены многочисленными экспериментами авторитетных западных организаций. Так, например, японские учёные проводили испытание, которое подтверждает высокий срок службы ЛСТК. В ходе эксперимента элементы ЛСТК были помещены в высокоагрессивную среду морской воды и остались невредимыми. Минусы ЛСТК имеют неоднозначные мнения, определенных информационных агентств, каркасное строительство является безопасным и экономически выгодным.

Плюсы ЛСТК:

Экологичность.
Низкая стоимость.
Быстрые сроки возведения.
Простой монтаж.
Высокий срок службы.
Сейсмическая устойчивость.
Всесезонный монтаж.
Отсутствие усадки на .
Отличное теплосбережение.
Точность геометрии деталей.
Заводское качество.
Компактность при транспортировке.

Плюсы аргументировано выигрывают все недостатки ЛСТК. Здания из металлического каркаса широко востребованы и популярны во всем мире. Доверяйте строительство и проектирование профессионалам.