Стены каркасного дома технология: Устройство стены каркасного дома – узлы, пирог, технологии возведения, варианты устройства. Устройство каркасных стен дома в Москве

Устройство стены каркасного дома – технология строительства

В каркасном доме стены состоят из нескольких слоев, выполненных из разных стройматериалов. Сборкой такого дома обязательно должны заниматься профессионалы с соответствующей квалификацией. Ведь правильность сборки стен напрямую влияет на то, насколько надежным убежищем от холодов и шума станет жилище.

Чтобы понять, из чего сделаны стены каркасного дома, стоит подробнее остановиться на особенностях каждой из составных частей конструкции.

Устройство внешних стен

Лишь благодаря соблюдению четко прописанных строительных норм и всех требований к качеству используемых материалов можно добиться надежной изоляции и избежать потери тепла. Специалисты используют тепло- и звукоизоляцию от проверенных поставщиков с хорошей репутацией, так что риски сведены к нулю. Для создания внешних стен необходимо:

• Каркас — деревянная рама, собранная из брусков разной толщины.
• Обшивка — доски, обработанные особыми растворами, предотвращающими гниение или появление плесени.
• Пароизоляция — особый материал, не допускающий появления конденсата и последующей деформации внутреннего слоя.
• Утеплитель — необходим для удержания тепла внутри помещения, чаще всего используется базальтовые.
• Внутренняя отделка — гипсокартоновые плиты, штукатурная смесь, бетон.
• Плита ОСП.
• Внешняя отделка — соответствующие декоративные материалы (сайдинг).

Устройство внутренних стен

Классический вариант межкомнатных перегородок отличается от внешних стен лишь отсутствием пароизоляции. Также вместо внешней отделки используется лишь внутренняя. Однако в некоторых случаях бюджет на проект может быть ограничен, тогда на каркасную раму из дерева устанавливают только гипсокартон. Но следует понимать, что шумо- и теплоизоляция в этом случае оставляет желать лучшего.

Какой должна быть толщина стен?

Для летних построек и капитальных сооружений толщина стен может существенно отличаться. Влияет на этот параметр тип выбранного материала для теплоизоляции и размеры брусков, которые использовались для каркасной рамы.

Зачастую если планируется использовать дом для проживания только в летнее время, то стены создают около четырех сантиметров в толщину + декоративная отделка. Если речь идет о капитальном сооружении, то в зависимости от климатической зоны толщина стены может достигать двадцати-сорока сантиметров.

Что используют в качестве утеплителя?

В зависимости от бюджета на реализацию проекта, потребностей заказчика и внешних условий специалисты выбирают подходящий материал для теплоизоляции. Утепление в каркасном доме может быть обеспечено такими материалами, как:

• Эковата, пенополиуретан — весьма дорогостоящие виды утеплителей, стоимость которых вполне оправдана. Выбирая этот вид утепления, вам не нужно будет беспокоиться о дополнительном слое гидро- и пароизоляции. Материал прекрасно удерживает тепло и не теряет свойств даже после долгого периода эксплуатации.
• Минеральная вата — среднее по стоимости решение завоевало наивысший уровень популярности за последние несколько лет. Такой материал не только отлично справляется с теплоизоляцией, но и уменьшает количество постороннего шума, проникающего в помещение.
• Пенопласт — самый демократичный по цене вариант, но и минусов у него немало. К примеру, он довольно хрупкий, а срок его службы ограничен.

Грамотная укладка утеплителя

Чтобы каркасный дом был достаточно теплым, а затраты на отопление небольшими, укладывать утеплитель необходимо при соблюдении всех норм. Тепловая изоляция всегда должна сопровождаться паровой изоляцией. Существует два варианта размещения утеплителя.

Вариант 1: Теплоизоляционный материал укладывают внутри каркасной рамы. Желательно использовать именно такой способ, поскольку тогда теплоизоляция надежно зафиксирована, а процесс строительства не будет ничем усложнен.

Вариант 2: Материал используют как внешнюю набивку стен. При этом для выравнивания поверхности и надежной фиксации материала необходима установка дополнительного слоя листов фанеры.

Стоит также помнить, что если утепление проводится с использованием минеральной ваты, то потребуется дополнительный слой пароизоляции. Укладка плит должна производиться максимально плотно, между ними не должно оставаться больших зазоров. Если они уже есть, то устранить их нужно, используя узкие полоски того же теплоизоляционного материала.

Зачем нужна гидро- и пароизоляция?

Каркасные дома нуждаются в установке пароизоляции, чтобы конденсат не образовывался внутри каркаса здания. Влага может быстро испортить внутренний утеплитель и привести к тому, что он утратит свои свойства. Что же касается гидроизоляции, то она надежно защищает внешние стены дома от осадков и ветра.

Особенности внутренней и внешней отделки стен

Внутренние и внешние стены в каркасных домах на завершающем этапе подвергаются итоговой отделке. Поскольку в сооружении данного типа стены практически идеально ровные, проведение данной процедуры не будет осложнено особыми затратами.

• Для наружной отделки дома можно использовать металлический сайдинг, вагонку или отделочные материалы, которые имитируют натуральное дерево. При этом можно использовать дополнительный слой теплоизоляции, что положительно скажется на счетах за отопление в будущем.
• Для внутренней отделки в помещении применяют штукатурку, гипсокартон, вагонку и прочие материалы. Возможности декоративной отделки каркасных домов ограничены лишь фантазией заказчика и бюджетом на строительство.

Подводя итог, хотелось бы обратить внимание на то, что каркасное строительство с каждым годом становится все популярнее, благодаря своей относительной простоте и доступности. Но помните, чтобы дом служил на протяжении длительного времени, а использованные при его создании материалы не утратили практических и эстетических характеристик, доверить строительство нужно профессионалам. Лишь опытные специалисты, завершившие не один проект по созданию каркасных домов, смогут обеспечить соблюдение всех норм процесса и предоставить гарантированно качественный результат.

Все, что нужно знать о стенах каркасного дома

• Какие основные преимущества каркасной технологии обуславливают ее популярность
• Особенности конструкции пирога каркасной стены
• Особенности каркаса стены
• Как выполняется утепление каркасных стен
• Какие материалы используются для отделки каркасных стен
• Проекты каркасных домов расчет стоимости строительства

   Технология строительства каркасного дома с каждым годом находит все больше поклонников, соответственно постройку таких домов заказывают все больше клиентов, в том числе и в нашей компании «Дачный Сезон». И действительно, данная технология имеет целый ряд преимуществ и эксплуатационных характеристик, которые недоступны для классических решений, традиционных для возведения частного жилья в России.

У нас получили распространение два вида каркасной технологии: финская и канадская, которые имеют ряд отличий, хотя в общем и целом постройки получаются идентичные по своим эксплуатационным характеристикам, долговечности, скорости возведения и цене.

Причем такие эксплуатационные характеристики и особенности строительства обусловлены конструкцией и особенностями стены каркасного дома, а также кровельной системы, которые обеспечивают легкость строения и его энергоэффективность.

Какие основные преимущества каркасной технологии обуславливают ее популярность

При условии качественного проектирования, использования правильно подготовленных строительных материалов и профессиональной реализации проекта вы получаете дом, отличающийся:

• длительным сроком эксплуатации, который при должном уходе может составлять 50-70 лет;
• безопасностью проживания;
• экологической чистотой конструкции;
• экономичностью решения;
• невысокими эксплуатационными затратами на отопление и кондиционирование;
• быстрыми сроками возведения и вселения в дом, причем время от начала строительства до возможности заселения составляет всего лишь несколько месяцев;
• одной из самых привлекательных цен на реализацию проекта по сравнению с использованием других технологий.

Все эти преимущества определяются, главным образом, свойствами, которые имеют каркасные стены конструкции. Именно в конструктивных особенностях стены заложены ключевые характеристики будущего дома, и от качества их возведения зависит, каким будет строение и насколько комфортно в нем будет жить.

Особенности конструкции пирога каркасной стены

Ключевые характеристики такой постройки определяются тем, какие стены в каркасном доме предусмотрены в проекте и насколько качественный материал использован при их возведении. Конструкция стены достаточно сложная и состоит из нескольких основных слоев. Вне зависимости от того, какая технология постройки используется, пирог стены каркасного дома при рассмотрении от наружной части стены к внутренней состоит из таких конструктивных элементов:

• внешняя декоративно-защитная обшивка;
• гидро- и ветроизолирующая мембрана;
• слой утеплителя;
• мембрана пароизоляции;
• внутренняя обшивка каркаса;
• интерьерная отделка.

При этом несущий каркас стены собирается из бруса или доски по стандартной схеме, причем к материалам каркаса предъявляются достаточно жесткие требования, чтобы обеспечить безопасность и долговечность конструкции.

Особенности каркаса стены

Именно сборка каркаса и используемые материалы определяют, насколько долговечной, прочной и надежной будет будущая постройка. Особенности каркасных построек является то, что в них и внешние, и внутренние стены являются несущими. Правильная каркасная стена собирается из специально подготовленных пиломатериалов, просушенных до требуемого уровня влажности и собранных в единую конструкцию с соблюдением правильной геометрии элементов стены. К такому каркасу впоследствии крепятся внешние и внутренние части стенового пирога.

Кроме правильной просушки пиломатериалы должны быть обработаны антисептическими и антипиреновыми составами, что необходимо для повышения их срока службы и обеспечения противопожарной безопасности.

Также к особенностям каркасной стены можно отнести то, что места расположения дверных и оконных проемов закладываются на этапе проектирования и не могут быть изменены во время строительства без существенной переделки конструкции каркаса. Тоже касается и перепланировки, поэтому распределению внутреннего пространства, расположению окон и дверей необходимо уделить внимание на этапе разработки проекта.

Если говорить о различиях между финской и канадской технологиями, то по конструкции стены принципиальных отличий нет, есть лишь разница в способе сборки и усиления элементов под проемы, которые предназначены для установки оконных и дверных систем. Если по канадской технологии предусмотрена сборка строения непосредственно на месте с подгонкой во время возведения стен, то финская предусматривает сборку стенового пирога непосредственно в условиях цеха и доставку собранных элементов на участок строительства. В результате канадская технология более экономична, а финская позволяет получить максимальную точность изготовления элементов и повысить скорость проведения строительных работ непосредственно на участке. Также финская технология возведения стены обходится несколько дороже.

Как выполняется утепление каркасных стен

Утепление стен каркасного дома – это важный этап проектирования и строительства, который определяет, насколько комфортным и экономичным будет проживание в такой постройке, особенно если она предназначается для круглогодичного проживания. Как правило, в качестве утеплителя для стен каркасного дома используются материалы природного происхождения, и наиболее распространенным является минеральная вата. По своим техническим и эксплуатационным свойствам минеральная вата имеет всего один существенный недостаток, который выражается в увеличении теплопроводности каркасной стены при значительном увлажнении утеплителя и с течением времени. Недостаток компенсируется качественной гидро- и пароизоляцией. В этом случае срок сохранения свойств этого материала составляет порядка 20 и 25 лет. В остальном применение минеральной ваты дает такие преимущества:

• экологическая безопасность;
• хорошие теплоизолирующие свойства;
• негорючесть материала;
• простота монтажа и замены при ремонте;
• возможность составлять утепляющий слой любой толщины, просто добавляя дополнительные утепляющие маты в конструкцию.

В условиях нашего климата правильное утепление каркасной стены предполагает использование нескольких слоев минеральной ваты. Поэтому обычно толщина каркасной стены, выходящей на улицу, составляет не менее 150 мм, а в наших постройках мы используем стены толщиной 200 мм, что предполагает укладку четырех слоев минеральной ваты. Таким же способом утепляется и потолок постройки.

Для внутренних перегородок используется меньшая толщина стен каркасного дома, которая обычно составляет 100 мм и предполагает укладку двух слоев минеральной ваты.

     

Какие материалы используются для отделки каркасных стен

В качестве черновой отделки и для защиты слоя утеплителя, а также для придания дополнительной жесткости конструкции используется, как правило, листовые материалы. Для наружной обшивки каркасной стены чаще всего используют OSB, которая не подвержена воздействию влаги и имеет достаточную прочность при механических воздействиях.

Внутренняя обшивка чаще всего делается либо из ОСП, либо из стенового гипсокартона, который идеально подходит под любой тип отделки начиная от штукатурки и оклейки обоями, заканчивая обшивкой вагонкой или укладкой плитки.

Как правило, кроме OSB снаружи каркасного дома используется дополнительная декоративная отделка. Впрочем, если в этом нет необходимости или требуется максимально сэкономить, OSB листы можно просто покрасить. Однако чаще всего используют либо обшивку евровагонкой или блокхаусом, либо вентилируемые фасады на основе сайдинга или схожих по конструкции и свойствам материалов, например, композитную доску. При этом дополнительный слой отделки и вентилируемый фасад обеспечит более щадящий режим эксплуатации каркаса дома, а значит, продлевается срок его службы.

При качественной сборке каркасника срок его службы может составлять от 50 до 70 лет, при этом конструкция получается легкой, не требует обустройства тяжелого фундамента и практически не подвержена усадке, поэтому декоративную отделку по стенам можно проводить практически сразу после строительства. Единственная технология отделки снаружи, которая не дает желаемого долговечного результата и редко применяется сразу после строительства – это отделка обычной штукатуркой. Она даже при незначительной усадке стены подвержена растрескиванию и сохраняет привлекательный вид после нанесения на только что построенный каркасный дом не более 5 лет, после чего растрескивается, требует замены или ремонта.

  Еще раз обращаем ваше внимание на то, что каркасные конструкции требуют максимально точного продумывания конструкций и функциональности на этапе проектирования, поскольку при желании сделать перепланировку или реконструкцию можно столкнуться со сложностями и проблемами, которые будет непросто решить. Это же касается и выбора материалов, поэтому на этапе проектирования вы должны точно определиться с тем, какой утеплитель для стен каркасного дома выбрать, какие отделочные материалы планируется применять, чтобы не только согласовать внешний вид и особенности конструкции проекта, но и определить вес будущей конструкции.

Это необходимо для точного выбора оптимального типа фундамента и его расчета.

Наша компания «Дачный сезон» практикует именно такой подход, то есть мы максимально плотно работаем с заказчиками на этапе согласования проекта и его доработки. Поэтому в готовой конструкции учитываются все пожелания и она будет иметь высокое качество, которое мы подтверждаем гарантией на 16 лет.

Ознакомьтесь с проектами домов и рассчитайте стоимость строительства

• ТОП

  Каркасный дом

  Ханна

  Площадь 76 м² Размеры 8х9.5 м

  2 281 179 ₽

  Цена сейчас 2 201 379 ₽

  Цена в январе 2 311 503 ₽

  Цена в феврале 2 751 999 ₽

  Проект в ипотеку
• org/Product”>

  Каркасный дом

  Берг

  Площадь 96 м² Размеры 8х12 м

  2 744 275 ₽

  Цена сейчас 2 648 275 ₽

  Цена в январе 2 780 755 ₽

  Цена в феврале 3 310 675 ₽

  Проект в ипотеку

• ЭКО

  Каркасный дом

  Вокс

  Площадь 198 м² Размеры 10.7х12.4 м

  4 472 662 ₽

  Цена сейчас 4 274 662 ₽

  Цена в январе 4 488 502 ₽

  Цена в феврале 5 343 862 ₽

  Проект в ипотеку

разделитель

• Ландшафтный дизайн дачного участка

  В понятие ландшафтного дизайна садового участка входит комплекс работ по зонированию и обустройству территории с эстетической, функциональной и климатической составляющими. Современный дизайн территории становится все более универсальным – если раньше использовались только элементы рельефа, растительность и газоны, водоемы и малые архитектурные формы, то теперь активно применяется подсветка, водоемы оснащаются фонтанами и водопадами, стиль оформления хайтек позволяет разворачивать неожиданные сочетания предметов и форм.

  Читать полностью

  3.25 (Голосов: 3)

• Альпийская горка своими руками

  Альпийская горка из камней и растений, возможно с водоемом и фонтаном, относится к композициям сложного ландшафтного дизайна и иногда к рельефным элементам на участке. Это разновидность так называемых рокариев – объемных и плоских конструкций из необработанных камней или их имитации. Чаще всего это сооружение называют альпинарием, а у разных стилей реализации есть свои названия.

  Читать полностью

  3. 25 (Голосов: 3)

Московская область, д Кулилово

Лотошинский район, Монасеинский с.о.

Мытищинский район, село Троицкое

Московская обл., Сычево рп.

Московская область, г. Ногинск

Коломенский р-н. с. Непцино

Зеленоградский округ, Пятницкое шоссе

Московская обл., Рузский р-н

Московская область, СНТ Романтика

Клинский р-н., ДСК Лесной

Щелковский р-н, СНТ «Урожай»

Жуковский район, СНТ «Ливадия»

Раменский р-н, д. Старково

Тульская область, д. Погромное

Киевское шоссе, КП «Тимашово»

Дмитровский р-н, д. Горки-Сухаревские

Ленинградская область, КП “Калина красная”

Нагинский р-н, с. Кудинково, СНТ “Овощевод”

Московская обл., г. Фрязино

Московская обл., Дмитровский район, д. Шуколово

• Смотреть “Уровень.Фундаменты” на телеканале Т24
• Смотреть Отзыв заказчика Вячеслава

• Смотреть Ирина
• Смотреть Юлия

Технология каркасного домостроения, строительство каркасных домов

 

 

Благодаря совершенствованию современных строительных материалов и дальнейшему совершенствованию технологий каркасно-панельный метод домостроения давно занял достойное место на мировом рынке домостроения назад.

Современные деревянные каркасные дома по выносливости, надежности и долговечности не уступают домам из бетона или кирпича.

Каркасный дом чаще всего рассматривается не только как дом выходного дня, но и как полноценный семейный дом.

Преимущества:

. по сезону и может выполняться в любую погоду

Каркасная технология позволяет хранить строительные системы внутри стеновых конструкций

Здания такого типа обладают большой сейсмостойкостью – именно поэтому каркасные дома так популярны в Японии, печально известной своими частыми землетрясениями

 

Каркасные дома: экологично, безопасно, энергоэффективно

Архитектурно-конструктивные решения деревянных каркасных домов могут быть достаточно разнообразными, так как они не зависят от неравномерного распределения веса, что в случае обычных домов может привести к удорожанию фундамента и изменению безопасности конструкции структуры. Точность и качество изготовления отдельных деталей дома остаются достаточно высокими, так как подавляющее большинство таких деталей изготавливается на заводе. Это упрощает сборку дома на строительной площадке и сводит к минимуму вероятность ошибок и зависимость от человеческого фактора.

Легкий каркасный дом не дает усадки и не зависит от свойств грунта. Кроме того, относительно небольшой вес дома позволяет значительно сэкономить на конструкции фундамента, при этом сохранив его жесткую конструкцию и прочность. Сборка каркасно-панельного дома не зависит от времени года и может производиться в любую погоду. Кроме того, из-за высокой скорости возведения конструкций смета строительства будет значительно ниже, чем в случае с кирпичными или бетонными домами и коттеджами.

Поскольку каркасно-панельный дом не дает усадки, внутреннюю отделку помещений можно начинать сразу после полной сборки дома. В отличие от кирпичных или бетонных конструкций, стены и полы сборно-каркасного панельного дома обладают меньшей теплоемкостью и большей теплозащитой. Такие дома намного быстрее прогреваются в зимнее время и лучше сохраняют тепло внутри, что позволяет значительно снизить затраты на потребляемую тепловую и электрическую энергию.

В каркасно-панельных домах используются материалы, препятствующие воспламенению внутренней отделки (гипс, ОСП, каменная вата). В случае пожара балки из клееного бруса, используемые в стенах и перекрытиях дома, только тлеют и не теряют прочности при повышении температуры, в отличие от железобетонных балок.

Деревянный каркасный дом — это экологический «дышащий» дом. В конструкциях домов используются специальные паро- и ветрозащитные материалы, а также экологически чистая минеральная вата, которые позволяют без специальных систем проветривания отводить лишнюю влагу из дома, тем самым позволяя сохранять тепло зимой. Кроме того, материалы, используемые в производстве дома, не содержат вредных химических веществ, которые широко применяются в производстве кирпича, бетона и газобетона. Такой дом позволяет поддерживать достаточно комфортный микроклимат в течение всего года.

 

Стоимость каркасного дома

Материалы, используемые при производстве каркасно-панельных домов, имеют более низкую стоимость, чем кирпич, металл и бетон. Основа легкая, что соответственно означает более низкую цену. Исключительно быстрая сборка дома на месте. Последующее обслуживание деревянного каркасного дома требует гораздо меньших затрат по сравнению с обычными каменно-бетонными домами. Все эти факторы в совокупности делают каркасный дом бесспорным лидером по соотношению цена/качество.

Обрамление воздушных шаров лучше, чем хуже

Добро пожаловать в Construction Physics, информационный бюллетень о силах, формирующих строительную отрасль .

Сегодня в США большинство домов и квартир строятся с использованием легких каркасных деревянных конструкций. Эта система состоит из несущих стен, сделанных из 2×4 или 2×6, которые поддерживают пол или крышу с деревянным каркасом – обычно фермы, балки или спроектированные двутавровые балки. Эта система представляет собой вариант каркасного стиля, известного как каркасная конструкция из баллонов, и, хотя она может выглядеть не особенно впечатляюще, это одно из самых важных достижений в истории строительных технологий.

Дом, построенный с использованием легкой каркасной деревянной конструкции

До появления шарового каркаса дома в США обычно строились с использованием стоечно-балочной конструкции. Эта система является именно тем, на что она похожа – структурный каркас из тяжелых деревянных балок и колонн, соединенных врезными и шиповыми соединениями. Элементы перекрытия затем будут проходить между балками, а стены будут заполнены щебнем, глиной, кирпичом или камнем. Важно отметить, что стены были ненесущими — вес конструкции полностью поддерживался деревянным каркасом.

Сарай с каркасом из стоек и балок

Баллонный каркас, по сути, устраняет необходимость в тяжелом деревянном каркасе. Вместо этого элементы пола сидят непосредственно на стенах, которые становятся несущими элементами. Обшивка здания, которая раньше служила только барьером для защиты от элементов, теперь также поддерживает стены с деревянными стойками, увеличивая их несущую способность. А вместо врезных и шиповых элементов легкие деревянные элементы крепятся с помощью простых железных (позже стальных) гвоздей. После удаления сложных элементов и других элементов, выполняющих несколько функций, вся структура становится более эффективной и простой в сборке.

Дом из воздушных шаров

Каркас из воздушных шаров восходит к Чикаго 1830-х годов. Сведения разнятся, но наиболее распространенная версия состоит в том, что он был впервые построен Джорджем Сноу, лесным магнатом, в качестве каркаса для склада в 1832 году. от 300 жителей в начале 1830-х до почти 30 000 в 1850-х и почти до миллиона в 1890-х. Тяжелую древесину и рабочую силу, необходимую для ее обработки и сборки, становилось все труднее найти.

Деревянные каркасы — это трудоемкая строительная система, особенно при отсутствии какой-либо строительной техники. Сами бревна тяжелые и требуют больших усилий для их перемещения в нужное положение. А для создания врезных и шиповых соединений, которые их соединяли, требовалось много времени и мастерства.

Врезные и шиповые соединения в каркасе дома 18 века

Каркас из воздушных шаров, с другой стороны, построен с использованием легких элементов, которыми легко манипулировать вручную. Вместо сложных столярных изделий они скреплены между собой сравнительно простыми гвоздевыми соединениями. Чтобы научиться вырезать врезки и шипы, потребовались годы обучения на плотника, но любого можно было научить взмахивать молотком. А за счет исключения тяжелого деревянного каркаса каркас из воздушных шаров использовал 1/3 дерева в качестве стоечного и балочного дома, и его можно было возвести намного быстрее.

Несмотря на свои преимущества, баллонной раме потребовались десятилетия, чтобы полностью вытеснить стоечно-балочную конструкцию. Хотя он распространился достаточно быстро и был известен по названию к 1835 году, в справочниках плотников он не упоминается до 1857 года, а до 1880-х годов он почти не упоминается. Дома, построенные в Чикаго в конце 1800-х годов, часто представляли собой гибридную конструкцию, состоящую частично из тяжелой древесины, частично из воздушных шаров. А к 1940-м годам только от 60 до 80 процентов домов в США были построены из воздушных шаров. Технологии строительства очень прилипчивы — после того, как они используются, они приобретают большую инерцию, для преодоления которой требуется много времени [0].

Каркас воздушного шара имеет несколько недостатков. Одним из основных является то, что наружная стена упирается в крышу, что обеспечивает непрерывный путь для распространения огня. После пожара в Чикаго в 1871 году и землетрясения в Сан-Франциско (и последующего пожара) в 1906 году предотвращение распространения огня стало более важным для страховых агентств и зарождающихся строительных норм и правил.

Каркас воздушного шара решает эту проблему с помощью варианта, известного как «западный стиль» или «каркас платформы». Вместо стенных стоек, которые непрерывно доходят до крыши, в каркасе платформы стены поднимаются только на один уровень. Этаж выше, вместо того, чтобы прикрепляться к сторонам стоек, вместо этого сидит прямо на них. Это создает платформу, на которой можно построить следующий этаж.

Сегодня баллонный каркас (в основном в виде каркаса платформы) остается методом строительства по умолчанию для домов на одну семью во всем мире, а также для многоэтажных квартир в США (способствуя нашей низкой стоимости строительства для этих типов зданий ). Он остается одной из наименее дорогих систем каркаса для возведения здания.

Почему рамка воздушного шара появилась так долго? В конце концов, деревянные и металлические гвозди использовались для строительства зданий на протяжении тысячелетий. Но каркас воздушного шара требовал нескольких вещей, которые были обеспечены быстро развивающейся средой начала 1800-х годов.

Во-первых, пиломатериалы. В отсутствие мощного оборудования распиловка бревен на объемные пиломатериалы была бы огромным объемом работы, и это не стоило бы усилий. Но в начале 1800-х годов начали появляться паровые лесопилки. К 1840-м годам на полуострове Мичиган их было около 500, а в 1890-х — почти 1000 [1].

Эти мельницы могли производить гораздо больше пиломатериалов, чем водяные мельницы, которые они заменили. В начале 1800-х годов мельница с водяным приводом могла производить примерно 1500 футов пиломатериалов в день. К 1850-м годам паровые мельницы обычно производили около 30 000 футов в день, а к 189 году эта цифра увеличилась почти до 100 000 футов. 0 с. Производство пиломатериалов в таком масштабе также позволяло производить пиломатериалы унифицированных размеров, кульминацией которых стал первый национальный стандарт размеров пиломатериалов в 1924 году. В 1700-х годах гвозди ковали вручную и были настолько ценны, что заброшенные здания сжигали, чтобы восстановить их — в какой-то момент гвозди составляли 0,4% ВВП, примерно столько же, сколько мы сейчас тратим на компьютеры или авиабилеты. Промышленная революция привела к появлению паровых машин для изготовления гвоздей, которые могли делать десятки тысяч гвоздей в день. Стоимость гвоздя упала в четыре раза в течение 1800-х годов.

Всему этому способствовало распространение железных дорог, которые впервые начали появляться в США в 1820-х годах. К 1850 году в США было 9000 миль железнодорожных путей, которые к 1916 году увеличились до более чем 250 000 миль. Железные дороги позволяли дешево доставлять пиломатериалы по всей стране, позволяя использовать их для строительства независимо от наличия местных пиломатериалов. Это позволило таким городам, как Чикаго, продолжать расти и строиться, поскольку местных пиломатериалов стало не хватать. То, что когда-то было местным, используемым в регионе материалом, постепенно превратилось в национальный товар.

Таким образом, каркас из воздушных шаров является ранним примером промышленного строительства. Он полагался на серийное машинное производство, однородные продукты (мерные пиломатериалы, гвозди), которые можно было производить в больших объемах на производственных объектах вдали от того места, где они будут использоваться. Это позволило заменить изготовленные на заказ одноразовые компоненты почти взаимозаменяемыми деталями и перейти от специализированного, квалифицированного мастерства к полуквалифицированному, повторяющемуся труду. И это позволило строить намного быстрее, с меньшими затратами и с использованием меньшего количества материалов.

В разработке программного обеспечения существует явление, известное как «чем хуже, тем лучше». Грубо говоря, в нем говорится, что для успеха технологии важнее всего то, насколько легко ее можно внедрить. Неэлегантные, уродливые, неэффективные или неполные системы — системы, которые используют хаки или кладжи — которые легко установить, превзойдут элегантные системы, которые сложнее или дороже установить. Каркас с воздушным шаром — классический пример системы «чем хуже, тем лучше».

Во-первых, проектирование каркаса шара чрезвычайно утомительно. Он не особенно подходит для математических инструментов, которые инженеры используют для анализа конструкций [2], которые лучше подходят либо для дискретных элементов, либо для сплошных материалов. Крепление вместе множества мелких элементов в разных местах приводит к сложным соединениям, окольным путям нагрузки и крайне неопределенным элементам. Большая часть деревянного дизайна является предписывающей, основанной на эмпирических тестах или на том, что хорошо зарекомендовало себя в прошлом, а не на каком-либо рациональном анализе.

Дизайн усложняется еще и тем, что древесина — очень изменчивый материал. Он имеет сотни соответствующих свойств материала в зависимости от вида, сорта, размера, направления нагрузки, продолжительности нагрузки, температуры, влажности и так далее.

Кроме того, как конструктивная система ей не хватает какой-либо эстетической элегантности или простоты. Он состоит из множества хлипких членов [3]. Здания с каркасом из воздушных шаров изобилуют неточностями — много зазоров между элементами, множество элементов, слегка наклоненных или не идеально прямых, многие подрядчики не следуют планам. И, несмотря на использование меньшего количества пиломатериалов, чем в конструкции из стоек и балок, в нем по-прежнему используется много «лишних» элементов, до такой степени, что существует целая область дизайна, чтобы удалить их.

Это не та система, которую инженер будет разрабатывать с нуля.

Нежелателен и с архитектурной точки зрения. Каркас из воздушных шаров в основном использовался для простых жилых построек (или, что еще хуже, мобильных домов), которые исторически мало участвовали в архитектуре. Размер и прочность габаритных пиломатериалов затрудняют их использование для создания больших или архитектурно впечатляющих пространств — они лучше подходят для простого каркаса размером с комнату. Влиятельные с архитектурной точки зрения жилые дома чаще строятся из более гибких материалов, таких как бетон или сталь.

Но если говорить о том, что хуже значит лучше, все это не имеет значения. Важно то, насколько легко реализовать систему. И это — насколько просто построить типичное здание — вот где каркас из воздушных шаров действительно сияет:

• Он не требует специальной, дорогой рабочей силы — никаких сварщиков, каменщиков или крановщиков.

• Для возведения не требуется тяжелое или специальное оборудование – здания (даже большие!) можно построить с помощью простых ручных инструментов и большого вилочного погрузчика.

• Простота размещения инженерных коммуникаций — пустоты между стойками означают, что есть место для таких вещей, как выключатели, трубопроводы и изоляция. А использование дерева позволяет легко просверливать отверстия для прокладки тросов в любом месте или прикреплять все, что вам нужно. Такая простая вещь, как установка выключателя света, внезапно становится важным элементом координации, если ваше здание сделано из бетона.

• Его можно легко отрегулировать или исправить в полевых условиях — это позволяет учитывать несовершенное или неполное предварительное планирование или изменения проекта на поздних стадиях. И это означает, что ошибки с меньшей вероятностью приведут к массовому перерасходу средств. Это то, с чем действительно борются многие сборные системы.

• Для этого не требуется идеальной логистики — если поставка задерживается, вы можете найти необходимые материалы на месте или даже забрать что-нибудь в Home Depot.

• Он не может масштабироваться до огромных сооружений, но может масштабироваться до типов зданий, которые, скорее всего, будут построены (малоэтажные жилые дома).

• Он не может легко вместить большие, архитектурно впечатляющие пространства, но он может вместить те помещения, которые, вероятно, действительно нужны людям (размером с комнату).

Часто траектория систем «чем хуже, тем лучше» заключается в том, что они постепенно догоняют более элегантные системы — ошибки исправляются, а функции добавляются. Мы можем видеть это и с обрамлением из воздушных шаров. Такие вещи, как каркас платформы, FRT и спринклерные системы, снизили риск возникновения пожара. Стропильные плиты и инженерные пиломатериалы упростили обрамление больших пространств. А стальные вешалки и галстуки сделали соединения более прочными и легкими для анализа.

Воздушный каркас — это система промышленного здания, но очень низкого уровня. Мы видим массовое производство или предварительное изготовление компонентов низкого уровня (размерные пиломатериалы, гвозди, фермы, настил крыши и т. д.), которые относительно просто соединить вместе. Но окончательная сборка по-прежнему выполняется на месте и занимает много времени. В аналогичной ситуации находится остальная строительная отрасль. Предварительное изготовление более крупных компонентов, за исключением нескольких типов зданий, оптимизированных для этого, остается труднодостижимым.

В зданиях есть подвох 22. Часто предпринимаются попытки уменьшить работу на площадке за счет увеличения сборных конструкций.