Пирог стены каркасного дома с минватой: правильный подход к утеплению

Используемые материалы (состав стен)

Пожалуй, самым важным слоем стенового пирога является утеплитель, от его выбора зависят эксплуатационные характеристики будущего дома. В качестве утеплителя при строительстве каркасного коттеджа могут применяться:

• Пенопласт – один из самых дешевых изоляторов. Его отличает повышенная хрупкость и горючесть. Кроме того, пенопласт может быть поврежден грызунами.
• Минеральная вата – популярный теплоизоляционный минерал, преимуществами которого является экологичность, долговечность, простота использования и высокая энергоэффективность.
• Эковата и пенополиуретан – относятся к долговечным и дорогостоящим изоляторам, которые обеспечивают зданию превосходные теплоизоляционные характеристики.

Для пароизоляции могут использоваться специальные мембраны и фолгированные, рулонные материалы. Современный строительный рынок способен предложить частным застройщиком огромный выбор товаров для внутренней и внешней обшивки.

Материалы для внешней обшивки:

• Виниловый сайдинг – не подвержен гниению, отличается длительным сроком службы, простой и удобством ухода.
• Сайдинг из металлических сплавов – обладает привлекательным внешним видом, отличается долгим сроком службы, устойчив к воздействию негативных внешних факторов.
• Блокхаус и вагонка – натуральный и экологичный материал, без применения специальных пропиток деревянная доска разбухает и рассыхается.

Искусственный камень, керамогранит, штукатурка – атмосфероустойчивые материалы. Поверхности, зашитые ими, имеют очень эстетичный внешний вид. Внутренняя отделка коттеджа выполняется вагонкой, гипсокартоном, древоволокнистыми плитами. В современном строительстве для внутренней отделки используют новые инновационные материалы и модернизированные, давно известные и используемые:

• OSB плиты – производят из древесной стружки, несколько слоёв которой прессуют и склеивают между собой. Влагостойкий, пластичный материал, с которым легко работать.
• ЦСП плиты – комбинация из древесной стружки и цементной смеси. Цемент для ЦСП используют только высоких марок.
• ДВП – жёсткая плита, спрессованная из волокон древесины.
• Фанера — представляет собой долговечный и удобный в использовании материал.

Каркас быстровозводимых зданий может возводиться не только из деревянных брусьев, но и из металлических профилей. Применение инновационных технологий позволяет выполнять крепление без использования сварочного аппарата.

Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) — профили и листы из высокопрочной оцинкованной стали. Позволяют в кратчайшие сроки возводить надежные здания «на века».

Конструктивные особенности каркасных домов

Как и следует из названия, основа строения – это каркас, который в 90% случаев выполняется из дерева.

Как и следует из названия, основа строения – это каркас, который в 90% случаев выполняется из дерева. Оставшиеся 10% – это стальные аналоги. С внутренней и наружной стороны каркасы обшиваются различными материалами. Это может быть фанера, сэндвич панели, ОСБ, ДСП и многое другое. Годится практически любой листовой материал. В результате между внутренним и внешним слоем обшивки остается полость, которая и заполняется утеплителем. Но не все так просто. Рассмотрим особенности каркасных домов:

Малый вес – в этом есть и плюсы и минусы. С одной стороны нет нужды в обустройстве капитального дорогостоящего фундамента – достаточно винтовых свай. Но с другой стороны это требует применения только легких утеплителей и отделочных материалов

Еще один минус – каркасная конструкция более подвижна, поэтому утеплитель еще и должен быть эластичным Аспект пожарной безопасности – несущие конструкции выполнены из дерева, поэтому важно использовать такие материалы, которые не только будут негорючими, но еще и смогут защитить древесину от воздействия огня

Аспект защиты от паразитов – дерево боится древоточцев, поэтому идеальным решением будет обволакивающая изоляция, способная защитить древесину от вредителей Экологическая чистота – материал не должен представлять угрозы для обитателей дома и окружающей среды

Также важно учесть, что утеплитель будет очень чутко реагировать на любые изменения внешней среды, так как толщина щитов с учетом отделки может не превышать 3-4 сантиметров. А это означает, что материал должен превосходно переносить перепады температуры, уровня влажности, а также термические деформации основания

Сразу можно сказать, что очень немногие теплоизоляционные материалы на это способны

Ну, а теперь рассмотрим подробнее допустимые варианты утепления каркасного дома

Сразу можно сказать, что очень немногие теплоизоляционные материалы на это способны. Ну, а теперь рассмотрим подробнее допустимые варианты утепления каркасного дома.

Принцип работы утеплителей для каркасного дома

Никаких занудных исследований и рассуждений не будет: несколько  постулатов и небольшое погружение в вашу память о школьном курсе физики. Всё, что вы прочитаете дальше, вы уже знали. Просто перестали видить за пеленой рекламной болтовни продавцов и рассуждениями некомпетентных строителей и интернет-гуру, желающих всучить вам свои чудо-утеплители, работающие на чудо-принципах или строительные услуги сомнительного качества.

ВАЖНО!
Когда вы утепляете каркасный дом, вы утепляете его воздухом. ВОЗ-ДУ-ХОМ

А утеплитель является всего лишь ёмкостью в которую упакован воздух. Это главное, что вы должны понимать!

Рассмотрим подробнее как это работает. Сначала немного общей теории.

Воздух состоит из молекул газов (в основном азот, кислород, аргон, углекислый газ и другие газы по-мелочи). Как мы помним из курса физики молекулы газов хаотически передвигаются в пространстве (вспомните опыт с броуновским движением). В процессе передвижения молекулы воздуха сталкиваются друг с другом и обмениваются энергией. А именно, молекулы с бОльшей энергией при столкновении передают её молекулам с меньшей энергией

Не будем погружаться глубоко в физику энергий, иначе запутаемся, но при рассмотрении принципа работы утеплитей для каркасного дома, важно то, что тепло — это один из видов энергии

При хаотичном движении в пространстве и столкновении друг с другом молекулы воздуха обмениваются тепловой энергией: «горячие» молекулы передают тепло «холодным».

Теперь вернёмся собственно к каркасному дому и значению утеплителей в его конструкции.

Каркас без утеплителя

В конструкции каркасного дома, в частности между стойками каркаса стены, есть место, в которое монтируется утеплитель. Представим, что мы оставляем эту полость пустой. Тогда пирог стены будет выглядеть следующим образом и в пустой полости будут происходить следующие процессы:

• тепло, получаемое от нагревательных приборов внутри каркасного дома, с помощью различных физических процессов передаётся молекулам воздуха внутри пустой полости, предназначенной для монтажа утеплителя,
• молекулы воздуха, обладающие тепловой энергией («тёплые» молекулы), сталкиваются с «холодными» молекулами и теряют часть своей тепловой энергии,
• приток молекул воздуха в пустую полость ничем не ограничен, количество «холодных» молекул воздуха, проникающих в полость практически бесконечно,
• «тёплые» молекулы сталкиваются с неограниченным количеством «холодных» молекул и быстро теряют тепловую энергию; тепло, выходящие из каркасного дома, буквально рассеивается в воздухе.

Каркас с утеплителем

Очевидно, что если затруднить или полностью ограничить поступление и перемещение молекул воздуха (как «холодных», так и «горячих») внутри полости в которую монтируется утеплитель, то «горячие» молекулы будут терять тепловую энергию медленнее. Утеплители для каркасного дома как раз таки и выполняю роль данных ограничителей.

Структура утеплителей такова, что внутри них содержится большое количество микрополостей (ячеек), образованных волокнами, частицами материала или с помощью вспенивания материала, из которого изготовлен утеплитель.

Устройство внешней стены каркасного дома

Сразу нужно сказать, что стена в каркасном доме имеет сложное многослойное устройство, так что, перед тем как сделать выбор между самостоятельным строительством дома и его покупкой, надо детально разобрать каждый слой стены.

Правильный пирог стены состоит из следующих элементов:

В качестве утеплителя во внешних каркасных стенах производители чаще всего используют минеральную вату

1. Самый первый слой – это каркас из деревянного бруса. Размер бруса может быть самым разным, но в классическом варианте он должен составлять 150х150 мм. Обычно в России такой размер и делают производители, но в Западной Европе сегодня используют брус и меньшего, и большего размеров;
2. Между стойками деревянного каркаса идёт утеплитель. Обычно пирог стены “каркасника” предполагает использование именно минерального утеплителя, то есть, минеральной ваты, который может использоваться и в виде плиток, и в виде более привычных рулонов. А вот пирог пола, его устройство, может подразумевать покрытие и другим утеплителем, даже сыпучим по типу керамзита или экструдированного пенополистирола;
3. Третий слой представляет собой древесноволокнистую плиту (чаще всего используются плиты ОСП), толщина которой должна составлять минимум 15 мм (в данном случае, чем больше её толщина – тем лучше). Сегодня на отечественном рынке можно найти совсем уж дешёвые предложения, которые предполагают, что устройство стены имеет плиту ОСП даже меньшую по толщине, чем 15 мм. И тут сразу стоит дать предупреждение: в доме с такими “великолепными” стенами можно будет жить летом, а также в конце весны и начале осени. Для круглогодичного проживания он не подойдёт. Так что, перед тем как делать заказ, следует внимательно изучить пирог пола и стен предлагаемого продавцом строения. Например, если утепление пола в каркасном доме провести не так уж и сложно, то со стенами впоследствии могут быть серьёзные проблемы;
4. Следующий, четвёртый слой, предполагает наличие горизонтальной обрешётки. Чаще всего её изготавливают из дощатого материала, в некоторых случаях может быть использован и алюминиевый профиль. Большого значения это не имеет, так как обрешётка никак не повлияет на физические свойства дома в целом;
5. Пятый слой – это утеплитель, обычно используется либо пенополистирол, либо минеральная вата (в большинстве случаев производители предпочитают именно первый вариант, что не лишено основания, так как по своим свойствам оба материала примерно одинаковы, а вот по стоимости минеральная вата значительно дороже пенополистирола);
6. Шестой слой представляет собой многофункциональную мембрану, которая выполняет функции ветрозащиты и пароизоляции (обычно мембрана представляет собой полиэтиленовую плёнку, но сама по себе плёнка очень плотная и функцию ветрозащиты выполняет отлично);
7. Седьмой слой – это тоже обрешётка, но уже не горизонтальная, а вертикальная. Она также может быть дощатой, а может состоять и из алюминиевого профиля, устройство каркасной стены вполне может предполагать использование и такого варианта;
8. Восьмой слой – это обычная отделка (в качестве отделочного материала можно использовать всё что угодно, кроме, пожалуй, натурального камня, который даёт существенную нагрузку на перекрытия, что в щитовых каркасных домах нежелательно в виду лёгкости их конструкции);
9. Следующий слой – пароизоляционный материал (опять же, чаще всего в каркасных домах используется плотная полиэтиленовая плёнка);
10. Самый последний слой – это внутренняя обшивка. Чаще всего для неё используется в подобных домах либо вагонка (деревянная), либо гипсокартон. Последний вариант предпочтительнее, так как гипсокартон впоследствии можно дополнительно отделать любыми другими материалами, а вот вагонку – нет.

Как видно, пирог стены такого дома многослоен и довольно сложен. А вот пирог пола будет уже несколько более простым.

Внешняя стена каркасного дома в разрезе

Элементы, составляющие стену каркасного строения

Прежде чем приступать к строительству, нужно потратить время на разработку проектной документации и составления чертежей. Каркасную стену необходимо изобразить в разрезе. Чтобы избежать возможных ошибок, нужно еще в процессе проектирования определиться со следующим:

1. Какими будут габариты и внешний вид стены;
2. Как будет выполняться соединение между собой стен, основания пола и крыши;
3. Выбрать место расположения оконных и дверных проёмов;
4. Составить схему слоев «сэндвича», с указанием их толщины.

Слои стены здания на каркасной основе состоят из:

• Фасадная обшивка – ее толщина может варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров;
• Вентзазор между фасадной обшивкой и утеплителем — для свободного перемещения воздуха зазор должен составлять 30-50 миллиметров;
• Утеплитель и мембранная защита – именно теплоизоляционные материалы определяют толщину стеновых конструкций. Ширина утеплителя выбирается исходя из назначения дома (сезонное или круглогодичное проживание) и климата региона, в котором ведется строительство. Толщина теплоизоляционных материалов может составлять 50-250 миллиметров.
• Внутренняя стеновая обшивка — чаще всего для этих целей используется фанера, панели МДФ или гипсокартон.

Таким образом, у нас получается многослойный «пирог» наружных стен с высокими теплоизоляционными и прочностными характеристиками.

Строительство пирога стены каркасного дома своими руками

Нижняя обвязка стен каркасного дома

Методика строительства домов каркасного типа практически одинакова, за исключением обустройства внутренней и внешней отделки. Во всех случаях начальным этапом является установка нижней обвязки, возведение каркаса и его фиксация верхней обвязкой. Затем в местах для окон и дверей делаются поперечные перемычки.

Процесс обустройства пирога состоит из таких этапов:

1. Прокладка коммуникаций. Необходимо пропускать провода в гофрированные пластиковые или стальные трубки с жесткой фиксацией к прочному основанию.
2. Укладка утеплителя. Маты минеральной ваты вставляются враспор, пенопласт приклеивается по бокам, керамзит засыпается за ограждение, пена равномерно распределяется по закрытой с одной стороны ячейке.
3. Монтаж пароизоляции. Пленки прибиваются к каркасу скобами, стыки полос накладываются на 10-15 см и проклеиваются. Гладкую сторону располагают внутрь дома, шершавую наружу.
4. Крепление на остов фанеры или древесно-стружечных плит. Делается это так, чтобы их края были расположены на стойках. Предварительно в плитах делаются отверстия под крепежи, чтобы не допустить их раскалывания при прикручивании.
5. Крепление обрешетки. Это может делаться с одной или двух сторон, в зависимости от особенностей выбранной облицовки. Если это рейки, они тщательно обрабатываются гидрофобным средством, антисептиком и антипиреном. Металлические профили покрываются антикоррозионным средством.
6. Монтаж черновой или сразу чистовой отделки. Способ обусловлен особенностями и правилами крепления материала.

В холодных районах принято обустраивать дополнительную теплоизоляцию. Она размещается в обрешетке и в свою очередь закрывается мембранной тканью. Если применяется пенопласт, между плитами оставляются просветы для обеспечения циркуляции воздуха.

При использовании сайдинга изготавливается каркас достаточной толщины, чтобы в него входили саморезы, используемые для прикрепления панелей. Для таких случаев лучше подходят деревянные рейки или толстая водостойкая фанера.

Какой стороной крепить ОСБ листы

Все стороны ОСБ листов не отличаются по составу. Но есть отличия в поверхностях. Часто одна сторона гладкая, а другая шероховатая. В этом случае при монтаже плит на стены с внешней стороны здания листы лучше крепить гладкой стороной наружу. При такой ориентации дождевая вода не будет скапливаться в таких количествах в неровностях плиты. Вода способствует ускорению разрушения плиты. Защита листов от проникновения в них воды способствует увеличению их долговечность.

При монтаже плит на крыше под кровлей, в свою очередь, ОСБ листы рекомендуют располагать шероховатой стороной вверх для того, чтобы по ним было не скользко ходить во время работ по обустройству крыши.

При монтаже ОСБ плит в, защищенных от воздействия влаги, местах выбор их ориентации не оказывает существенного влияния на последующую эксплуатацию.

Несущие конструкции

Устройство полов в каркасном доме на сваяхначинают лишь после того, как обустроен сам фундамент и выполнена его обвязка. Обвязка позволяет конструкции стать более жёсткой и устойчивой. По сути, она держит её «на месте».

Для обвязки при создании пирога дома используют балки из деревянного бруса, скрепляемые между собой лагами. Сечение бруса должно быть не меньше 10 на 10 см. В большинстве случаев, этого значения будет вполне достаточно. Хотя, многое зависит от толщины стен, поскольку обвязка ориентируется именно на неё.

Балки устанавливают на сваи фундамента, так, чтобы блина одного пролёта не превышала трёх метров. Если она больше, то необходимо установить дополнительные сваи. Под балки кладут гидроизоляцию из рубероида или пенофола. Каждый брус соединяют с помощью вырезанных предварительно «замков», после чего вбивают гвозди.

Для лаг также используют брусья, но более толстые. Их сечение должно быть не меньше 10 на 25 см, если речь идёт о первом этаже. Для обвязки второго этажа достаточно будет балок с сечением 7 на 20 см. Расстояние между лагами составляет 50 см. В некоторых случаях, если предполагается повышенная нагрузка на дом, он может быть уменьшен до 40 см.

Перед укладкой балок, на основной конструкции обвязки делают разметку и вырезают в её брусьях пазы, в которые и будут уложены лаги. Крепят их с использованием дюбелей, саморезов или гвоздей.

Если конструкция предполагает наличие бетонного пола с подогревом, то конструкцию укрепляют дополнительными перемычками, расположенными на расстоянии в 1,5 м друг от друга.

Доски с сечением 3 на 3 см для чернового пола располагают под лагами. Также, после того, как все работы по созданию этой деревянной конструкции закончены, все элементы необходимо обработать антисептиками и препаратами, которые снижают возгораемость древесины. Благодаря этому, пол не будет гнить, а опасность пожаров заметно уменьшится. Ведь у земли деревянная конструкция особенно подвержена воздействию различных неблагоприятных факторов внешней среды.

Типы каркасов и технологические цепочки их сборки

Platform (платформа)

Монтаж по этой системе позволяет применять наилучшие наработки в отрасли строительства скандинавских или канадских каркасных домов. Суть его в том, что фрагменты стен (каркасы, щиты или панели) собираются на стройплощадке в горизонтальном положении либо в заводских условиях. Перед их установкой на место на фундаменте уже должна быть подготовлена платформа, представляющая собой утепленное перекрытие (пол) первого этажа. Следующее межэтажное либо чердачное перекрытие монтируется на вертикально закрепленные внешние и внутренние стены. Поверхность его чернового пола, в свою очередь становится рабочей площадкой для монтажа стропильных конструкций либо этажных (мансардных) панелей.

Balloon (балун)

Постепенно утрачивает свою былую популярность, все больше вытесняясь технологией строительства каркасных домов по типу Platform. Изготавливается Balloon по характерной каркасно-рамочной методике. Его отличительная черта – стойки стенового скелета без межэтажных разрывов. Поэтому лаги перекрытий крепятся сбоку либо врезаются в вертикальные каркасные элементы, а не укладываются сверху на них.

При полной ручной сборке такая схема позволяет максимально быстро уйти под крышу, чтобы спокойно продолжать дальнейший монтаж независимо от дождей. Для этого сначала выставляют внешние несущие конструкции на 1-2 этажа, накрывают их кровлей, а затем, монтируют внутренние перегородки и перекрытия, прокладывают коммуникации, выполняет утепление и обшивку каркаса всего здания.

Timber Framing (каркас из бруса)

Каркасы из бруса известны нам по характерным постройкам в стиле, получившим свое распространение еще в средневековой Европе. Они возводились по так называемой немецкой технологии строительства каркасных домов, хотя аналогичным подходом руководствовались зодчие и многих других стран – Финляндии, Австрии, Италии и т.д. Технически конструкция считается фахверковой, где нагрузка ложится на стойки, балки и наклонные подкосы, выполненные из бруса. Несущие элементы из древесины подчеркнуто оставляют с внешних сторон стен (снаружи или внутри помещений). Таким образом, они выполняют еще и эстетические функции, являясь составляющими дизайна фасадов или интерьеров. Особенно эффектно смотрится дубовый каркас с темной тонировкой на светлом фоне ячеек.

Для заполнений Timber Framing исторически использовались многие строительные материалы, например, саман, камень, кирпич, брус. Современники дополнили этот список щитовыми конструкциями с утеплителем внутри.

Настоящий фахверковый дом относится к наиболее дорогому сегменту каркасного домостроя. Во-первых, для него требуется массивная древесина высокого качества. Цена материала растет в прогрессии особенно, если для проекта используются длинномерные ровные балки из ценных пород леса. Конечно, сейчас их повсеместно заменяют на клееный брус, но он также обходятся недешево. Во-вторых, изготовление узлов Timber Framing – удел плотников довольно высокой квалификации. Им приходится сопрягать многометровые элементы из древесины через шипы и выборки с точностью до миллиметра. Подобный уровень мастерства приходит после многолетней работы под руководством истинных профи.

Pole Framing (каркас из столбов)

Еще одна схема создания деревянно-каркасных сооружений. Начало её широкого внедрения было положено в 30-х годах прошлого столетия в США. Несущая конструкция постройки формировалась из бревенчатых или  брусовых столбов непосредственно закопанных в землю либо встроенных в фундамент. Pole Framing отличался высокой рентабельностью, скоростью строительства и позволял возводить вместительные сооружения хозяйственного назначения (склады, ангары для хранения техники или сельхозпродукции и т.д.).

Сегодня здания на каркасах из столбов также в основном строятся для производственных, хозяйственных или коммерческих целей. Однако они могут адаптироваться и под жилые нужды, что во многом зависит от типа обвеса (рубашки, обшивки) рамы. Например, если на столбы под кровлей набить профнастил, сайдинг, доску (обрезную или необрезную), то получим защищенное от дождя и ветра помещение. Его можно использовать под склад или ангар. Если же зашить столбы с двух сторон вагонкой, проложив между ними утеплитель, обустроить полы, потолки и подвести коммуникации, то получим уже вполне пригодное для проживания сооружение.

Подводные камни

Основой каркасного дома является деревянный каркас из бруса. Эксплуатационный срок дома зависит напрямую от качества древесины. Основной враг древесины – влажность. Она вызывает разрушение и гниение дерева. Чтобы полностью не допустить процесс гниения древесины, ее пропитывают специальным составом от биологических разрушений и тщательно просушивают.

Деревянный каркас, таким образом обработанный, не рассыхается, и его не поведет, а это дает возможность проводить отделочные чистовые работы, не ожидая усадки. Весьма часто заказчика в строительных организациях вводят в заблуждение, выдавая обработку краской или антисептиком «Пинотэкс» за пропитку. Она не защищает от процесса гниения дерево, как не защищает гидро- и пароизоляция – это всего только временные меры, которые действуют в течение 3 лет (о чем всегда сообщает производитель антисептиков на упаковке).

Схема утепления каркасного дома изнутри.

Время беспощадно к незащищенному каркасу дома, он может быстро прийти в негодность.

Утеплитель стен. Для комфортного проживания в российских природно-климатических условиях в доме для постоянного проживания наилучшая толщина минерального утеплителя должна быть не меньше 150 мм. Эта величина колеблется зависимо от используемых слоев стеновой конструкции и вычисляется специальным расчетом. Минеральную вату нельзя заменить стекловатой, так как она вызывает у человека легочные заболевания.

Наружные стеновые плиты должны быть влагоустойчивы. Оптимальные материалы, которые используются в данных целях, – бакелизированная влагостойкая фанера или плиты ОСП.

Пожароустойчивость стен каркасного дома. Если пропитать древесину каркаса данным способом, это приведет к его отличной устойчивости к возгоранию. Если, допустим, поднести пламя зажигалки или паяльной лампы к такому брусу, то он лишь меньше или больше обуглится (зависимо от силы огня), но не загорится. То есть конструкция, во-первых, не рухнет, и, во-вторых. пожар не пойдет дальше.

Схема утепления каркасного дома.

Капитальность стен, точнее ее отсутствие.

Каркасный дом может противостоять различным воздействиям и нагрузкам. Конечно, в разумных границах. Узлы крепления (балок к стойкам, стоек каркаса к фундаменту, стропил к балкам) для этого должны рассчитываться и продумываться еще на стадии проектирования. Такие конструкции, будучи скрупулезно сделанными строителями, дадут дому возможность выстоять. Любая небольшая неряшливость способна привести к потери устойчивости конструкции. Вот почему точность исполнения узлов каркаса является залогом его долговечности.

Поэтому при возведении стен каркасного дома важно учитывать как достоинства, так и недостатки данной конструкции. Таким образом проходит возведение стен каркасного дома. Такие дома давно возводят в Европе и Америке

В нашей стране к ним пока относятся недоверчиво. Используют в основном для возведения дачных построек

Такие дома давно возводят в Европе и Америке. В нашей стране к ним пока относятся недоверчиво. Используют в основном для возведения дачных построек.

Возведение домов из каркасных конструкций лучше доверить специалистам. Они правильно выполнят все расчеты, создадут проект будущего здания. В процессе работы понадобится специальная техника, инструменты. При самостоятельном строительстве вы потратите больше денег на аренду или даже покупку такой техники. Воспользовавшись услугами специализированной компании, наоборот, сэкономите.