Побудувати доступне і надійне житло в короткі терміни можна за допомогою металевого каркасу для будинків. Спочатку розроблені для промислових і комерційних будівель завдяки високій теплопровідності матеріалу, металеві каркасні будинки тепер стали сильним конкурентом дерев’яних конструкцій з появою термопрофілів і різних типів ізоляторів. У цій статті мова піде про особливості металокаркасних будинків, їх переваги і недоліки, типи використовуваних сталевих профілів, етапи будівництва.
Особливості металевих каркасних будинків
Металокаркасні будинки повністю складаються з металевих конструкцій, які служать основою для стін, перекриттів і даху. Товщина використовуваних профілів залежить від вимог до несучих навантажень.
До характеристик таких будівель відносяться:
- Полегшений каркас зменшує загальну вагу будинку;
- Зведення будинку з прямих сталевих профілів відбувається швидко і не вимагає численних будівельних інструментів.
Незважаючи на прогрес будівельних технологій, металевий будинок вимагає додаткового утеплення через високу теплопровідність. Вибір утеплювача залежить від кліматичних умов, де будується будинок.
Метал відомий своєю довговічністю; не гниє і не горить, не потребує додаткової обробки. Крім того, метал можна повністю переробити без шкоди для навколишнього середовища.
Будівельні роботи можна проводити в будь-яку пору року, незалежно від погодних умов. Сталевий каркас підходить для зведення малоповерхових одно-, дво-, трьох- і чотириповерхових будинків.
Переваги та недоліки металевих каркасних будинків
Технологія будівництва каркасних будинків з металу набирає все більшої популярності, багато в чому завдяки ряду переваг, пов’язаних з цим матеріалом.
Металокаркасний будинок значно легше дерев’яних або цегляних конструкцій. Ця ефективність дозволяє використовувати менше матеріалів під час будівництва, що призводить до легшого та менш міцного фундаменту, причому стрічкові та пальові основи є найбільш часто використовуваними типами. Монтажні роботи виконуються швидше, а вартість значно нижча, ніж будівництво дерев’яного будинку.
Однак, оскільки металевий профільний будинок, як правило, холодніший, ніж дерев’яний або цегляний варіанти, для будівництва використовується технологія легких тонкостінних сталевих конструкцій. Тому профіль ізолюють від тепловтрат різними утеплювачами, якими заповнюють простір між шпильками каркаса. Серед широко використовуваних утеплювачів – мінеральна вата, пінопласт, ековата, полістирол, які не тільки недорогі, але й мають хороші звукоізоляційні властивості.
- Створення структурованого утеплювача «пиріг» для стін будинку з дотриманням технології вітроізоляції зовні і пароізоляції зсередини може привести до максимального утеплення будинку.
Незважаючи на легку конструкцію, металокаркасні будинки досить міцні, термін їх експлуатації досягає 100 років. Довговічність досягається за рахунок використання оцинкованих профілів з ребрами жорсткості. Покриття матеріалу захищає його від корозії. На відміну від дерев’яних конструкцій, металеві каркаси не дають усадки з часом, не тріскаються, мають відмінний вогнезахист, протистоять пошкодженню шкідниками.
Однак для зменшення електризації металеві каркасні будівлі обладнуються належним заземленням. Внутрішня і зовнішня обробка повинна містити матеріали, які самі є діелектриками. Така комбінація забезпечує повну ізоляцію металевих частин.
Міцність і вага
Важливою перевагою сталевого каркаса є його здатність витримувати важкі покрівельні матеріали. Але одним істотним недоліком використання металевих каркасів є їх швидке руйнування під час пожежі. Під дією високих температур метал втрачає свою жорсткість і деформується, внаслідок чого руйнування відбувається набагато швидше, ніж дерев’яні конструкції.
Встановлення вбудованих меблів і техніки в металевому каркасному будинку може бути складним завданням. Додаткове зміцнення необхідне в місцях, де будуть закріплені громіздкі предмети, такі як шафи та важка техніка. Це може ускладнити інтеграцію сталевих профілів з іншими матеріалами, такими як бетон або цегла, особливо при будівництві камінів або інших конструктивних елементів.
Види сталевих профілів
Для створення елементів легких тонкостінних сталевих конструкцій використовується міцна конструкційна сталь. Продукція виготовляється методом холодного штампування, а захист від корозії досягається за рахунок оцинковки металевих листів.
Крім того, металеві конструкції також можуть виготовлятися з використанням гарячеоцинкованих листів. Хоча вони менш поширені через високу вартість, вони забезпечують підвищену довговічність під час використання.
Профілі виготовляються із сталевих листів товщиною від 0,7 до 2 мм, обрана товщина визначається необхідною несучою здатністю елемента конструкції.
Використовуються кілька видів профілів:
- Направляючі профілі,
- Вертикальні шпилькові профілі,
- Шапочні профілі.
Також для перекриття підлоги і крокв використовуються спеціальні бруси. Всі елементи металокаркасу з’єднуються за допомогою болтів, заклепок, шурупів, а в деяких випадках і контактного зварювання.
Етапи будівництва металевого каркасного будинку
Будівництво металевого каркасного будинку складається з наступних етапів:
- фундамент;
- каркас;
- дах;
- Утеплення конструкції;
- Оздоблення будинку.
фундамент
Каркас з металевих профілів легкий і не вимагає масивного фундаменту. Перед вибором типу фундаменту важливо вивчити грунтові умови на будівельному майданчику.
Для таких будинків часто підходить стрічковий фундамент мелкого заглиблення, який може мати невелику ширину, так як навантаження від легкої сталевої конструкції мінімальна. Ця основа виконана у вигляді жорсткого горизонтального каркаса, який перерозподіляє навантаження при деформації грунту.
При використанні стовпчастого фундаменту каркас складається з жорстко з’єднаних балок, встановлених на опорах.
Матеріалами фундаменту можуть бути цегла, залізобетон, монолітні блоки. Використання мілкого фундаменту допомагає заощадити на бетоні та оплаті праці, тим самим знизивши загальну вартість будинку.
Збірка каркаса і монтаж даху
Металокаркасний будинок під ключ складається з найважливіших компонентів, які впливають на надійність його роботи, серед яких:
- Горизонтальна рамка;
- Сталеві колони, що з’єднують каркас з фундаментом;
- Вертикальні колони;
- кроквяні ферми;
- Балки;
- Підшипники для кріплення стінових панелей.
Жорсткість і стійкість каркаса в трьох вимірах досягається завдяки правильному монтажу основних елементів конструкції: рам, ферм і колон з дотриманням принципів просторової геометрії. Всі компоненти виготовлені з високою точністю.
Для прискорення процесу складання кожен компонент має відповідне маркування. Елементи конструкції для майбутнього будинку доставляються на об’єкт в розібраному вигляді і з’єднуються на місці. Деякі модулі можуть надходити повністю зібраними.
На виробництві можна зібрати не тільки окремі елементи, але й готові стінові панелі. У деяких випадках вони можуть бути обладнані вікнами, системами опалення та обшивкою. Стінові модулі встановлюються на несучий каркас і кріпляться до сталевих прольотів за допомогою зварювання і різьбових кріплень.
Покрівля металевого каркасного будинку може бути:
- плоский;
- односкатний;
- Двосхилий.
Залежно від форми будинку дах може мати складну конфігурацію. Найпоширенішими видами даху для металокаркасних будинків є двосхилі та односхилі.
До ключових елементів сталевої конструкції даху відносяться опорні ферми, кроквяні елементи та опорні балки. Процес складання подібний до дахів з інших матеріалів. Спочатку споруджується кроквяна система, а потім каркас покрівлі. Після цього встановлюються паро- і гідроізоляційні бар’єри, наноситься покрівельна обробка.
Утеплення будинку
Процес утеплення металевих каркасних будинків зазвичай включає такі матеріали, як пінополістирол, мінеральна вата та пінополіуретан. Будь-який використовуваний матеріал повинен ефективно зберігати і ізолювати тепло. Таким чином піною заповнюються всі порожнини в металевих профілях.
Внутрішні поверхні металевих каркасних стін покривають пароізоляційним матеріалом, а зовні кріплять міцні плівки для захисту від вітру.
Проміжки між стіновими панелями також можна заповнити більш новими матеріалами, такими як газо- або піноблоки, які містять утеплювач.
Зовнішня обробка стін може включати штукатурку, природний камінь, цегла або сайдинг.
Проекти та вартість будинків
У вартість металокаркасного будинку входять витрати на:
- матеріали;
- Дизайн проекту;
- Монтажні роботи.
Вартість можна знизити, вибравши стандартні способи складання будинку. Ціна житла не суттєво відрізняється від ціни дерев’яних чи цегляних будинків.
Каркасний будинок в стилі фахверк
Невеликий металевий каркасний будинок з мансардним рівнем, загальною площею 72 кв.м., призначений для сім’ї з дітьми. Будинок зручний і пропонує велику кількість житлових площ. У будівництві використовується чорний метал для несучих конструкцій і оцинкований термопрофіль для стінових панелей. Компоненти з’єднуються за допомогою саморізів.
Одноповерховий будинок з гаражем
Будинок виготовлений з металевих конструкцій, здатних витримати необхідні навантаження. Зовнішня обробка може включати декоративну штукатурку, можливі варіації з цегли або сайдингу. Тип покрівлі – металеві балки, а покрівельний матеріал – металочерепиця.
Класичний будинок з мансардою
Часто покупці віддають перевагу проектам двоповерхових будинків або котеджів з мансардою. Значних обмежень щодо дизайну немає — проекти можуть включати гаражі, балкони та інші розширення.
Заключні думки
З точки зору свободи проектування, металеві каркасні будинки накладають незначні обмеження на архітекторів. Однак після того, як він був побудований, реконструкція з часом стає неможливою. Ця характеристика поширена в багатьох будівельних технологіях.
Окрему увагу необхідно приділити утепленню легкого тонкостінного каркасного (ЛСТК) будинку. Завдяки чудовій теплопровідності металу, запобігання теплових містків вимагає особливої уваги до методів ізоляції та суворого дотримання встановлених процедур. Таким чином, будівництвом будинку ЛСТК повинні займатися професіонали, які дають гарантію на свою роботу.
Поширені запитання
Які переваги металевих каркасних будинків?
Металеві каркасні будинки мають кілька ключових переваг, що роблять їх привабливими для забудови. По-перше, вони значно легші за традиційні дерев’яні або цегляні структури, що дозволяє знизити витрати на фундаменти і матеріали. По-друге, технологія їх зведення є швидшою, оскільки необхідно менше часу для виготовлення та монтажу. Металеві конструкції також не підлягають розкладанню, не горять і не схильні до пошкодження шкідниками, що підвищує їх довговічність. Однак важливо враховувати, що вони вимагають належної ізоляції для зменшення тепловтрат.
Чи є у металевих будинків недоліки?
Незважаючи на численні переваги, металеві каркасні будинки мають деякі недоліки. По-перше, їхня висока теплопровідність вимагає використання якісних ізоляційних матеріалів для забезпечення комфорту в будинку. По-друге, метал може втратити свою жорсткість за високих температур, що робить його менш безпечним під час пожеж. Додатково, установка меблів або важких приладів може бути складною через необхідність додаткового підкріплення конструкцій у певних точках. Також варто пам’ятати про електричну безпеку, оскільки металеві структури можуть потребувати заземлення.
Як відбувається будівництво металевих каркасних будинків?
Будівництво металевих каркасних будинків включає кілька етапів. Спочатку встановлюється фундамент, який розрахований на легке навантаження від металевої конструкції. Далі монтується каркас, що складається з металевих профілів, які з’єднуються за допомогою болтів або зварювання. Після цього встановлюється дах, який може бути плоским або похилим, в залежності від проекту. Останніми етапами є утеплення та зовнішнє оздоблення, яке забезпечує додаткову ізоляцію і естетичний вигляд будівлі.
Які профілі використовуються в металевих каркасах?
Для створення металевих каркасних конструкцій використовуються різні профілі, виготовлені холодним пресуванням. Основні типи профілів включають направляючі, вертикальні стійки та профілі у формі капелюха. Ці елементи з’єднуються між собою для створення надійної каркасної системи. Додатково використовуються спеціальні балки для підлог та покрівельних конструкцій. Загалом, вибір профілів залежить від вимог до несучої здатності та загального проекту будівлі.
Які матеріали використовуються для утеплення металевих каркасних будинків?
Утеплення металевих каркасних будинків є критично важливим етапом, який допомагає зберігати тепло. Зазвичай використовуються матеріали, такі як мінеральна вата, пінополістирол і поліуретан. Ці матеріали заповнюють простори між металевими профілями, забезпечуючи добру теплоізоляцію. Крім того, важливо встановити пароізоляційні та вітрозахисні бар’єри, щоб уникнути конденсації вологи. Зовнішнє оздоблення стін може включати різні матеріали для додаткової ізоляції та естетичного вигляду.
Які види дахів можна встановлювати на металевих каркасах?
Дахи металевих каркасних будинків можуть мати різноманітні форми. Найпоширеніші типи дахів – це плоскі, односхилі та двосхилі. Вибір форми даху залежить від архітектурного проекту та естетичних уподобань замовника. Ключові елементи дахової конструкції включають підтримуючі ферми, кроквяні елементи та балки. Технологія монтажу даху є схожою з технологією для дахів з інших матеріалів, проте вона потребує особливої уваги через специфіку використання металевих компонентів.
Яка вартість будівництва металевих каркасних будинків?
Вартість будівництва металевих каркасних будинків варіюється в залежності від багатьох факторів. Ціни включають витрати на матеріали, проектування та монтаж. Вибір стандартних методів складання може допомогти знизити загальні витрати. Зазвичай, вартість таких будинків не сильно відрізняється від цін на дерев’яні або цегляні споруди.