Основные конструктивные схемы и используемые материалы при малоэтажном строительстве

В индивидуальном малоэтажном строительстве в последние годы преобладают три архитектурных направления, которые определяют ис­пользуемые материалы: «новорусский» из кирпича, «экологический», основным материалом которого служит древесина, и «западный», где ос­новными элементами являются панели типа «сэндвич».

В последние двадцать лет мировая практика строительства фактиче­ски отказалась от возведения кирпичных домов вследствие их тяжеловес­ности, относительно высокой теплопроводности, излишней монументаль­ности сооружений, повышенной энергоемкости самого материала и высо­кой стоимости. С позиции комфортности, простоты изменения внутренне­го пространства дома из кирпича также не соответствуют современным требованиям. Однако несмотря на все недостатки в России и Беларуси кирпич до сих пор остается одним из престижных стеновых материалов, особенно в коттеджном строительстве.

Благодаря своей экологичности способности создавать здоровый микроклимат внутри помещения, легкости воссоздания сырья и утилиза­ции при демонтаже деревянный дом нашел широкое применение в Фин­ляндии, Дании, Норвегии, Прибалтике. В США на долю деревянного дома приходится 75 % от общего числа строящихся. Конструктивные решения таких домов имеют несколько вариантов.

Первый - использование в качестве основного стенового материала специально обработанных оцилиндрованных бревен. Для получения этих изделий применяют специальное техническое оборудование, в котором ствол дерева проходит через систему фрез и превращается в идеальный цилиндр со струганной поверхностью. Необходимые пазы и выступы име­ют математически выверенную форму. В результате венцы из таких бревен имеют минимальные зазоры. Оцилиндрованный брус в результате такой обработки сохраняет естественную структуру - твердую оболочку и мяг­кую сердцевину.

Применение этого материала лучше, а сооружение долговечней, чем при использовании обычных бревен, которые состоят только из мягкой древесины, склонной к биоповреждениям при повышенной влажности.

Второй - применение каркасной конструкции стен. Многослойная па­нель представляет собой деревянный каркас, к которому крепят обычные доски, текстурные с ориентированными волокнами или плитные древесные композиционные материалы: ДСП, ДВП, ЦСП, фанеру. Внутренний тепло­изоляционный слой выполняют из плит минерало- и стекловатных, вспе­ненного полистирола, пенополиуретана, пенополиэтилена, пеностекла, це­ментного фибролита, а также из сыпучих материалов: опилок, торфа, шлака. Засыпочную теплоизоляцию выполняют послойно(20 - 30 см) с уплотнени­ем. Под внешнюю облицовку прокладывают рулонный паро- или гидроизо­ляционный материал - полимерный или битумно-полимерный, исключаю­щий продувание и увлажнение теплоизоляционного слоя.

Внутреннюю отделку производят гипсокартонными и гипсоволокни- стыми листами с декоративным покрытием или с последующей окраской, оклейкой обоями; наружную - вагонкой (деревянной, металлической с по­лимерным покрытием - сайдинг) или просто покрывают защитным лако­красочным составом.

Третий вариант предусматривает использование в качестве стеново­го материала блоков, полученных на основе органических волокнистых материалов.

Так в России академиком М.В. Бирюковым с сотрудниками предло­жен новый стеновой материал - «Элстар», представляющий собой брус, изготовленный из смеси трех экологически чистых компонентов: измель­ченной древесины, минерального огнеупора - магнезита, повышающего прочность и огнестойкость, и природного рассола - бишофита, служащего естественным минеральным вяжущим. Полученную формовочную массу прессуют в непрерывный брус методом экструзии сечением 25х10 см, ко­торый на выходе режется на отрезки заданной длины. Материал обладает морозостойкостью, низкой теплопроводностью, гвоздимостью, легок в об­работке. Поверхность бруса гладкая со зрительным восприятием текстуры древесины. Тип профиля «шип-паз» позволяет в течение нескольких дней монтировать дом. После сборки стыки брусьев обмазывают раствором, со­стоящим из магнезита и бишофита, что придает дому монолитность, проч­ность, не уступающую кирпичному.

В Сыктывкаре (Республика Коми) строительство индивидуальных домов ведут с использованием легкопилящихся блоков из смеси древесных отходов (стружки, щепы), цемента и жидкого стекла. Потребительские свойства этого материала выше, чем у кирпича.

Интересна разработка российских ученых, получившая название «Геокар». Это торфоблок размером в четыре кирпича, вес которого не пре­вышает 4 кг, прочность 8 - 12 кгс/см. Для его изготовления измельченный торф, тщательно перетертый с водой до получения однородной пасты, об­ладающей вяжущими свойствами, поступает вместе с опилками, соломой, стружкой, льнокострой в смеситель. Затем - формовка изделий на прессе и сушка на воздухе и в специальных камерах. Стеновой материал, который укладывают на строительный раствор, обеспечивает не только постоянную влажность и температуру помещения (в летний период), но и обладает, как показали исследования, бактерицидным свойством.

Одной из разновидностей стеновых материалов на основе древесных отходов является опилкобетон, который применяют как для монолитного домостроения, так и для изготовления крупноразмерных блоков. Получен­ные вибропрессованием с последующей горячей сушкой изделия из смеси цемента, песка, опилок, извести (или глины) и воды в зависимости от со­отношения компонентов имеют прочность от 5 до 15 кгс/см. Их можно применять для возведения несущих стен высотой до 5 этажей с последую­щим оштукатуриванием поверхности в зданиях жилого, гражданского и сельскохозяйственного назначения. Кроме блоков из этого материала про­изводят конструктивные элементы П-образной формы для выполнения пе­ремычек, оконных и дверных проемов. Вследствие использования опилок хвойных пород, предварительно обработанных специальными составами, предотвращающими горение, водопоглощение и гниение, предел огне­стойкости изделий равен 100 минутам. Из таких блоков повышенной плот­ности возможно выполнение фундаментов, полов, армированных на пер­вом этаже арматурной сеткой. Материал обладает хорошим звукопоглоще­нием, низкой теплопроводностью, позволяющей согласно современным требованиям по теплоусвоению наружных стен уменьшить их толщину с 70 до 40 см. Из опилкобетона возможно даже получение кровельного ма­териала - черепицы путем прессования и покрытия поверхности изделия атмосферостойкими составами.

Очень часто мы возвращаемся к истокам строительной науки, но подходим к решениям, которым уже сотни лет, с багажом наших совре­менных знаний. Так случилось и с соломенными блоками. Первые по­стройки домов из них были известны в США, Германии. До сих пор живут люди в доме, построенном в 1903 году. Сейчас строительство таких домов ведется по всему миру, увеличивая свои объемы.

Раньше сельскохозяйственные постройки делали из прародителя этого материала - самана, представляющего собой смесь 80 % глины, 10 % соломы и 10 % органики. Это был тяжелый плотный материал. Соотноше­ние компонентов изменили и, как следствие, это повлияло на свойства: снизилась плотность и теплопроводность, улучшилась паропроницаемость. Толщина стены составила 40 - 45 см. Глиносоломенные смеси и изделия из них обладают высокой огнестойкостью, связанной с наличием в глине калийных соединений, являющихся антипиренами. Если дом выполнен в монолитном варианте («мокрая» технология) из глиносоломенной смеси состава 90 % соломы и 10 % глины, смешанной с водой, и оштукатурен, то его огнестойкость составляет 45 минут.

В Беларуси отдается предпочтение сухой технологии «прошивных матов». Стандартные тюки с поля после пресс-подборщика размером 500х360 мм и длиной 500 - 1000 мм после двойной обвязки обрабатывают раствором антисептика и обмазывают глинобетонной смесью, содержащей гидрофобизирующую добавку. Подготовленные модифицированные блоки или укладывают на глинобетонный раствор, или заполняют ими заранее подготовленный каркас с последующим оштукатуриванием и отделкой по­верхности.

Недостатком первой монолитной технологии является длительность сушки возведенного дома до начала внутренней и наружной отделки, ко­торая составляет 3 - 12 месяцев. По второй технологии дом можно постро­ить за неделю с последующей отделкой. Стены такого дома хорошо «ды­шат». При толщине стены 60 см сопротивление теплопередачи составляет

22 5 м К/Вт при норме 2 - 2,5 м К/Вт. В Беларуси в 1996 году построены пер­вые 12 экодомов из соломенных блоков, эксплуатация которых подтвер­ждает их экономическую целесообразность и комфортность.

Одним из вариантов повышения теплозащитных функций ограж­дающих конструкций в малоэтажном строительстве при возведении на­ружных стен толщиной 30 см является использование несъемной опалубки из мелкоштучных теплоизоляционных элементов коробчатого типа (полых блоков) из пенополистирола, которые заполняют монолитным бетоном.