Стоманени сглобяеми къщи

технологичност и комфорт в жилищното строителство

Какво си представяте, когато чуете стоманена конструкция? Извисяващ се високо небостъргач, красив мост над водите на океански залив, атрактивно спортно съоръжение или голямо индустриално хале. А защо не и жилищен дом, офис сграда, хотел, училище, болница, изградени със стоманена носеща конструкция. Сгради отличаващи се с функционалност, комфорт, енергоефективност, дълготрайност и сигурност.
Изграждането на подобни конструкции спада към т. нар. “сухо строителство”, което последните десетилетия се е развило и наложило като един модерен и рационален начин за строителство и преустройство на сгради.

От най–дълбока древност та до наши дни, обликът на жилищата е претърпял значителни промени – разнообразие от материали и конструктивни форми. От използването на естествени природни ресурси до създаването на изкуствени материали. През конусовидните кожени “къщи” тип палатка, през дървените колиби, масивни каменни постройки, та до съвременните сгради от стоманобетон, тухлена зидария, дърво, стомана и стъкло.

Именно изборът на стоманата като материал за изграждане на носеща конструкция, е една от последните тенденции в жилищното строителство.

Стоманата като конструткивен материал
Стоманата е сред най–широко използваните материали в света. И въпреки че се счита за съвременен материал, с който се изграждат модерни и високотехнологични конструкции, тя се използва в строителството от векове. След стотици години строителство на сгради от дърво и зидария, през средата на 18 век започва индустриализация на чугуна. Човекът оценява качествата на желязо-въглеродната сплав и започва да използва все по-често този материал за строителни конструкции. От края на 18 век датира и построяването на първия метален мост, изцяло чугунен, разположен при р. Севърн в Англия. Счита се, че от началото на 19 век са и първите данни за конструкции със стоманен носещ скелет – колони и греди. В средата на 20 век нетехнологичните нитови съединения са изместени от болтове и заварки. Значително се намалява времето за изпълнение на стоманени конструкции, както и необходимата работна ръка. Автоматизацията, навлизането на все по-качествни стомани и нови технологии, прави този материал предпочитан и конкурентноспособен за разнообразни по предназначение сгради и съоръжения.

Стоманата в жилищното строителство
За начало на строителството на жилищни сгради от стомана може да се счита средата на миналия век. След Втората световна война стоманата започва интензивно да се използва в жилищното строителство.

От 50–те години на миналия век Япония успешно използва този материал за изграждането на жилищни, офис и търговски сгради. В годините на възстановяване след военните действия страната не разполага с достатъчен ресурс от дървен материал, затова се ориентира към строителство на къщи от стоманена носеща конструкция. Така се “ражда” нова строителна технология. Стоманената индустрия в Япония развива производството на леки стоманени елементи, които успешно започват да се прилагат в жилищното строителство. Новият дизайн бързо добива популярност и бележи трайно и сигурно развитие през годините.

Австралия и САЩ също са от страните, които приветстват и прилагат новите тенденции в тази област. Приблизително 20% от съвременното жилищно строителство в САЩ се състои от сгради със стоманена рамкова носеща конструкция. Тази технология бележи бум на своето развитие през последните 15 години. Основен фактор за това са многото предимства, които притежават тези конструкции.

Особености на жилищата със сглобяема стоманена носеща конструкция
Идеята за стоманена къща може би се струва странна на много хора, но истината е, че строителството на подобни къщи е тенденция, която се развива с все по-бързи темпове. И въпреки че на пръв поглед това изглежда екстравагантно, животът в подобна къща не би се различавал по никакъв начин от този в монилитно изграден дом. Относно конструктивните характеристики и сигурността, която гарантират подобни сгради, също не бива да има никакви съмнения. Този вид конструкции притежават редица предимства в няколко направления:

Материал
Някои от предимствата на стоманените жилища важат и за други конструкции от стомана и това се дължи изцяло на особеностите на този конструктивен материал. Конструктивните елементи от стомана се отличават с добри якостни характеристики и висока носимоспособност. Стоманата е дуктилен материал, което гарантира на тези конструкции едно по–добро поведение в условия на сеизмично въздействие. Това ги прави подходящи за строителство и експлоатация в райони с висока сеизмична активност. Предвид високата носимоспособност на елементите, сградите със стоманена носеща конструкция са леки. Още едно предимство по отношение на сеизмичното им осигуряване, защото се намалява общото тегло.

Технологичност
Носещата конструкция е система от стоманени модули, предварително изготвени в заводски условия. Тази практика гарантира качество и прецизност на изпълнението, което не може да се постигне на строителната площадка. Конструкциите са лесно и бързо монтируеми. Спестява се време и енергия. Избягват се т. нар. “мокри процеси”, характерни за монолитното строителство на стоманобетонни сгради.

Време и икономичност
Предвид изграждането на голяма част от конструкцията в завод, значително се съкращава времето за работа на строителния обект. Времето за строително – монтажни дейности зависи от квадратурата и етажността на съответната сграда, но обикновено необходимото време е в рамките на 30 – 60 дни. По–малко разходи за строителен материал, предвид високите якостни характеристики на стоманата, по- малко разходи за транспорт, подемна техника и механизация.

Екологичност
Стоманата е рециклируем материал и това я прави изключително природосъобразна. През периода на експлоатация не замърсява околната среда. Освен това и по време на строителство е налице ниско ниво на замърсяване.

Конструктивни форми и дизайн
Сградите със стоманена конструкция позволяват реализирането на разнообразни инженерни решения и удовлетворяване на всякакви архитектурни изисквания. При сградите със стоманен носещ скелет има възможност за конструиране на различни детайли, оптимизация и фукционално освояване на сградния обем. Съчетанието на всички тези предимства им осигурява конкурентно място на пазара на жилищни сгради и ги прави предпочитана технология в много страни за последните 10 – 15 години.

Наред с предимствата, естествено е този вид конструкции да притежава и недосатъци. Един от основните проблеми за стоманените конструкции е корозията. За да се гарантира трайност и корозоустойчивост на елементите, трябва да се предприемат съответните защитни мерки. След изработка стоманените модули на конструкцията се обработват чрез студено поцинковане. Цинковото покритие също се нанася в заводски условия, което гарантира високата му трайност и качествено изпълнение.

Конструкция на сглобяемите къщи
Основните конструктивни системи, на които могат да бъдат диференцирани сглобяемите стоманени къщи, са следните: вертикална и хоризонтална конструктивни системи. Отделните стоманени модули се монтират върху предварително изляти фундаменти. Последните могат да бъдат ивични или фундаментна плоча, като няма нужда от дълбоки земни работи, предвид леката конструкция. Ако по проект се налага изграждане на подземни помещения (мазета, гаражи и др.), след извършване на геоложки проучвания за високи подпочвени води, се извършват изкопни работи, изграждане на фундамент и предвиждане на съответната хидроизолация.

Хоризонтална (подова) конструктивна система
При изграждането на подовите конструкции се цели както устойчивост и необходима носимоспособност на елементите, така и известна традиционност, за да не се различават по никакъв начин от конвенционалните подови конструкции, характерни за монолитно изпълнените сгради. Подовите конструкции могат да се обособят по следния начин: подове първо ниво или директно изпълнени върху фундаментната плоча и междинни подови конструкции.

Подовете първо ниво не се различават от тези при монолитното строителство. Върху фундаментната плоча се полага топлоизолационно покритие, за да се предотврятат топлозагубите. Предимно изолацията се изпълнява от екструдиран пенополистирол (XPS), който се полага чрез лепене върху стоманобетонната плоча. Следва армирана циментова замазка, върху която се полагат съответните подови настилки - теракот, фаянс, паркет и др.

Междинните нива (междинни плочи) се изпълняват от стоманени профили, оформящи гредоскара. Профилите могат да бъдат както горещо валцовани, така и галванизирани студено формувани. Носещата способност на профилите и подпорните разстояния определят и вариращата височина на подовите конструкции. Независимо от това, технологията на изпълнение е идентична при всички сглобяеми къщи.

Пример за едно типично изпълнение на сглобяема подова конструкция е стоманена гредоскара, върху която са монтирани подови плоскости. Най-често те са OSB (oriented-strand board) панели, наричани още плочи от оринетирани частици. Могат да се използват и гипсофазерни панели. Върху подовите стоманени греди се монтират плоскостите, които обикновено се полагат в два слоя, чрез разминаване на фугите. Плоскостите са с висока устойчивост на натиск и добра напречна стабилност. Върху тях без проблем могат да се полагат различни подови настилки. Съществено предимство на тези гипсофазерни панели, е тяхната добра пожароустойчивост.

Идентично на тази технология могат да бъдат изпълнени и стълбищата.

Вертикална конструктивна система
Вертикалната система включва носеща стоманена модулна конструкция, външни и вътрешни (преградни) стени.

Външните стени са важен фактор що се касае за ефективно топлоотдаване и осигуряване на комфорт. Конструкцията на външните стени е тип “Сандвич” (външна стенна плоскост–топлоизолация–вътрешна стенна плоскост). В основата на външните стени са модулни стоманени поцинковани конструкции, облицовани от двете страни с OSB панели; гипсофазерни панели; фиброциментови плоскости, както и структурни пана от пресована дървесина, продукти вече утвърдени в САЩ, Канада и Западна Европа. Между стенните панели се разполага топлоизолационен материал, който изпълнява и звукоизолационни функции. Най-подходяща е минералната вата – стъклена или каменна. Използването на топлоизолационен материал като минерална вата е задължителен с цел предотвратяване на евентуални термомостове.

Преградните стени също се изпълняват по аналогичен начин. Всяка от преградните стени се носи от стенен модул, който е част от стоманената модулна конструкция. При баните, санитарни и мокри помещения, задължително се използва водоустойчив гипсокартон.

Строителството на жилища със стоманена носеща конструкция е новост, която бързо утвърждава своите позиции на стрителния пазар. Модерният свят и начина на живот налагат ускорено развитие на технологиите. Приоритетите са насочени в изграждането на дом, който да е не само устойчив и вечен, комфортен и функционален, но и достъпен за всеки и икономичен.