Каркасная схема сооружения домов применяется с давних времен. Традиционно к стойкам каркаса прибивали черепные бруски, образуя своеобразные пазы. В пазы между черепными брусками забивали короткие бруски, обмотанные валками из соломы и глины. Таким образом получалась комбинация деревянного и глинобитного строения. Дома такой конструкции и по сей день можно встретить во многих регионах страны. Для того, чтобы стены были ровными, по периметру дома устанавливали деревянную опалубку, которую поднимали по мере заполнения каркаса.

В традиционной конструкции каркасных домов стены утепляли камышитом, шлаком, опилками, лузгой подсолнечника и другими природными утеплителями, пропитанными известковым молоком. Для этого каркас обшивали с внутренней и наружной сторон досками, толщиной 25 мм, прибивая их к стойкам гвоздями. Вместо досок нередко для наружной обшивки использовали плоские асбоцементные плиты и другие стойкие к атмосферным воздействиям материалы. Главный враг каркасных стен – влага во внутренней полости каркаса. Влага проникнуть может через щели и неплотности во время дождей и снежных заносов. Кроме того, влага может конденсироваться в холодное время года из поступающих со стороны внутренних помещений водяных паров. Для защиты каркаса и утеплителя от увлажнения со стороны внутренних помещений здания устраивают пароизоляцию – слой пергамина, рубероида или полиэтиленовой пленки, укладываемый между утеплителем и внутренней обшивкой.

Рис. 1. Варианты традиционного заполнения каркаса: А – камышитом; Б – засыпкой; 1 – камышит; 2 – стойки; 3 – штукатурка; 4 – плотная бумага-пергамин; 5 – обшивка; 6 – засыпка.

Рис. 2. Конструкция стены каркасного дома (размеры в мм): А – наружная стена; Б – внутренняя стена; 1 – гипсокартонные листы; 2, 6 – фибролитовые плиты; 3 – обвязка; 4 – цементный раствор; 5 – два слоя бумаги строительной или мягкая древесно-волокнистая плита; 7 – мокрая штукатурка; 8 – стойка каркаса; 9 – крепежный брус.

Варианты традиционного заполнения каркаса показаны на рис. 1. И чем легче материал утеплителя, тем ниже его теплопроводность. Все органические материалы перед засыпкой антисептируют и сушат. Удельный вес местных материалов, которые часто используют в качестве утеплителя, приведен в таблице №1.

Таблица 1. Удельный вес местных строительных материалов

Перед засыпкой эти материалы смешивают с известью-пушенкой, которой должно быть не менее 10% от объема материала для засыпки. Известь-пушенка предохраняет засыпку от разведения в ней грызунов. Смесь тщательно смешивают до полной однородности состава. Для более равномерного перемешивания органических материалов с известью-пушенкой все компоненты насыпают на деревянный или металлический щит и переворачивают лопатами до полного перемешивания. Приготовленную массу закладывают в пустоты слоями по 200–300 мм и тщательно уплотняют.

Используя для заполнения каркаса местные материалы, следует обращать внимание на их токсичность. Это особенно касается доменных и котельных шлаков, которые очень часто применяют в качестве утеплителя.

Если эти материалы не проверить на токсичность, то может получиться, что хозяин дома, сам того не подозревая, закладывает в стены своего жилища экологическую бомбу, которая впоследствии может сказаться на здоровье членов семьи. Для того, чтобы этого не произошло, лучше всего пользоваться проверенными утеплительными материалами, качество и безопасность которых гарантируется соответствующими сертификатами.

Недостаток сухих засыпок состоит в том, что они дают осадку с образованием пустот. Поэтому, если каркас заполняют сухой засыпкой, стены поднимают на 200–300 мм выше потолочных балок и полностью заполняют засыпкой. Постепенно оседая, засыпка уплотняется и заполняет пустоты. Пространство каркаса под окнами лучше заполнять плитными или волокнистыми материалами. Если по какой-либо причине возникает необходимость заполнения каркаса под окнами сухими засыпками, то следует установить выдвижные подоконники, через которые добавляют засыпку по мере ее уплотнения.

Недостатки сыпучести утепляющей засыпки устраняют добавками, превращающими смесь в твердый заполнитель. К примеру, если 85% опилок смешать с 10% извести-пушенки и 5% гипса, то смесь превратится в твердый заполнитель, который называется термолитом. Для этого опилки и другие органические материалы применяют слегка влажными, без специальной сушки. Сначала опилки перемешивают с пушенкой, а затем с гипсом и быстро укладывают в стену. В связи с тем, что время схватывания гипса сравнительно невелико, готовят смесь небольшими порциями, чтобы процесс твердения не произошел до укладки. Масса, образовавшаяся в результате твердения смеси, имеет пористую структуру, обладающую хорошими теплоизоляционными свойствами. И в то же время такой утеплитель не дает усадки, что очень важно для сохранения теплоизоляционных качеств ограждающей конструкции. Если вместо извести-пушенки используют известковое тесто, то его берут в два раза больше, а количество воды при этом уменьшают.

Готовят увлажненные засыпки так. На металлический лист или деревянный щит насыпают органический утеплитель и вяжущее вещество, все тщательно перемешивают, а затем смачивают водой и перемешивают до получения однородной смеси. Засыпка, уложенная с легким уплотнением, высыхает в конструкции стены за 3–5 недель, в зависимости от температуры наружного воздуха. В деревянных каркасных домах с увлажненными засыпками не следует устанавливать паро-изоляционные слои, которые препятствуют испарению влаги и могут привести к образованию грибковых заболеваний древесины.

Плитные утеплители более технологичны, а их укладка не требует использования мокрых процессов, что позволяет избежать опасности образования грибковых заболеваний древесины. Кроме того, отсутствие мокрых процессов сокращает сроки строительства, так как не тратится время на сушку утепляющего слоя. Плитные утеплители крепят к стойкам каркаса двумя прижимными брусками сечением 20х30 мм. Их прибивают по всей длине стоек так, чтобы они образовали пазы, в которые плотно без зазоров можно было вставлять вырезанные в плите гребни. Наиболее часто используемые для этой цели утеплители и их характеристики отражены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. Плитные утеплители

Таблица 3. Характеристики утеплителей

Как видно из таблицы 3, минераловатные плиты и пенопласты являются самыми эффективными. При этом пенопласты имеют единственный недостаток – плохую огнестойкость. Другие утеплители из-за относительно высокой теплопроводности могут применяться лишь в районах с расчетной температурой до -25°С. Наиболее эффективным утеплителем считается минеральная вата с объемной массой до 500 кг/м³. Плиты из минеральной ваты легки, огнестойки, не гниют и не разрушаются грызунами. Применение плитных утеплителей следует учитывать еще на стадии формирования каркаса. Чтобы избежать их резки или стыковки, расстояние между стойками каркаса должно соответствовать размеру плит. Плиты утеплителя укладывают с обязательным перекрытием стыков. Другие минеральные утеплители (топливные и металлургические шлаки, керамзит, трепел) значительно уступают минеральной вате по теплопроводности, поэтому их применение в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже -25°С нецелесообразно. При использовании в качестве утеплителя пенопласта щели между плитами желательно задуть монтажной пеной, что повысит эффективность утепляющей системы. Хорошо зарекомендовавшие себя конструкции внешней и внутренней каркасных стен показаны на рис. 2.