ДВУХУРОВНЕВЫЙ ЗАГОРОДНЫЙ ДОМ "WOODSTONE 2" (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к индивидуальному жилищному строительству, в частности к конструкциям домов дачного типа, обеспеченных всеми необходимыми условиями для комфортного проживания в них в течение круглого года.
Известны загородные дома дачного типа, раскрытые в книге «Загородный дом. Индивидуальный проект» Х.П.Бауэр-Беклера, М.: "Ниола 21-й век", 2003 г., 128 стр. Подобные дома дачного типа содержат системы отопления, водоснабжения и канализации, а также фундамент, на который установлены утепленные несущие стены из оцилиндрованных бревен, между несущими стенами установлены утепленные деревянные перекрытия с образованием отделенных друг от друга помещений, между несущими стенами дома в их нижней части выполнен деревянный пол, между внешними несущими стенами дома в их верхней части выполнено утепленное деревянное потолочное перекрытие, по крайней мере в одной из несущих стен или деревянных перекрытий, ограничивающих каждое помещении дома, выполнено по крайней мере одно окно, содержащее обеспечивающий шумоизоляцию, герметичность и теплоизоляцию стеклопакет, и/или дверь, в верхней части дома выполнена крыша из металлочерепицы с обрешеткой из шпунтованной доски. В случае выполнения дома многоэтажным на верхних этажах часто выполняются балконы или лоджии.
Однако указанные дома дачного типа достаточно не технологичны в сборке (они собираются по индивидуальным заказам), в следствие чего они
сравнительно дороги и плохо ремонтнопригодны, кроме того они имеют сравнительно слабое утепление и плохо пригодны для проживания в них в зимнее время года.
Известны также типовые двухэтажные деревянные садовые дома, приведенные в энциклопедии «Деревянные дома. Энциклопедия строительства. Каталог проектов», Самойлова B.C., М.:«Аделант», 2004 г., стр.33-40. Указанные дома содержат системы отопления, водоснабжения и канализации, а также железобетонный ленточный или столбовой фундамент, на который установлены несущие стены, в своей нижней части выполненные из обоженного строительного пустотелого кирпича, а в верхней части из деревянных щитов, облицованных снаружи и внутри вагонкой. Между несущими стенами установлены утепленные деревянные перекрытия с образованием отделенных друг от друга помещений, между несущими стенами дома в их нижней части выполнен деревянный пол, между внешними несущими стенами дома в их верхней части выполнено утепленное деревянное потолочное перекрытие, по крайней мере в одной из несущих стен или деревянных перекрытий, ограничивающих каждое помещении дома, выполнено по крайней мере одно окно, содержащее обеспечивающий шумоизоляцию, герметичность и теплоизоляцию стеклопакет, и/или дверь, в верхней части дома выполнена облицованная с внутренней стороны материалами для пароизоляции и утепления крыша из металлочерепицы с обрешеткой из шпунтованной доски. В случае выполнения дома многоэтажным соседние этажи домов сообщаются между собой посредством стационарной лестницы, а на верхних этажах выполняются балконы или лоджии. Подобными домами дачного типа были массово застроены многие дачные кооперативы в Серпуховском районе Московской области.
Основным недостатком указанных технических решений является их высокая критичность к характеру почвы, на которой они установлены, поскольку они могут надежно быть установлены только на твердых
малообводняемых почвах. В случае, если подобный дом будет установлен на сравнительно мягкой сильно обводняемой почве, например торфе, его фундамент может существенно просесть и потрескаться, а дом, как следствие, заметно перекоситься.
Наиболее близким к предложенной полезной модели по совокупности существенных признаков, является «Дом дачного типа «Woodstone», раскрытый в описании к патенту на полезную модель RU 43571 U1, опубликованном 27.01.2005 г., МПК-7 Е 04 Н 1/02.
Указанный дом дачного типа (загородный дом) содержит системы отопления, водоснабжения и канализации, а также фундамент, на который установлены несущие стены из обоженного строительного пустотелого кирпича, облицованные снаружи слоем утеплителя, между несущими стенами установлены утепленные деревянные перекрытия с образованием отделенных друг от друга помещений, в нижней части несущих стен выполнен деревянный пол, в верхней части несущих стен выполнено утепленное деревянное потолочное перекрытие, при этом по крайней мере в одной из несущих стен или деревянных перекрытий, ограничивающих каждое помещении дома, выполнено по крайней мере одно окно, содержащее обеспечивающий шумоизоляцию, герметичность и теплоизоляцию стеклопакет, и/или дверь, а сверху дома смонтирована облицованная с внутренней стороны материалами для пароизоляции и утепления крыша из металлочерепицы с обрешеткой из шпунтованной доски. В качестве фундамента использован монолитный железобетонный мелкозалегающий фундамент в виде плиты, толщина несущих стен составляет 25-40 см., толщина слоя утеплителя несущих стен составляет не менее 5 см., утепленные деревянные перекрытия выполнены из сосновых балок, установленных так, что на них действует равномерно распределенная вертикальная нагрузка, а деревянный пол выполнен двухсекционным, причем между его секциями установлены радиаторы системы подогрева пола.
Указанный дом дачного типа имеет по крайней мере два этажа (жилых уровня), которые содержат жилые помещения, причем в качестве пола каждого верхнего этажа выступает потолочное перекрытие предыдущего нижнего этажа, а соседние этажи сообщаются между собой посредством стационарной лестницы.
В качестве некоторых недостатков предложенной конструкции загородного дома следует отметить чувствительность материала его несущих стен к резкому перепаду температур (на основании экспертных оценок специалистов), а также отсутствие возможности тонкой регулировки температурного режима в жилых помещениях, что обусловлено тем фактом, что деревянный пол имеет очень невысокую теплопроводность.
Таким образом, основными задачами, на решение которых направлена данная полезная модель, являются возможность обеспечения сочетания прочности и надежности конструкции дома, которую обеспечивают его каменные стены, и высоких экологических показателей и теплоизоляции, которую обеспечивают деревянные стены, а также возможность обеспечения тонкой регулировки температуры в жилых помещениях дома и его санузлах (что особенно актуально в зимний период года).
Предложенный загородный дом лишен недостатков аналогичных домов, несущие стены которых выполнены целиком из дерева, либо каменных строительных материалов, а именно: практически не подвержен усадке, характерной для аналогичных домов, несущие стены которых выполнены целиком из дерева, а также имеет высокие теплоизоляционные свойства, которые не свойственны домам выполненных из камня.
Кроме того в предложенной конструкции дома сохраняются все преимущества его прототипа, а именно: повышение долговечности активной эксплуатации подобных загородных домов, возможность их установки практически на любом типе почв без усадки фундамента и образования в нем трещин, а также обеспечение возможности проживания в подобных домах в
любое время года при обеспечении положительного экологического воздействия на жильцов.
Поставленная задача решена тем, что двухуровневый загородный дом, содержащий системы отопления, водоснабжения и канализации, а также монолитный железобетонный мелкозалегающий фундамент в виде плиты, на который установлены несущие стены толщиной 25÷40 см., между несущими стенами установлены утепленные деревянные перекрытия из сосновых балок, установленных так, что на них действует равномерно распределенная вертикальная нагрузка, с образованием отделенных друг от друга помещений, в верхней части несущих стен выполнено утепленное деревянное потолочное перекрытие, причем в качестве пола верхнего уровня, за исключением площади занятой санузлом, выступает деревянное потолочное перекрытие нижнего уровня, а верхний и нижний уровни сообщаются между собой посредством стационарной лестницы, по крайней мере в одной из несущих стен или деревянных перекрытий, ограничивающих каждое помещение дома, выполнено по крайней мере одно окно, содержащее обеспечивающий шумоизоляцию, герметичность и теплоизоляцию стеклопакет, и/или дверь, а сверху дома смонтирована облицованная с внутренней стороны материалами для пароизоляции и утепления крыша из металлочерепицы с обрешеткой из обрезной доски. Несущие стены дома по первому варианту своего конструктивного исполнения выполнены из строительного материала на основе бетона, в частности влагонепроницаемого пенобетона, облицованы снаружи дома и изнутри шпунтованной доской, и отделены от нее снаружи последовательно проложенными слоем пароизоляции и слоем утеплителя толщиной 5÷10 см., а изнутри слоем пароизоляции, пол на нижнем уровне дома и пол санузла верхнего уровня дома образован последовательно уложенными соответственно на монолитный фундамент и деревянное потолочное перекрытие нижнего уровня слоем гидроизоляции, горизонтально
ориентированными металлопластиковыми трубами, заполненными антифризом (жидкостью, не замерзающей при температуре до - 30°С), подогреваемым посредством центрального газового котла, и уложенной по всей площади указанных помещений керамической плиткой.
По второму варианту конструктивного исполнения предложенного загородного дома в качестве материала его несущих стен, также как и в случае его прототипа, выбран кирпич, в частности обоженный строительный пустотелый кирпич.
В предпочтительном типовом варианте исполнения на втором уровне дома выполнен по крайней мере один балкон и/или лоджия.
Система водоснабжения подобных домов дачного типа, как правило, содержит погружной насос, установленный в колодец или артезианскую скважину, и систему соединенных между собой пластиковых труб, обогреваемых в местах выше глубины промерзания поднимаемой соответственно из колодца или артезианской скважины воды тепловым кабелем.
В подобных домах также обычно выполнен камин, а в состав системы отопления дома также входят установленные в каждом помещении дома радиаторы, заполненные антифризом (жидкостью, не замерзающей при температуре до - 30°С).
На фиг.1 показан общий вид двухуровневого загородного дома в сборе.
На фиг.2 показан вид дома со стороны фасада (в разрезе).
На фиг.3 показан план дома с указанием жилых помещений нижнего уровня (вид сверху).
На фиг.4 приведена схема расположения балок перекрытия нижнего уровня (вид сверху).
На фиг.5 приведена схема установки фундамента и базируемого на нем пола нижнего уровня дома.
Показанный на фиг.1 и 2 загородный дом имеет два жилых уровня (этажа). Нижний уровень 1 образован внешними несущими стенами 2, установленными на монолитный железобетонный мелкозалегающий фундамент 3, и ограничен снизу многосекционным полом 4, а сверху потолочным перекрытием 5. Верхний уровень 6 образован полом, в качестве которого выступает потолочное перекрытие 5 нижнего уровня (за исключением санузла верхнего уровня), и крышей 7 из металлочерепицы. В стенах, ограничивающих каждое отдельное помещение 8 дома, выполнены окна 9 и двери 10.
Несущие стены 2 могут быть выполнены как из влагонепроницаемого пенобетона, например по ГОСТу 25485-89 (1-й вариант), так и из обоженного строительного пустотелого кирпича, например по ГОСТу 530-95 (2-й вариант), и имеют толщину от 25 до 40 см. Несущие стены 2, как снаружи, так и изнутри облицованы, шпунтованной доской (горизонтально или вертикально ориентированной), при этом поскольку камень и дерево плохо совместимые с позиции механического контакта строительные материалы они отделены друг от друга снаружи последовательно проложенными слоем пароизоляции и слоем утеплителя толщиной 5-10 см., а изнутри только слоем пароизоляции. Для обеспечения наибольшего тепла используются такие известные всем утеплители как пенопласт полистирольный или минвата, а в качестве материала для пароизоляции может быть использован изолон или пергамин.
Подобное конструктивное выполнение несущих стен дома позволяет сочетать положительные особенности камня и дерева как строительных материалов, в частности обеспечивает малую чувствительность несущих стен к резкому перепаду температур. Особенно это актуально в зимнее время года.
Между несущими стенами 2 выполнены деревянные перекрытия 11, с образованием отделенных друг от друга помещений 8. Деревянные перекрытия 11 выполнены из сосновых балок 12, установленных так, что на
них действует равномерно распределенная вертикальная нагрузка. По прочности две сосновые балки перекрытия с расстоянием между ними 80 см. выдерживают вертикальную нагрузку такую же, как бетонная плита.
Вместо двухсекционного деревянного пола, реализованного в дачном доме по RU 43571 U1, пол 4 нижнего уровня базируется непосредственно на монолитном железобетонном мелкозалегающем фундаменте 3 в виде «плавающей» плиты. Для этого, как показано на фиг.5, на указанный фундамент последовательно уложены слой гидроизоляции 22, горизонтально ориентированные металлопластиковые трубы 23, заполненные антифризом, подогреваемым посредством центрального газового котла 24, и уложенной по всей площади помещений нижнего уровня керамической плиткой 25. Аналогичным образом выполняется и пол 4 в санузле, расположенном на верхнем уровне. Только в этом случае данный пол положен поверх деревянного потолочного перекрытия 5 нижнего уровня дома.
Указанное нововведение позволяет осуществлять тонкую регулировку температуры в помещении дома путем изменения температуры подогреваемого пола. На отопление помещения в зимнее время года расходуется не более 9 кВт/час. Поскольку деревянный пол имеет сравнительно невысокую теплопроводность, то снабженный им дачный дом, раскрытый в RU 43571 U1, такой возможности лишен.
Деревянное потолочное перекрытие 5, располагающееся между внешними несущими стенами дома 2 в их верхней части, также выполнено утепленным. В качестве материалов потолочного перекрытия, как правило, выступают вагонка - несущая конструкция, пенопласт и изолон - утеплители и пароизоляция. Указанное деревянное потолочное перекрытие 5 выступает также в роли пола верхнего уровня за исключением, расположенного на верхнем уровне санузла.
В стенах, ограничивающих каждое помещение 8, показанного на фиг.3 дома, выполнено по крайней мере одно окно 9, содержащее стеклопакет, обеспечивающий шумоизоляцию, герметичность и теплоизоляцию
помещений 8 дома. Кроме того каждое помещение 8 сообщено с одним из соседних помещений посредством выполненного в одной из стен дверного проема, в который может быть установлена дверь 10. В принципе предложенный дом дачного типа может содержать помещения без окон, например чулан или кладовую, однако такое помещение в любом случае сообщено с одним из соседних помещений посредством двери 10.
Как и в любом другом доме, в предложенном доме дачного типа в его верхней части выполнена крыша 7. В качестве обрешетки крыши 7 использована обрезная доска 13 толщиной 30-50 мм. (обычно 40 мм.), в качестве пароизоляции - изолон 5 мм. и изоспан 2 мм., а в качестве утеплителя - пенополистирол 5 мм. Непосредственно в качестве кровельного материала использована металлочерепица, представляющая собой профилированный лист стали с двухсторонним покрытием цинка, с двухсторонним покрытием ингибитором окисления (пассивирующий слой), с двухсторонним слоем грунтовки, и односторонним покрытием цветным пластиком.
Обычно на нижнем уровне 1 находятся жилые комнаты для взрослых, терраса, кухня и т.п., а на верхнем уровне 6 находятся, например, спальни, детская, бильярдная и т.п. Нижний и верхний уровни дома сообщаются между собой посредством стационарной лестницы 14 (см. фиг.3).
Предложенная компоновка дома дополнительно создает возможность жильцам и гостям дома в хорошую погоду пребывать на открытом воздухе, для этого на верхнем уровне дома могут быть выполнены балконы и/или лоджии 15.
Предложенный дом дачного типа для обеспечения возможности его эксплуатации в круглогодичном режиме содержит системы отопления, водоснабжения и канализации. В состав системы водоснабжения входит погружной насос 16, установленный в колодец или артезианскую скважину 17, и систему соединенных между собой пластиковых труб 18, обогреваемых в местах выше глубины промерзания поднимаемой соответственно из
колодца или артезианской скважины воды тепловым кабелем 19, нагреваемым электричеством (по типу спирали в электрическом чайнике). Вода по трубам подводится к кухне и санузлу.
В гостиной или одной из жилых комнат обычно выполняют камин 20, который всегда можно затопить в холодную погоду в целях дополнительного обогрева помещения. Помимо камина 20 в состав системы отопления также входят батареи отопления (на фиг. не показаны), аналогичные батареям, установленных в городских домах. Однако в отличие от городских домов агрегаты батарейной системы (трубы, радиаторы) заполняют не горячей водой, а жидкостью, не замерзающей при температуре до - 30°С (например, жидкости на основе изопропилового спирта). Это обусловлено тем, что подобная система отопления на практике не функционирует непрерывно. Так в момент отсутствия в доме жильцов дом отапливать нецелесообразно. Кроме того в случае аварии в системе отопления в зимнее время не возникает трудностей связанных с ее отключением.
Выбор материала и конструкции основных комплектующих дома отражает новейшие требования к экологии жилья, т.е. к экологическому комфорту дома дачного типа для массового строительства, а также осуществлен исходя из условий повышения его срока службы и возможности эксплуатации в любое время года.
Так используемый в предложенном доме дачного типа монолитный железобетонный мелкозалегающий фундамент 3 типа «плавающей плиты» предохраняет дом от сырости и самое главные обеспечивает минимальную и равномерную нагрузку на грунт. Указанный тип фундамента устойчив к знакопеременным нагрузкам, возникающим при замораживании, оттаивании и просадке грунта. Использование такого фундамента позволяет не бояться его усадки и трещин на стенах даже в случаях мягких сильно обводняемых почв, кроме того в этом случае имеется возможность перепланировки дома без серьезных конструктивных изменений. Большая площадь опоры
фундамента позволяет снизить давление на грунт до 10 кПа (0,1 кгс/см), а вместе с домом давление фундамента на грунт составляет порядка 0,2 кгс/см, это примерно равно давлению, оказываемого ступней человека на грунт. Для изготовления рассматриваемого фундамента применяют высокопрочный бетон (не ниже класса В 7,5) и арматурные стержни диаметром не менее 12-14 мм. Для строительства предложенных домов дачного типа оптимальная толщина плиты составляет 40 см., при этом 10 см. находятся ниже уровня земли, а 30 см. выше. Перед заливкой фундамента 3 производится предварительная засыпка котлована песчано-щебеночной смесью 21 толщиной 30 см. (см. фиг.5).
Несущие стены дома по первому варианту своей конструктивной реализации выполнены из строительного материала на основе бетона, предпочтительно из влагонепроницаемого пенобетона, например в соответствии с ГОСТом 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия» Пенобетон - это легкий ячеистый бетон, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка и воды, а также пены. Пену получают из специализированных пенообразователей (на биологической или химической основе). Пенобетон имеет низкую плотность и, соответственно, малые весовые нагрузки на перекрытия, балки и фундамент; низкую теплопроводность; высокую экологическую чистоту (в состав пенобетона входят только экологически чистые компоненты); низкое водопоглощение (как следствие - пенобетон устойчив к переменному замораживанию, оттаиванию, а это придает ему высокую морозоустойчивость); низкий коэффициент усадки при высыхании готового изделия (не более 1,5 мм на 1м); он хорошо гвоздится, сверлится и штробится. Наиболее технологично будет выполнить несущие стены с толщиной лежащей в диапазоне от 25 до 40 см.
Несущие стены дома по второму варианту своей конструктивной реализации, также как и в случае своего прототипа - RU 43571 U1 выполнены из кирпича, предпочтительно из обоженного строительного
3
пустотелого кирпича, например по ГОСТу 530-95. Данный кирпич имеет габариты 250х120х65 мм., вес 2,6 кг., прочность от М-125 до М-200, морозостойкость Мрз 50, плотность <1460 кг/м, водопоглащение <14%. Щелевое строение кирпичей позволяет эффективно удерживать тепло, а высокое качество обжига сырца при их производстве обеспечивает длительный срок службы. Толщина несущих стен обычно лежит в диапазоне от 25 до 40 см., что обусловлено прежде всего габаритами кирпича. Так обычно при укладке кирпичных стен кирпич ориентируют либо поперек направлению стены (в этом случае толщина стены равна длине кирпича - 25 см.), либо вдоль направления стены, но в этом случае в ряд укладывают два или три кирпича (в этом случае с учетом цементного перекрытия между кирпичами, которое в среднем имеет толщину где-то 2 см., толщина стены составляет для двух кирпичей 26 см., а для трех - 40 см.).
Несущие стены отделаны материалом пароизоляции (изолоном или пергамином) и утеплены снаружи пенопластом толщиной 5÷10 см., а изнутри отделаны одним только материалом пароизоляции. Согласно СНиП II-3-79 пенопласт полистирольный толщиной 5 см. равноценен по теплоизолязионным свойствам 85 см. кирпичной кладки, 50 см. пенобетона или 19,5 см. дерева. Поэтому исходя из климатических особенностей средней полосы России, для обеспечения возможности проживания в таком доме в течение круглого года желательно, чтобы толщина утепления была не меньше 5 см. В верхнюю сторону толщина слоя утеплителя исходя из конструктивных соображений по сути не ограничена, она естественно ограничивается соображениями экономии материала и номенклатурой серийно выпускаемых в промышленности секций из теплоизоляционного материала (на практике указанная величина редко превышает 10 см.). И самое главное как снаружи, так и внутри дома несущие стены облицованы шпунтованной доской, что помимо того, что создает полную иллюзию комфортного цельного деревянного дома, дополнительно улучшает сохранение тепла и обеспечивает хорошую пароизоляцию в доме. Кроме
того, подобный вариант выполнения несущей стены дома исключает сезонные усадки и «дыхание» дома, а также дает возможность проводить его внешнюю отделку.
В предложенном загородном доме используются деревянные перекрытия, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими монолитными бетонными. В частности, они легче, более экологичны и безопасны. Деревянные перекрытия более чем в 2-3 раза долговечнее бетонных. Как было указано выше, по прочности две деревянные балки перекрытия с расстоянием между ними 80 см. выдерживают вертикальную нагрузку такую же, как бетонная плита. При этом классические бетонные перекрытия не имеют поперечной связки, что не позволяет, как это реализовано в предложенном техническом решении обеспечить оказываемую на них равномерно распределенную вертикальную нагрузку по всей плоскости перекрытия. Выполнение деревянных перекрытий из сосны также обеспечивает положительное экологическое воздействие на жильцов.
В качестве основы пола нижнего уровня дома, а также пола санузла верхнего уровня, используются соответственно фундамент дома и деревянное потолочное перекрытие нижнего уровня. Для изготовления рассматриваемого пола, как показано на фиг.5, соответственно на фундамент дома или деревянное потолочное перекрытие нижнего уровня последовательно укладывают, слой гидроизоляции (например, стандартный рубероид), горизонтально ориентированные металлопластиковые трубы, заполненные антифризом (на основе изопропилового спирта), подогреваемым посредством центрального газового котла, и керамическую плитку. Указанный пол остается теплым в течение круглого года. Его температуру можно легко задавать посредством регулировки центрального газового котла, установленного в бойлерной. При этом в целях экономии электроэнергии пол может подогреваться только в части помещений нижнего уровня дома.
В качестве пола верхнего уровня дома, за исключением размещенного на нем санузла, использовано деревянное потолочное перекрытие нижнего уровня. Поверх него, для придания помещениям верхнего уровня дома большего комфорта, может быть положен ламинат.
В качестве кровельного материала используется металлочерепица, иммитирующая натуральную черепицу. Металлочерепица представляет собой профилированный лист стали с двухсторонним покрытием цинка, с двухсторонним покрытием ингибитором окисления (пассивирующий слой), с двухсторонним слоем грунтовки, и односторонним покрытием цветным пластиком. Основные фирмы-производители такой металлочерепицы - это Ками, Векман и Раннила (Финляндия). Для сохранения в доме тепла в холодное время года и предотвращения попадания в жилые помещения дома конденсата, крыша помимо основного кровельного материала содержит тепло и пароизоляцию, в качестве которой соответственно выступает пенополистирол 5 мм. и изолон 5 мм. (или изоспан 2 мм.). Подобная кровля обеспечивает надежную защиту от непогоды в любое время года на протяжение многих десятков лет.
В качестве окон и дверей дома используются соответственно окна и двери производимые фирмами Rehau, Veka, KBE, VeLux, Fakro, обеспечивающими требуемый уровень шумоизоляции, герметичности и теплоизоляции. Использование стеклопакетов позволяет значительно уменьшить потери тепла через окна.
Предложенная конструкция загородного дома позволяет существенно повысить долговечности его активной эксплуатации, а также обеспечивает возможность проживания в нем в любое время года при обеспечении положительного экологического воздействия на жильцов и их гостей. Предложенный загородный дом может быть построен без нарушения действующих строительных норм и правил всего за один месяц.