Кому в «финских» домах жить хорошо: плюсы и минусы технологий загородного строительства
Так сложилось, что финское происхождение товаров считается в России, и особенно в Петербурге, гарантией качества. В Суоми и рыба вкуснее, и моющее средство для посуды концентрированнее, а деревянные каркасные дома вообще лучшие. Разбираемся с последним пунктом и вместе с экспертами выясняем, настолько ли хороши знаменитые «финские» дома и всем ли они подходят.
Для начала проясним терминологию. «Финский дом» – не название конструктивного типа домов, а торговый бренд. По сути, это каркасные дома, которые сами финны называют «канадскими». В Финляндии такие дома строятся в основном для сдачи в аренду тем же русским, на территориях туристических баз и для экспорта за границу. Для себя суоми предпочитают возводить загородные дома из более долговечных материалов.
Каркас мечтаний
Тем временем в России легкие, быстровозводимые каркасные дома с каждым годом завоевывают все большую популярность. Маркетинговая информация производителей отвечает на две главные боли покупателей – сроки строительства и стоимость. Скорость возведения – высокая, цена (от 10 тыс. рублей за кв. метр) – низкая. Эти очевидные преимущества каркасной технологии чаще всего убеждают людей, стремящихся как можно быстрее поселиться в собственном доме и располагающих ограниченным бюджетом.
Специалисты отмечают, что обычно деревянные каркасные дома выбирают клиенты, приобретающие загородную недвижимость впервые в жизни. Однако подводных камней и нюансов проживания в таких домах немало и о них, к сожалению, не рассказывают в рекламных буклетах.
Огласите весь список
На деле стоимость строительства и эксплуатации каркасного дома не так низка, как обещают продавцы. «Многие сегодня строят дешевые каркасные дома, тонкие и холодные. Но надо понимать, что они подходят только для сезонного, летнего, отдыха за городом, – поясняет Александр Бычков, директор ООО «Центр жилья». – Я своим клиентам не советую строить такие дома для постоянного проживания, это выброшенные на ветер деньги. Расходы на возведение добротного каркасного дома с хорошей тепло-, шумо- и виброизоляцией сопоставимы со стоимостью строительства газобетонного или кирпичного дома».
По мнению эксперта, выбор в пользу каркасной технологии может быть экономически оправданным при строительстве маленького летнего дома с размером фундамента 7х8, рассчитанного на небольшую семью. Обширное домовладение с дизайнерскими изысками, например, в виде просторной гостиной не только обойдется дороже по количеству и стоимости стройматериалов, но будет труднее построить по технологическим требованиям. «Шаг доски в каркасной конструкции – 6 метров, и при сооружении дома большого метража необходимо использовать дополнительные подпорки или усиливающие балки. По этой причине сделать, например, большой зал в «каркаснике» – проблематично. Если хочется теплый дом площадью более 100 метров, я рекомендую строить из газобетона или керамического камня, так как для добротного дома требуются более надежные и крепкие материалы, – делится опытом Александр Бычков.
Фундамент преткновения
К слову, низкие требования к фундаменту – еще одно преимущество каркасного домостроения, на которую делают ставку продавцы. Но, как и в случае с экономикой стройки – это лишь вершина айсберга. Используемый в каркасном строительстве свайно-винтовой фундамент вызывает нарекания специалистов по части надежности и срока эксплуатации. Среди наиболее распространенных недостатков данного вида фундаментов часто называют несоответствие срока службы конструкции требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный Стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения», а также неравномерное распределение запаса прочности по фундаменту. «Со временем свайно-винтовой фундамент начинает «гулять», на стволе свай отламываются лопасти, дом может перекоситься, – подтверждает Александр Бычков, – а усиление фундамента и устранение последствий его ослабления обходится собственникам достаточно дорого».
По оценкам эксперта, показательный срок эксплуатации каркасного дома – пять лет. По истечении этого периода в доме необходимо проводить обследования на надежность конструктивных элементов.
Справедливости ради стоит отметить, что указанные проблемы свайно-винтового фундамента в большинстве случаев связаны с просчетами и недочетами на стадии разработки проекта: неучтенной степенью коррозионной агрессивности грунтов на участке строительства, неправильным подбором технических свойств самих свай (толщина ствола, марка стали), неточным расчетом возможных нагрузок, воздействующих на фундамент.
К слову, финские строители недопускают возведение капитальных зданий с таким фундаментом.
Мнимая экологичность
Но при этом профессионалы загородного рынка сходятся во мнении, что некоторые слабые характеристики каркасной технологии не исправят и не смогут нивелировать в процессе эксплуатации даже самые добросовестные и умелые строители. К таким естественным недостаткам относятся низкая шумо- и виброзащищенность каркасной конструкции, связанная с ее немонолитностью. И как следствие – прыжки на втором этаже дома чувствуются на первом, закрытие металлической входной двери – во всем доме.
Для тех, кого не смущают данные обстоятельства, есть и другая неприятная новость. От привлекающей кого-то «натуральности» дерева как полностью природного материала после покрытия конструкций всевозможными противопожарными пропитками, химикатами от грызунов, краской мало что остается. К тому же, следует иметь в виду, что в производстве популярной ориентировано-стружечной плиты (ОСП, англ. OSB, oriented strand board), применяемой в каркасном строительстве, используются вредные фенолформальдегидные и изоцианатные смолы.
На вкус и цвет
К счастью, в открытых источниках достаточно информации, как о плюсах, так и о недостатках технологии каркасного домостроения. Выбор материалов для загородного дома – сегодня, скорее, вопрос вкуса и личных предпочтений покупателей.
Дмитрий Тимофеев, владелец участка в коттеджном поселке «Земляничные поляны» в Ломоносовском районе Ленинградской области, завершающий строительство дома, изначально не рассматривал каркасную технологию: «Дом должен быть крепостью, а каркас имеет недолгий срок службы. Рассматривали как вариант брус, но все-таки сделали выбор в пользу камня, потому что это на века». Дмитрий построил каменный дом площадью около 200 кв. метров из поризованного кирпича с применением шведской плиты в качестве фундамента. «Дерево – живой материал, требующий регулярного обслуживания. Оно неплохо горит, чем его ни пропитывай, – приводит аргументы Дмитрий. – И теплоизоляционные свойства у дерева все-таки намного ниже. Толщина стены в моем доме 510 мм, в нем нежарко летом и нехолодно зимой. При отключенном отоплении нагретый до температуры +22 градуса дом остывает до температуры +14 в течение трех дней. Дерево остывает гораздо быстрее».
Скорее всего, мнения опытных специалистов и покупателей не переубедят тех, кто действительно любит дерево и готов терпеть значительные неудобства ради осуществления мечты жить за городом именно в деревянном доме. В этом случае будет разумно не полагаться на русское «авось», принимать во внимание слабые и сильные стороны выбранной технологии и все-таки не верить в иллюзию о том, что дом на века, будь он финским или канадским, можно построить очень быстро и дешево.
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.
Цифровые технологии – спорту
Олимпиада в Сочи и Чемпионат мира по футболу – 2018 задали новые требования к проектированию и строительству спортивных сооружений в России. О том, как создать современный спортивный объект мирового класса и уложиться в жесткий дедлайн, рассказывает руководитель отдела ОВиКВ компании «Метрополис» Сергей Брюзгин.
Проектирование спортивных сооружений – задача сложная и ответственная. Объекты такого рода сочетают в себе яркую, запоминающуюся архитектуру и комплекс сложнейших инженерных систем. Именно поэтому проектировщики постоянно находятся в поиске новых эффективных решений для работы с такими проектами.
В основе – технологии
Одними из наиболее успешных разработок, активно используемых проектировщиками, являются BIM-технологии. Их применение при проектировании современных сложных объектов, к числу которых относятся и спортивные сооружения, является одним из ключевых условий успешных инвестиций заказчика, ведь технология BIM-проектирования позволяет существенно сэкономить время и средства, необходимые для реализации проекта.
Эта технология дает возможность повысить качество проектирования и на раннем этапе представить полную картину того, как будет выглядеть и функционировать объект. При необходимости заказчик может своевременно внести корректировки в проект на той стадии, когда изменения не влекут за собой больших затрат. Это отличная возможность для всех участников проекта получить практически идеальный продукт, обладающий внешней привлекательностью, комфортом и безопасностью среды и, что самое главное, инвестиционной привлекательностью.
Сейчас все проекты нашей компании разрабатываются с применением этой технологии. Например, Центр художественной гимнастики имени Ирины Винер-Усмановой еще в 2016 году получил первое место на конкурсе BIM-технологий, организованном Минстроем РФ.
Другая многообещающая разработка – достаточно молодая в строительной сфере технология математического моделирования (CFD-моделирование). До ее появления то или иное техническое решение можно было обосновать либо опираясь на накопленный опыт (чаще всего используя решения, принятые ранее для подобных объектов), либо при помощи натурных испытаний (создание макета, испытательного стенда и т.п.). Первый вариант – рискованный (аналогичный объект может достаточно сильно отличаться по своим характеристикам от проектируемого, что может дать свою погрешность и привести к неработоспособности решения). Второй – затратный как по деньгам, так и по времени, не говоря о том, что далеко не все макеты можно физически реализовать. Технология CFD дает возможность за пару дней, а иногда и за несколько часов решить нестандартный узел, внести в него требуемые корректировки и добиться эффективности и работоспособности решения.
Мы применяли CFD-моделирование при проектировании таких объектов, как Центр художественной гимнастики в Москве, многофункциональный плавательный центр «Лужники», крытый каток Москомспорта, а также при проектировании жилых зданий.
До того, как мы освоили эту технологию, нам казалось, что ее применение будет востребовано только на уникальных объектах, однако практика показала, что использование CFD-моделей полезно для объектов любого уровня сложности. С его помощью можно решать такие задачи, как распределение температур в сложных трехмерных многослойных конструкциях, расчет параметров микроклимата помещений, воздухораспределение, расчет потерь давления в нестандартных сетевых элементах и т. д.
Данная технология дает специалисту возможность на раннем этапе проектирования отследить вероятные недочеты потенциальных инженерных решений, а иногда и понять, что предлагаемое решение слишком затратно (как энергетически, так и финансово) или вовсе нежизнеспособно. Например, для проверки условий, создаваемых для зрителей и спортсменов, наша компания выполняла оценку проектных решений систем вентиляции и кондиционирования главной арены Центра художественной гимнастики в Москве при помощи CFD-моделирования. Для достижения оптимального результата нам пришлось провести 8 итераций расчетов, в результате чего системы вентиляции и кондиционирования были значительно переработаны. Это еще раз подтверждает: CFD-моделирование и проектирование при помощи BIM-технологий позволяет на раннем этапе выявить проблемы и оптимизировать проектные решения. А заказчик, в свою очередь, получает наглядное, интуитивно понятное обоснование принимаемых решений. Вот несколько примеров выполненных расчетов:
В гармонии со стройкой
Посмотрим, как применение этих технологий реально отражается на строительном процессе. В качестве примера возьмем Центр художественной гимнастики. Для проектируемого объекта выполнялись следующие стадии проекта:
- концептуальные решения (стадия «К»);
- стадия «Проектная документация» (стадия «П»);
- стадия «Рабочая документация» (стадия «Р»);
- авторский надзор.
Проект стадии «К» стартовал в конце мая 2016 года и длился примерно 2 месяца. Последующая стадия «П» длилась примерно 3,5 месяца. Стадия «Р» длилась примерно 2 года, при этом строительные работы на объекте велись с запаздыванием от проекта всего на 2–3 месяца, иногда этот разрыв становился еще меньше, так что можно сказать, что проект стадии «Р», строительство и авторский надзор шли практически параллельно.
Основные сложности при проектировании как раз и связаны с малым разрывом в сроках между разработкой проектного решения и выдачей его для реализации на стройплощадку. У инженеров и архитекторов остается очень немного времени на принятие и согласование решений, и ошибки при таких малых сроках недопустимы. Именно использование BIM-технологий и, в частности, CFD-моделирования позволяет проектировщикам достаточно комфортно чувствовать себя в процессе взаимодействия со всеми заинтересованными сторонами. При этом есть, конечно, одно обязательно условие, с чем нам повезло: в арсенале всех участников проекта были современные технологии и подходы к проектированию, что позволило выполнить поставленную задачу в требуемый срок.
