Как построить дом на севере

Самый теплый дом: что строить в северных регионах?

Загородное жилье в Ленинградской области становится настолько популярным, что впору рассматривать его как равноценную (во всех смыслах) альтернативу многоквартирным домам. Вместе с тем, строительство загородных объектов в нашем регионе далеко не так просто, как может показаться на первый взгляд. Климатические условия, особенности почв, необходимость работать с постоянной оглядкой на погоду — это лишь некоторые моменты, которые следует учесть. И естественно, самым важным фактором остаются теплоизоляционные характеристики дома.

Надежность, хорошая теплоизоляция и демократичные цены — таковы главные требования, которые предъявляют жители Санкт-Петербурга к строительству загородных домов. И если первый критерий — «надежность», — зависит от добросовестности и квалификации строителей, то теплоизоляция дома и стоимость возведения определяются технологией строительства. 

Дома из бруса: так ли хорош естественный материал?

Один из самых дорогих вариантов — кирпичный дом, еще и не слишком теплый. Как и любой другой камень, кирпич быстро нагревается, но также быстро остывает. Поэтому, чтобы кирпичный дом обладал достаточной для северных регионов теплоизоляцией, нужно строить стены толщиной не менее метра. Стоит ли говорить, что такую «крепость» могут позволить себе далеко не все? Еще одна востребованная у питерцев технология строительства — дома из бруса. Петербург (а точнее, его окрестности) все больше напоминает пейзаж времен 19 века: поселки эконом-класса пестрят брусовыми домами.

Преимущества таких строений очевидны: они недороги, экологичны и быстро строятся. Именно поэтому, запросы в поисковике «Дома из бруса СПб», «Дома из бруса Петербург» «Купить брус в Спб» и «брус Ленобласть» — одни из самых популярных. И если мы выедем за черту Питера, то увидим, что брус действительно становится все более востребованным материалом. А спрос, как известно, рождает предложение, и сегодня брус в Санкт-Петербурге продают многие десятки фирм, причем это могут быть как строительные компании, так и производители пиломатериалов, не занимающиеся возведением домов.

Возможность быстро обзавестись собственным загородным домом действительно  очень соблазнительна. Но насколько дома из бруса подходят именно под условия нашего региона? Давайте разберемся.

Брус — это дерево естественной плотности. Во влажном климате оно имеет свойство намокать и трескаться. Что говорить о Питере, который омывается Финским заливом? Чтобы брус в Санкт-Петербурге выдержал перепады климатических условий, материал нужно покрыть несколькими слоями специального защитного состава, хотя и это не гарантирует долговечность такого «капризного» материала, как брус. Ленобласть с ее ветром, влажностью и холодом может погубить даже самый качественный материал. К тому же у домов из бруса очень много уязвимых швов, которые формируют, так называемые, «мостики холода» — участки, через которое тепло «утекает» наружу. 

Именно поэтому затраты сил и денег на брус в Ленинградской области большинство экспертов считают неоправданными. И то, что дома из бруса Санкт-Петербург все больше завоевывают, — скорее, сиюминутное веяние времени, чем оправданная необходимость.

Поэтому, если вы уже решили построить загородный дом и собираете достоверную, объективную информацию о различных технологиях строительства, то наряду с запросами «дома из бруса СПб» и «купить брус в СПб» обязательно озадачьте поисковую систему фразой «недостатки домов из бруса». И ради любопытства поинтересуйтесь еще одной, смежной технологией строительства: домами из клееного бруса.

Клееный брус: дерево, которое «распускается»

Строительство из клеенного бруса — еще одна современная вариация технологии деревянного строительства, на равных конкурирующая с каркасными домами. И это объяснимо: такие строения достаточно быстро возводятся и обладают приемлемым уровнем теплоизоляции. А это, пожалуй, главные требования петербуржцев к загородным домам. 

Однако немногие жители Санкт-Петербурга, заинтересованные в строительстве загородной недвижимости знают нюансы этой популярной технологии. Что же такое «клееный брус» и оправдывают ли себя построенные из него дома?

Производство клееного бруса — сравнительно новая технология, пришедшая к нам из Финляндии, где эту технологию совершенствуют вот уже четверть века. И заключается она в том, что массив бревен предварительно расщепляют на отдельные доски — ламели. Затем их обрабатывают, тщательно подгоняют друг к другу и склеивают в специальных прессах. Получившийся брус имеет крайне высокую прочность, обгоняя по этому показателю все известные аналоги.

Однако при всех своих достоинствах, строительство из клееного бруса требует определенных условий: сухой погоды и отсутствия атмосферных осадков. В противном случае даже самый высококачественный финский клееный брус может испортиться еще на стадии строительства. А сколько дней в году стоит такая погода в Санкт-Петербурге и Ленобласти?

Впрочем, клееный брус имеет и другие недостатки: разные части дерева имеют разную  воздухопроницаемость и плотность. И если при строительстве такого дома влажность была выше допустимого уровня, то дерево может деформироваться, значительно осложняя строительство.

Но, пожалуй, главный недостаток строительства домов по технологии «клееный брус» — цена. Стоимость услуги «дом из клееного бруса под ключ» порой зашкаливает и колеблется от 2,5 миллионов рублей до восьмизначных цифр. Но стоит признать, если вам посчастливилось найти качественные материалы и надежную фирму, дающую продолжительную гарантию на клееный брус, то цена строительства вполне окупится комфортом проживания в доме. 

Канадский комфорт

Из другой северной страны, очень похожей по климатическим условиям на Россию — Канады, — пришла еще одна перспективная технология строительства: канадские каркасные дома. Заинтересовать она может в первую очередь тех, кто хочет получить все преимущества жизни в деревянном доме за меньшие деньги. Цены на канадский каркасный дом действительно очень демократичны. Для сравнения: при равной площади и прочих условиях клееный брус под ключ обойдется в среднем в 1,5-2 раза дороже.

Преимущества у канадских домов — те же, что у домов из бруса: они экологичны, недороги и быстро строятся (реализация  даже самого масштабного жилого проекта занимает не больше четырех месяцев). Но в отличие от построек из бруса, каркасные дома не столь уязвимы для различных атмосферных явлений. И если клееный брус обнаруживает свои недостатки еще на стадии строительства, то канадский каркасный дом даже без специальной обработки может десятилетиями сопротивляться атмосферным явлениям.

Секрет заключается в том, что стружечные плиты, которые формируют стены канадских деревянных домов, имеют большую плотность по сравнению с брусом, а значит в меньшей степени подвержены воздействию влажности и дольше сохраняют тепло. Надо заметить, что в плане теплоизоляции с канадскими  домами не может конкурировать ни одна другая технология. Для примера: 15-сантиметровая стена каркасного дома по способности удерживать тепло заменяет кирпичную стену в 1,5 метра толщиной. Во многом это достигается благодаря так называемым сэндвич-стенам, внутри которых под давлением приклеен слой утепляющего материала, плотно закрывающего все швы. Именно поэтому дома, сделанные по канадской технологии, наибольшую популярность обрели в северных странах. Как считают эксперты, у канадских домов есть только один недостаток: плохая звукоизоляция внутри помещения. Но эта проблема легко решается применением современных обивочных материалов. 

Согласитесь: если вы житель северной столицы, то возможность быстро получить теплый надежный дом оправдывает небольшие усилия по его благоустройству.

Источник

«Дом-комплекс»: как были устроены жилища поморов

В холодном климате Русского Севера лучшим видом жилья был комплекс «дом-двор», в котором дом и пристройки к нему общей крышей объединяли с хозяйственными постройками

Читайте также:  На участке только электричество построить дом

Чем дальше, чем чаще обращаемся мы к строительной мудрости наших предков, умевших комфортно жить в согласии с собой и природой, используя для отопления и вентиляции технологии, которые и сегодня удивляют своей красивой технологичностью.
Села Русского Севера всегда заметно отличались от остальных российских деревень: строгая красота фасадов, основательность и функциональность всех построек… Суровый климат заставлял ставить во главу угла теплосбережение: так появился теплый и крепкий комплекс «дом-двор», в котором жилье и хозпостройки были накрыты общей крышей.

В этой статье мы расскажем, как были устроены дома поморов, как они отапливались и как украшались.

Содержание

  • Устройство дома-комплекса
  • Конструктивные элементы дома поморов
  • Система отопления и вентиляции в доме поморов
  • Интерьер домов Русского Севера

Как был устроен дом-комплекс помора

Для жизни на суровом Севере поморы строили даже не дома, а целые комплексы, которые объединяли под одной крышей дом и хозяйственные постройки. Исследователи Русского Севера выделяли два вида такого жилья (они были наиболее распространенными)

  • Двухъярусный дом-двор: изба на высокой подклети и двухэтажный двор, в котором ворота и ввоз соединены одной крышей;
     
  • Одноярусный дом-двор под крышей на невысокой подклети.

Почти все дома поморов стояли на высоких подклетях. Подклеть фактически была первым этажом. В высокой подклети устраивали амбар, или зимнюю избу, или хлев для скота, в низкой делали погреб. Дома на берегах больших северных рек дополнительно укреплялись свайными сооружениями: заплотами или тынами.

 1 — бревенчатая стена; 2 — стыки стен; 3 — значительный вынос крыши на фасаде; 4 — балкон, фронтон, крыльцо, вход; 5 — окна со ставнями; б — галерея-гульбище; 7 — полотенце, конек; 8 — причелина.

Почти все поморы были зажиточными и грамотными. Они много работали на себя, занимались и промыслыми, и строительством, и сельским хозяйством, поэтому в каждой усадьбе было много хозяйственных построек. Дворы были большими, на них размещались:

  • поветь с сеновалом,
  • помещения для скота,
  • помещения для строительства мореходных судов,
  • помещения для сушки сетей,
  • огород,
  • погреба,
  • амбары для хранения зерна.

За пределами усадьбы строили только баню – обычно на берегу водоема – мельницы, различные коптильни и салотопни и  промысловые склады на сваях.

Треугольный фронтон дома накрывался двускатной крышей с большими свесами. Дом объединялся с хозяйственными постройками крытыми переходами (в них тоже делали кладовые) и лестницами, весь этот комплекс накрывался или удлиненным скатом крыши дома, или для хозпостроек делали отдельную односкатную крышу. Все хозяйственные постройки возводили так же прочно и на века, как дом.  Обычно они тоже были двухэтажными, и пристраивались к дому коробом (продолжая его) или «глаголем» (смещенными в сторону).

Самой важной из хозяйственных построек была поветь (второй этаж хозяйственной части комплекса). Там устраивали сеновал и хранили весь инвентарь, необходимый в промысловом и крестьянском труде. Отдельно в повети выстраивалась кладовая, в которой хранили разные предметы из домашнего обихода.

С улицы в поветь был отдельный въезд, его называли взвоз – настил из тонких бревен, по которому на лошадях завозили сено, тяжелые бочки, доски. Взвоз заканчивался площадкой и двустворчатыми воротами в поветь. Эти ворота всегда архитектурно рифмовались с главными воротами дома: и те, и другие украшались порталом из тесаных плах одинаковой формы.

Амбары для зерна поднимали на камни или «ножки» из толстых бревен. Позже исследователи Русского Севера восхищались выразительностью этих построек: массивность амбаров подчеркивалась маленькими окошками и дверьми (кстати, двери в амбарах были двойными; за обычными сплошными делали еще маленькие, решетчатые, из оструганных планок – специально для проветривания).

Сам дом состоял из избы с большой русской печью и дополнительных помещений: горницы, повалуши (еще одной горницы, где летом спала вся семья), вышки-светелка, нередко с балконом, высокого крыльца под крышей. От хозяйственной части дом отделялся переходом, воздух в доме помора всегда был свежим, запахи скотного двора в него не проникали. В некоторых районах делали еще и зимнюю избу с отдельной печью – это была отдельная пристройка или часть дома, обычно в подклете.

 Система отопления и вентиляции

Зимой жизнь поморской семьи была сосредоточена в избе, рядом с печью. Поморы ставили ее не вплотную к углу, а на некотором расстоянии, в запечье хранили кухонную утварь, вешали умывальник. До ХIХ века избы топили «по-черному»: сбоку от печки делали воловье окно с задвижкой, а над ним – дымник, деревянную вытяжную трубу. Печь ставили на высокий и массивный фундамент, или опечек, который закладывали в подклети. Чем выше был опечек,  тем лучше.

Если опечек был невысоким, дым из устья печи  стелился низко, и когда ее топили, приходилось открывать не только воловье окно, но и дверь – только так дым уходил в дымник, ценой постоянных сквозняков и детских простуд.

Если опечек был высоким, с вытяжкой дыма отлично справлялось одно воловье окно.

К середине ХIХ веку поморы почти полностью перешли на топку «по-белому». Новая система отопления была устроена мудро, с упором на теплосбережение: дым из печного устья уходил в кирпичный патрубок над шестком, шел по борову, который горизонтально проходил по чердаку, и только потом уходил в вертикальную трубу. Боров удерживал тепло, делал тягу слабее, а горение – медленнее, предотвращал пожары (искры пламени не вылетали наружу), и к тому же защищал печь от осадков.

Конструктивные элементы

Свои дома-дворы поморы ставили на фундамент из гранитных валунов. Строили – только из зимней древесины, тесаных крепких смолистых сосен. Избы рубили «в обло» — торчащие концы бревен в углах дополнительно утепляли постройку, а их еще и «обтяпывали» топором, чтобы закрыть поры дерева. На продольные пазы между бревен укладывали вычесанную коноплю или лен, а на них – сухой мох. Получалась замечательная защита от холода и ветра, а летом в таком доме всегда было прохладно.

Благодаря потайным пазам и врубкам бревна прилегали друг к другу так плотно, что между ними нельзя было просунуть лезвие ножа.

Пол (как мы помним, он был поднят над землей на высоту подклети) был двойным, а между черным и чистовым полами засыпали землю.

Потолок тоже утепляли: в верхний венец сруба врубали матицу, на нее настилали горбыли, оставляли для просушки, потом промазывали и заливали сверху густым раствором глины,  смешанной с песком. На этот слой укладывали мох с сухими листьями и грубо обработанными стеблями льна, сверху  засыпали землей. Чистовой потолок подшивали к стенам и матице на некотором расстоянии от чернового, получалась воздушная прослойка, которая удерживала тепло.

Отдельно стоит остановиться на крыше – ее поморы довели до совершенства с точки зрения теплосбережения и защиты от осадков. Важно, такая что крыша могла выдерживать очень толстый слой снега.

На схеме видно, что деревянные крючья – курицы удерживали водосточные трубы, выдолбленные из бревен. Эти трубы, или, как их называли, потоки, были гидроизолированы – изнури они в два ряда выкладывались тесом, а между ними – берестой.

И даже все эти знаменитые поморские «деревянные кружева», резные полотенца и причелины, которые кажутся сугубо декоративными элементами, защищали крышу от влаги. 

В домах поморов всегда было так чисто и нарядно, как будто они приготовились к большому празднику. Во многом такое ощущение праздничности достигалось внутренней отделкой: гладкие бревенчатые стены от пола и до середины высоты помещения были обшиты гладко оструганными плашками «в дорожку» или «в елочку», печь расписана, пол устлан красивыми домоткаными дорожками.

Читайте также:  Как построить пристройку к частному дому

Радовала глаз массивная мебель: стол на резных тяжелых ножках, с тяжелой столешницей, резные полки вдоль стен. На полках стояла великолепная глиняная соловецкая посуда, а то «корабельная», которую привозили ан кораблях из Голландии. Медная посуда была всегда начищена до блеска. В горнице стояла кровать с пирамидой подушек, горка с безделушками и книгами, на окнах – комнатные растения, даже лимонные деревца не были редкостью.

Выводы

Дома поморов были лучшим ответом на вызовы северного климата. Они позволяли не просто выжить, они позволяли жить с большим комфортном и достоинством. Мудрое устройство дома было отражением всего мудрого устройства жизни на Русском Севере – не зря поморы жили подолгу и до глубокой старости сохраняли хорошее здоровье и ясный ум.

На FORUMHOUSE вы можете почитать, как были устроены жилища долгожителей Алтая, Якутии и Абхазии, посмотреть фотоотчет по строительству дома из легкого самана, узнать, в чем отличие русского сруба от норвежского и канадского.

Посмотрите наше видео, которое рассказывает о «лубяной избушке» — доме, отделанном дранкой.

Источник

ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА В УСЛОВИЯХ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО СЕВЕРНОГО КЛИМАТА

АННОТАЦИЯ

Автором рассмотрены факторы, препятствующие активному освоению территории распространения многолетнемерзлых грунтов. Представлена информация об основных принципах и методах проектирования и строительства на вечномерзлых грунтах, а также о мероприятиях для обеспечения высокой несущей способности оснований и фундаментов зданий и сооружений. Описаны часто применяемые типы фундаментов и материалов для утепления ограждающих конструкций в условиях северных широт. Приведены модульные здания из блоков-контейнеров, как отдельный вид строительных объектов для Крайнего Севера.

Россия – северная страна, почти 2/3 которой находится в области вечной мерзлоты. Грунты и горные породы здесь находятся в постоянно мерзлом состоянии, оттаивая лишь на небольшую глубину летом (примерно на 1-3м) [1]. Исключительностью Российского Севера являются суровые климатические условия, которые становятся существенными преградами для строительства. Строительная инфраструктура здесь активно развивается с 30-х гг. XX в., со времени начала добычи полезных ископаемых в этом регионе. В сооружениях, возводимых на вечномерзлых грунтах без принятия особых, отличных от обычных условий, мер и методов, возникают совершенно недопустимые деформации, затрудняющие эксплуатацию сооружений и приводящие к их полному разрушению. Известны случаи обрушения неправильно построенных домов в Чите, а в Канаде, например, жителям пришлось покинуть целых два небольших города, построенных в годы войны: их дома вечная мерзлота буквально вывернула из земли [2].

Инженерная геокриология, как отрасль геокриологии, занимается особенностями проектирования и строительства различных инженерных сооружений в зоне распространения вечномерзлых грунтов. Развитие ее началось в 20-х годах XX века благодаря стараниям таких ученых, как М.И. Сумгин, В.А. Обручев и В.И. Вернадский. Большой вклад внес Николай Александрович Цытович, который является основоположником инженерного мерзлотоведения, сформулировавший основные принципы механики мерзлых грунтов.

Рис. 1 Цытович Николай Александрович

Разработки, выполненные им в начале 30-х годов и позднее, привели к созданию нового научно обоснованного метода строительства с сохранением мерзлого состояния грунтов, усовершенствованный в дальнейшем учеными мерзлотоведами и конструкторами строителями. На основе этого метода в военное время, а особенно в послевоенные годы были возведены многие многоэтажные здания, промышленные предприятия в Якутске и в других местах. Так, благодаря Н.А. Цытовичу и другим ученым-мерзлотоведам были построены один из самых северных городов планеты Норильск и крупнейший в мире Норильский горно-металлургический комбинат. Под руководством   этого выдающегося ученого кафедра механики грунтов, оснований и фундаментов МИСИ достигла больших успехов, и благодаря его работам и трудам других сотрудников она продолжает стремительно расти. [3]

При проектировании и строительстве зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах, выделяют 2  основных  принципа использования этих грунтов в качестве оснований:

  • I принцип — сохранение мерзлого грунта в основании здания или сооружения в течение всего срока строительства и эксплуатации без допущения его оттаивания.
  • II принцип — возможность оттаивания грунта в основании здания или сооружения до начала строительства или в период эксплуатации здания на некоторую допустимую величину, определяемую специальным расчетом. [1]

Как показывает практика, здания и сооружения в условиях Крайнего Севера строятся в основном по первому принципу, так как в мерзлом состоянии грунт имеет высокую несущую способность. В настоящее время при проектировании и расчете оснований и фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах применяют несколько методов [4]:

  • метод сохранения мерзлого состояния грунтовых оснований;
  • метод конструктивный (учета осадок оттаивания грунтов);
  • метод предпостроечного оттаивания и улучшения оснований.

В качестве варианта, предлагается использование грунтов оснований в вечномерзлом состоянии, как способ обеспечения их эксплуатационной пригодности и долговечности [5]. Технология метода заключается в организации мероприятий по уменьшению температуры грунтового основания до расчетных значений:

  • При ширине зданий до 10 м используют теплоизоляцию поверхности и возведение зданий на подсыпках. Вследствие этих инженерных решений происходит понижение температуры грунта из-за притока холода с боковых сторон и происходит снижение тепловых поступлений от существующего здания в мерзлый грунт.
  • Устройство холодных подполий со среднегодовой отрицательной температурой. Пол первого этажа в этом случае устраивается на перекрытии, приподнятом над поверхностью грунта. По режиму охлаждения холодные подполья подразделяются на невентилируемые, вентилируемые только в летний период и вентилируемые круглый год. Наиболее применимым на практике является последний вид. Основное охлаждение грунтов основания в подпольях в таком случае осуществляется путем вентилирования в зимнее время холодным наружным воздухом. [6]
  • На основании соответствующих теплотехнических расчетов и технологических требований взамен холодных подполий предусматривают устройство холодных первых этажей. Для лучшего охлаждения стен выполняют их из теплопроводных материалов, окна- с одинарным остеклением.
  • Искусственное понижение температуры окружающего грунта с помощью саморегулирующихся колонок или холодильных установок, которые работают на основе циркуляции специальной жидкости (керосина) или газа (фреона). Как правило, этот метод применяют в качестве вспомогательного средства.
  • Устройство теплоизоляционного материала под полом отапливаемых зданий, в следствие чего, глубина оттаивания уменьшается. [7]

Основным типом фундаментов для вечномерзлых грунтов являются свайные фундаменты. Возможно использование свай следующих типов:

  • буроопускные – сваи, которые свободно погружаются в скважины с диаметром не менее, чем на 5 см превышающим размер поперечного сечения сваи, свободное пространство заполняется раствором.

Рис.2. Схемы погружения свай в вечномерзлые грунты: а — в оттаянный грунт; б — в скважину с обсадной трубой; в — забивка в лидирующую скважину

  • опускные – сваи, которые свободно или с пригрузом погружаются в предварительно оттаянный грунт.
  • бурозабивные (забивные) – сваи, погружаемых забивкой в лидерные скважины (созданные для последующего погружения забивной железобетонной сваи) с диаметром меньшим наибольшего поперечного сечения сваи.
  • бурообсадные – полые сваи и сваи-оболочки, которые погружаются в грунт путем его разбуривания в забое через полость сваи с периодическим осаживанием погружаемой сваи.
  • винтовые – полые сваи с винтом или одной или несколькими лопастями, которые погружаются завинчиванием в лидерные скважины (без лидерных скважин). [8]

Но и они подвергаются разрушению под действием многих конструктивных и природных факторов: 1) неправильная планировка подполий и окружающей территории, не обеспечивающая отвода поверхностных, надмерзлотных и аварийных вод от фундаментов; 2) напорное давление надмерзлотных вод при промерзании грунта в начале зимнего периода; 3) образование трещин в сваях под действием температурных деформаций ростверков; 4) превышение расчетных напряжений в бетоне, значительно снижающее его морозостойкость.

Это привело к исследованию альтернативного типа фундаментов поверхностных вентилируемых пространственных фундаментов- оболочек. Они обладают рядом преимуществ, среди которых: совместимость функции несущей и охлаждающей грунт конструкции, что осуществляется посредством отсыпаемого на мерзлом основании промежуточного слоя; выполняемый из непучинистого материала промежуточный слой под пространственным фундаментом, значительно снижающий интенсивность криогенных процессов при тепловом и механическом взаимодействии зданий с мерзлым основанием; возведение фундаментов без нарушения мерзлотно-грунтовых условий на строительных площадках, что позволяет ликвидировать временной технологический разрыв, который необходим при устройстве свайных фундаментов.

Читайте также:  Как построить дом для сада

Так, опыт эксплуатации четырехэтажного  здания каркасно-панельного административно-бытового комбината (АБК), возведенного на фундаменте-оболочке монолитной конструкции на сильнольдистых  высоко-температурных  грунтах показал, что произошло не только  промерзание промежуточного слоя, но и понижение  температуры грунтов ниже  его подошвы.

Рис.3. Часть строящегося здания АБК на поверхностном фундаменте- оболочке в г. Норильск

Верхняя граница вечной мерзлоты установилась на глубине 1,8 м. Средняя осадка фундамента-оболочки составила 2,1 см, что является хорошим результатом. А значит и поверхностные фундаменты являются прекрасным решением для суровых условий наших северных регионов. [9]

Возведение фундамента – не единственная проблема, с которой сталкиваются инженеры при строительстве зданий в условиях Крайнего Севера. Аномально низкая температура, сильные ветры и суровые метели – еще одна особенность северного климата. Для обеспечения максимального комфорта кварталы городов в таком случае строят замкнутым контуром, с минимальным числом площадей и узкими разрывами между домами, что позволяет значительно снижать скорость ветра.

При строительстве на вечномерзлых грунтах основным типом возводимого здания является здание каркасного типа. Высокая скорость монтажа – вот главное его достоинство. В связи с этим, элементы каркаса выполняют из сборного железобетона и металла, причем металлические конструкции более эффективны и обладают рядом преимуществ перед железобетонными. Так, это отсутствие мокрых процессов, которое дает возможность вести строительство при низких температурах без устройства тепляков, также меньшая нагрузка на фундамент, так как при равных эксплуатационных условиях здание из стального каркаса будет легче железобетонного. Элементы здания из металлического каркаса можно демонтировать, усиливать несущие конструкции полосами стали, в случае необходимости, производить модернизацию здания под новые требования производства, а повторное использование металла после демонтажа позволяет использовать его гораздо экологичнее и эффективней. [10]

Что касается ограждающие конструкции и теплоизоляции стен, то выполняют их из облегченных, утепленных панелей. Наилучшим решением во многих случаях является сэндвич- панель, которая имеет трёхслойную  структуру, состоящую из двух листов жёсткого материала (металл, ПВХ, ДВП, магнезитовая плита) и слоя утеплителя между ними. Принцип сэндвич-технологии    был описан ещё в 1950-х годах, однако   активное применение сэндвич-панелей в строительстве в России началось лет через 30. Появление в России изделий, в которых в качестве утеплителя используется плита из каменной ваты, позволило эффективно решить проблему сохранения тепла. Производство в России панелей по западным технологиям с принятыми за рубежом классами точности (и соответствующих нормативам для нашего климата) сделало этот материал оптимальным выбором для строительства в районах с суровым климатом. В настоящее время индустриальными методами возводится подавляющая часть городов и посёлков Сибири и Дальнего Востока. [11] Важным                   элементом является теплоизоляция не только фундаментов, стен и кровли, но и светопрозрачных конструкций, и конструкции оконных блоков с заполнением инертными газами находят сегодня широкое применение в практике строительства на российском Севере. В частности, специальная программа по внедрению энергосберегающих окон действует в Красноярске. [11]

Рис.4. Крепление сэндвич панелей

Также основные технологии сегодняшнего строительства — монолитный железобетон или же каменная кладка – в меньшей степени подходят при возведении зданий в удаленных местностях Северного климатического пояса. Поэтому все более востребованными становятся быстровозводимые или модульные здания, очень напоминающие «конструктор».

Они очень популярны в условиях Крайнего Севера в силу своих многочисленных достоинств, а именно:

  • максимально ускоренные сроки строительства;
  • минимальные материало-, трудо- и энергоемкость;
  • повышенная конструктивная безопасность, устойчивость зданий и сооружений с фундаментами на многолетних мерзлых грунтах;
  • обеспечение экологической       и       пожаробезопасности, долговечности зданий и сооружений;
  • энергосбережение при эксплуатации зданий и сооружений;
  • минимизация стоимости строительства.

Модульные здания, обладающие способностью выдерживать самые сложные эксплуатационные и природные условия, в суровом северном климате используются довольно успешно. Они имеют большой срок службы и могут долго сохранять эстетичный внешний облик. По уровню комфорта современные модульные здания для Севера практически ничем не уступают стандартным офисным и жилым помещениям. Основой их конструкции является блок-контейнер. Он может быть изготовлен любого размера и иметь любое соотношение сторон. Представляет из себя модуль, состоящий из внешней обшивки, изготовленный из профилированного стального листа, несущих стальных конструкционных деталей, теплоизолирующих минеральных материалов и панелей внутренней отделки (довольно часто модули изготавливаются из сэндвич-панелей) [12]. Одним из направлений применения таких блоков-контейнеров являются современные вахтовые поселки, которые пользуются наибольшей популярностью среди нефте- и газодобывающих компаний. Сроки постройки таких городков предельно сжаты, а требования к качеству проживания людей довольно высоки. Строить стационарные здания слишком дорого и не имеет смысла — по окончании вахтовых работ их придется оставить. Поэтому, оптимальным вариантом для создания таких городков остаются быстровозводимые вахтовые поселки на блоках-контейнерах. [13]

Рис. 5 Модульное здание г. Чита

Сегодня в условиях крайнего севера действует несколько десятков различных полярных станций, все они построены из модульных быстровозводимых зданий на  свайном типе фундамента. Самым знаменитыми объектами являются станция «Арктический трилистник» на острове Земля Александры    архипелага   Земля    Франца-Иосифа   и   военная   база «Северный   клевер»,   размещенная   на   о.    Котельный    архипелага Новосибирские острова.

Основываясь на приведенных выше сведениях, можно сделать вывод, что динамика строительства городов на Крайнем Севере будет расти, что подразумевает дальнейшее изучение данных территорий и подталкивает к проектированию и созданию новых типов фундаментов, более технологичных и менее энерго- и материалоёмких. Как вариант, поверхностных фундаментов, совмещенных с несущими и ограждающими модульными конструкциями, в силу компактности и большой жесткости последних.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  • Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов: Общая и прикладная: Учебное пособие. Изд. 2-е. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 448 с., вкл. (Классика инженерной мысли: строительство.)
  • Сибирский форум [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://sibforum.sfu-kras.ru/node/106
  • История кафедры механики грунтов, оснований и фундаментов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://mgsu.ru/universityabout/Struktura/Kafedri/Meh-Gruntov/history/
  • Рязанова Г.Н., Трофимова О.О. Классификация существующих методов возведения нулевого цикла зданий на вечномерзлых грунтах; В сборнике: Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство сборник статей. Самарский государственный технический университет. Самара, 2017. С. 353-355.
  • Шустов П.А., Шустов А.П. Сохранение грунтов оснований зданий и сооружений в вечномёрзлом состоянии// Современные технологии и научно-технический прогресс. 2008. Т. 1. № 1. С. 64.
  • Палкуш А.А., Шлыкова И.Д., Субботина С.А., Соколова Н.В. Способы возведения зданий в условиях вечной мерзлоты // Синергия Наук. 2018. № 30. С. 618-624.
  • Радостев А.Я., Валдаев Д.М. Особенности оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов// Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2018. Т. 2. С. 16-24.
  • Опалихина А.А. Свайные фундаменты на винтовых сваях в условиях крайнего севера // Инновационная наука. № 6. С. 31-34.
  • Гончаров Ю.М. Эффективный тип фундамента для строительства на многолетнемерзлых грунтах [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://imz-2000.narod.ru/ygnhtml
  • Проектирование зданий из стального каркаса в условиях пониженных температур [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://evansys.com/articles/
  • Информационная система по строительству «НОУ- ХАУС.ру»[Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.know- house.ru/avtor/rockwoolhtml
  • Строительный эксперт [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ardexpert.ru/article/5072
  • ООО «Арктик-Модуль» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://arcticdom.ru/catalog/modul-houses/vaxtovyie-poselki.html

Источник