Легкие стальные тонкостенные конструкции (лстк): описание, плюсы и минусы, технология строительства. Лстк технология Что такое каркас из лстк

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

ЛСТК - легкие тонкостенные конструкции, изготавливающиеся из металла (стали) толщиной до 4 мм. Материал применяется для быстрого возведения сооружений по одноименной технологии. В современной Европе такое производство получило название Light Gauge Steel Framing (LGSF).

Материал относят к ряду прогрессивных строительных новинок, использующихся на рынке. Именно такому сырью сулят большое будущее, ведь современные технологии не стоят на месте и уже в скором времени на строительном рынке будет более чем достаточно предложений современного производства, постепенно вытесняющих привычные товары.

Особенности применения ЛСТК в строительной индустрии

Использование технологии запросто может послужить альтернативой каркасному деревянному строительству. Такой подход поможет удешевить и ускорить процесс конструирования малоэтажных домов среднего класса, ангаров из ЛСТК.

Строительные элементы применяются в качестве самостоятельных несущих конструкций для негабаритных построек или в комбинации со стандартными стройматериалами: деревом, металлом, кирпичом, железобетоном.

Опытом в возведении тонкостенных конструкций может похвастать: Канада, США, Китай. В странах ближнего зарубежья, в том числе и в РФ, строительство МК (металлических конструкций) и ЛКМ (легких металлоконструкций) практикуется на 46%. Обе технологии существенно отличаются от LGSF строительства.

Как распознать ЛСТК?

Легкие стальные тонкостенные конструкции легко определить, рассмотрев такие признаки:

Технические данные стали: толщина - 3-4 мм; предел текучести - 255-355 Мпа; удлинение (относительное) - минимум 18%.
Для производства ЛСТК применяют рулонные холоднокатаные стальные листы с оцинкованным покрытием и весом не меньше 275 г/м 3 .
Холодногнутые профили открытого и замкнутого сечения - основные элементы ЛСТК.
Термопрофили с перфорированными стенками активно применяются в конструировании в качестве ограждающих конструкций. Они обладают уникальным свойством улучшения теплотехнических показателей.
Для соединения элементов тонкостенных профилей ЛСТК используют самонарезающие винты из нержавеющей стали, углеродной стали с цинковым, кадмиевым покрытием.
При создании технической документации в проектном расчете показывают совместную работу всех элементов каркаса ЛСТК - внутренних, наружных обшивок, других неметаллических конструкций.
В проектировании используется специальное программное обеспечение: редакторы для двухмерного и трехмерного моделирования.
Производство материалов ЛСТК происходит на специализированном предприятии. На стройплощадке проводят только сборку конструкции в одно целое.
Каждый из элементов каркаса и обшивки изготавливается в строгом соответствии с рабочими чертежами. На каждом из элементов в нужных местах проставляется разметка или просверливаются отверстия для соединения отдельных частей каркаса.

Основные элементы конструкций

Профилированные или перфорированные оцинкованные стельные тонкостенные профили относятся к основным элементам ЛСТК, которые подходят для изготовления стоек, перемычек, направляющих, прогонов.

В основе помещения возведенного по ЛСТК-технологии строительства отличающийся жесткостью и прочностью каркас, который до сборки представлял собой набор отдельных фрагментов.

Для возведения дома по принципу тонкостенных конструкций в 95% случае применяют фундамент мелкого заложения с такими параметрами: 0,65 м высота, 0,25-0,6 м ширина.

Очередность выполнения действий при строительстве по ЛСТК-модели

Перед тем как приступать к выполнению работ ознакомьтесь с рекомендациями:

Для начала определите тип конструкции и площадь дома.
Разберитесь с расчетными и проектными работами, на основании которых составьте проектную документацию и определите необходимое число строительных элементов.
На следующем этапе происходит производство материалов для строительства, проделываются технологические отверстия, ставится маркировка для каждого из элементов, согласно подготовленным сборным чертежам и планам. Срок изготовления деталей 2-5 дней.
Все составные конструкции транспортируются к площадке, где происходит сборка ЛСТК.

Комплектация строительного набора для возведения дома по ЛСТК-технологии

В строительный комплект входят:

Профили необходимого размера (согласно схеме);

Соединительные крепежи узлов;

Достоинства технологии

К основным преимуществам такого типа строительства относят:

Высокую скорость строительства. Уже через полгода вы сможете заселиться в готовый жилой дом среднего размера.
Облегченные конструкции. Здание из легких материалов не оказывает высокого давления на фундамент или другое основание, на котором возведено. Это особенно ценно, если требуется возвести надстройку к уже существующему помещению.
Всесезонное строительство - отличная возможность работать с материалом независимо от уровня влажности и погодных условий. Интересно, что в 85% случае при конструировании мокрые процессы отсутствуют.
Простоту в строительстве. Чтобы возвести небольшой жилой дом достаточно 3-4 рабочих. Вес 1 ЛСТК профиля не превышает 100 кг. Так каркас для павильона или амбара с площадью в 190 м 2 монтируется за 3 рабочих дня бригадой из 4 человек. Такие конструкции возводятся без необходимости найма грузоподъемной техники.
Сейсмоустойчивость, что делает такое строительство предпочтительным в зонах высокой сейсмологической активностью (Япония).
Теплопотери зданий, которые при возведении ЛСТК конструкций сводятся к минимуму.
Быстрая транспортировка материалов и элементов.
Качество товара, гарантируемое производителем.
Относительно низкую стоимость строительства. 1 м 2 жилого помещения «под ключ» обойдется в пределах 450-550$.
Конструктивные особенности. ЛСТК конструкцию относительно легко демонтировать и произвести повторную установку в другом месте с минимальными затратами. На сооружения, выполненные из такого материала, можно устанавливать разного рода внешнюю отделку: кирпич или сендвич-панели, сайдинг, вагонку, профлист и др.
Безопасную сборку. Монтаж каркаса проводят, не прибегая к сварочным работам.
Биостойкость материала. На оцинкованной поверхности не удается прижиться ни грибкам, ни плесени.

Недостатки ЛСТК-технологии конструирования

Несмотря на более чем десяток положительных отличий, выделяют и некоторые недостатки. В числе таковых:

Долговечность конструкций ЛСТК и зданий (сооружений), возведенных из них, в общем, зависит от качества выполнения материалов и особенностей монтажа. На просторах постсоветских стран использование такой технологии, скорее, новшество, чем общепринятая тенденция. Потому качество производства и монтажа недотягивает к должному уровню. Период эксплуатации несущих каркасов определяется сроком в 35-40 лет в зависимости от особенностей климата.
Расчет и проектирование лучше доверить специалисту. Хорошо, если у исполнителя имеется опыт работы в сфере конструирования из ЛСТК.
Монтаж каждого из элементов выполняют строго по чертежам. Любое отклонение может привести к серьезным нарушениям, влияющим на прочность и устойчивость конструкции.
Нормы для проектирования конструкций ЛСТК на просторах СНГ, как таковые, практически не определены. В Европе при строительстве руководствуются нормами DIN и Еврокодом.
Низкий уровень огнестойкости металлического каркаса. Чтобы повысить показатель, для уплотнения скелета дома используют специальные противопожарные обшивки.
В случае пожара каркас конструкции не подлежит восстановлению и требует полной замены.

Непродолжительность в эксплуатации объясняется негативным воздействием на оцинкованную поверхность коррозии металла. ЛСТК выпускаются в двух вариантах: с толщиной покрытия оцинкованного слоя в 120 г/м 2 и свыше 350 г/м 2 . Изделия из второй категории с толщиной цинкового покрытия в 25 мкм, показывают на 12% устойчивость выше, чем первые. Потому смогут прослужить на 5-7 лет дольше.

Востребованность современных строительных материалов

Быстровозводимые ЛСТК с каждым годом становятся все популярнее. С выходом производства современных строительных материалов на новый уровень открывается возможность возводить все те же строения в два раза меньшими временными затратами и трудоресурсами.

Легкие тонкостенные конструкции совершенствуются. Специалистам удалось достичь прорыва в конструировании, открыв миру технологию строительства ЛСТК. В 35% стран такое новшество прижилось, еще в 15% выходит на новый уровень популяризации.

Можно ли представить несколькими годами ранее, что уже в 2017 году каркас ЛСТК будет активно использоваться для проектирования и дальнейшего возведения домов, предназначенных для круглогодичного проживания?

Безусловно, ЛСТК - не последний материал, на котором остановились инженеры. В условиях научно-технического прогресса, развивающегося семимильными шагами, скоро появится новое еще более усовершенствованное сырье для конструирования помещений любого типа.

Будучи потребителем, при возникновении необходимости выбора строительных материалов выбирайте те, которые под стать вашим предпочтениям и бюджету.

Строительство зданий по технологии ЛСТК имеет следующие важные преимущества:

Малый удельный вес ЛСТК-конструкций

Вес каркаса и готовых зданий из ЛСТК-профиля в разы меньше, чем аналогичные строения из камня и дерева. Благодаря данному преимуществу, при постройке нового здания существенно снижаются растраты на фундамент, расширяются возможности проведения строительства на сложных грунтах. ЛСТК-технология значительно упрощает реконструкцию старых строений, в том числе весьма ослабленных и аварийных. Кроме того, благодаря данному преимуществу появляется возможность осуществлять строительство на тесных городских улицах, так как не потребуется использование тяжелой строительной техники.

Возможность использования любого типа фундамента

Как известно, стоимость фундамента может составлять до 30% от общей стоимости строительства дома. Здания, построенные по технологии ЛСТК, имеют малый собственный вес, поэтому для их строительства можно использовать любые типы фундаментов. Кроме того, сам фундамент, независимо от выбранного типа, будет менее «массивный», а значит менее затратный для кошелька заказчика, по сравнению с фундаментами для зданий из кирпича или пенобетона. Ну, а если Вам так повезло, что участок имеет высокую несущую способность грунта и низкий уровень грунтовых вод – здания ЛСТК можно ставить прямо на незаглубленные столбики из кирпича.

Простота строительства

Готовый домокомплект завозится одним-двумя грузовыми автомобилями на участок. Поскольку сами ЛСТК-профили имеют малый вес – их легко разгружать и переносить в место складирования. Каждый профиль имеет уникальную маркировку, что обеспечивает безошибочность сборки каркаса строения.

Высокая точность

Современные технологии проектирования и компьютеризированные станки изготовления ЛСТК-профиля позволяют добиваться абсолютной точности сегментов конструкции каркаса. Погрешность изготовления профиля составляет 0,5 мм, а погрешность всей конструкции здания до 5 мм. Данное преимущество позволяет сократить сроки строительства (так как отсутствует необходимость подгонки), точно просчитать все расходы, закупить необходимые стройматериалы в нужном количестве (без необходимости докупать).

Высокая скорость строительства

Поскольку каркас ЛСТК рассчитывается и отрезается в размер по проекту на заводе, нет необходимости заниматься подгонкой профилей по высоте. Все, что требуется – установить профиль в нужное место и закрепить его саморезами к другому профилю. Три человека возводят коробку коттеджа площадью 250 кв. м, включая монтаж крыши - за три недели.

Возможность зимнего строительства

Отсутствие «мокрых» процессов при строительстве зданий по технологии ЛСТК, т.е. нет необходимости возводить конструкции с использованием цементно-песчанного раствора, который боится морозов, ставит технологию ЛСТК вне конкуренции при строительстве домов зимой.

Долговечность

Каркас из ЛСТК выполняется из оцинкованной стали, что предопределяет его долговечность. По расчетам изготовителей профиля, срок службы зданий, построенных по технологии ЛСТК, составляет не менее 50 лет, а самого каркаса – и того больше. При надлежащем уходе за крышей и фасадом здания, хватит и на Ваш век и на детей и даже внуков.

Удобство эксплуатации

Ни для кого не секрет, что деревянные конструкции могут «гулять» со временем в зависимости от изменения температурно-влажностного режима в помещении. Даже в домах, построенных из профилированного бруса, через два-три года можно заметить щели во «влажных» (кухня) и «мокрых» помещениях (ванная комната). Стальной каркас дома невосприимчив к изменениям влажности, оставаясь точно в таких геометрических размерах, как и в момент строительства.

Экологичность

Деревянные конструкции стен и особенно стропильной системы крыш подвержены воздействию грибка, от которого на долгое время не спасают даже сильнодействующие ядохимикаты. Стальные конструкции ЛСТК лишены данного недостатка, что благоприятно сказывается на здоровье живущих в доме людей. Конструкции каркаса выполнены из высококачественной оцинкованной стали. В качестве утеплителей используется эковата, минеральная или каменная. Эти стройматериалы абсолютно экологически чистые, поддаются полной вторичной обработке, т.е. не наносят вреда и экологии. Обшивка зданий из ЛСТК-профиля обычно производится из гипсоволокнистых или гипсокартонных листов.

Сейсмоустойчивость

ЛСТК-профиль, используемый в несущей конструкции таковых строений, весьма эластичен, ввиду использования дополнительных связей. По результатам испытаний признано, что здания, построенные по технологии ЛСТК могут выдержать землетрясения силой до 9 баллов. Конечно, данный фактор не является определяющим для Центральных регионов России, но он говорит о великолепной «эластичности» строений, выполненных по данной технологии.

Комфорт

Здания из ЛСТК-профиля отличаются комфортом, имеют отличную шумоизоляцию, стойки к влаго- и воздухонепроницаемости. Повысить эффективность данных показателей позволяет грамотно выполненная система вентиляции. Полые стены конструкций возводимых из ЛСТК-профиля могут быть утеплены минеральной или каменной ватой, (иными утеплителями), а конструкция стен позволяет применять для внешних отделочных работ любые доступные материалы, зависимо от требований заказчика и условий проекта.

Экономичность

Здания, возведенные из ЛСТК-профиля, имеют низкую эксплуатационную стоимость, поскольку конструкция – стабильна, хорошо защищена от влияния биологических (атмосферных) факторов воздействия внешней среды, отличается долговечностью, а при необходимости капитального ремонта не требует столько затрат, как строения из обычных стройматериалов. Вы существенно сэкономите, ведь металлический каркас из ЛСТК-профиля дешевле, чем традиционные дерево и кирпич. Цена строительства из ЛСТК-профиля в разы меньше, чем для зданий из кирпича. С монтажом каркаса справляются 2-6 человек в зависимости от необходимой скорости постройки.

Пожаробезопасность

Отсутствие горючих материалов в каркасе возведенного строения позволяет говорить о высочайшем уровне пожаростойкости и пожарной безопасности здания из ЛСТК-профиля.

Архитектурные возможности

Технология ЛСТК позволяет очень просто осуществлять перекрытие пролетов без использования промежуточных опор до 12 метров, а при усилении несущих конструкций - до 15. Данное преимущество дает возможность использовать внутреннее пространство здания с максимальной рентабельностью и свободой планировки. Кроме того, это позволяет более удобно расположить системы коммуникации и встроенные внутрь стен сегменты (ниши, кладовки, встроенная техника).

Недостатки ЛСТК

Несмотря на все преимущества ЛСТК техноллогии нельзя обойти и ее недостатки. Как это звучит не пародоксально - прежде всего это малый удельный вес конструкций. Но недостатком это является только на сильнопучинистых грунтах, которые при длительных морозах могут приподнять легкие конструкции ЛСТК зданий. Подробнее о действии грунтов на фундаменты можно прочитать в статье . Чтобы избежать данных проявлений настоятельно рекомендуем проводить геологические изыскания, которые позволят точно расчитать фундамент или провести мероприятия по минимизации морозного пученения.

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!

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.

Категории

Выбор редакции