Стены из бревен, брусьев и досок

Стены малоэтажных зданий с применением древесины

С давних времен в России главным строительным материалом было дерево, которое до сих пор пользуется особой популярностью.

С момента превращения дерева в конструктивный элемент жизнь его не прекращается - десятки лет оно про­должает выделять живительные смолы, запахи и микроор­ганизмы, препятствующие развитию болезнетворных бак­терий. Древесина фильтрует воздух, за счет чего в доме создается превосходный микроклимат. Естественная кра­сота древесины создает эмоциональную атмосферу тепла, комфорта и уюта, успокаивает и завораживает.

Такие важные достоинствадревесины как превосход­ные конструктивные качества, выразительные возможно­сти (облик фасадов и интерьеров в существенной мере определяется видимыми конструкциями), способность гармонично сочетаться с другими материалами открыва­ют широкий простор для творчества архитектора.

Еще недавно деревянные дома производились (руби­лись) непосредственно на строительной площадке с по­мощью топора и умелых человеческих рук. В настоящее время бревенчатые и брусчатые дома выпускаются на заводах с помощью специального оборудования. Осно­вой современной технологии строительства домов, как и прежде, остается сосновое бревно. Реже используют ель, лиственницу, кедр (кедровую сосну).

В современной технологии некоторых стран (напри­мер, Финляндии) применяется метод, по которому по­следовательно осуществляются: разделка хлыстов на кряжи нужной длины; окорка; частичная естественная

Раздел III. КОНСТРУИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

сушка (вылеживание); брусовка; сушка в сушильной каме­ре; профилировка брусьев строганием и фрезерованием (в том числе в форму бревен); выборка пазов для соеди­нения элементов и сверление отверстий.

Данная технология имеет следующие преимущества:

• все деревья лесосеки можно использовать в
производстве;

• из кряжей большого диаметра получаются еще и
доски для других целей домостроения;

• учитывается кривизна кряжей;

• упрощается складирование штабелей;

• упрощается процесс сушки;

• строгание позволяет придавать бревнам любой
профиль (рис. 11.5);

• чистые стружки используются для производства
других строительных изделий.

В отличие от финской технологии обработки бревен, в России, Канаде, Германии и других странах дерево не вылеживается и не высушивается, а поступает на обди­рочный станок - цилиндруется, затем шлифуется, под­вергается выборке пазов, специальной обработке анти­септиками и антипиренами и поставляется на строитель­ную площадку.

Достоинством оцилиндрованного бревна является ровная округлая форма, позволяющая достигать плотно­го соединения. Диаметр используемых для стен бревен бывает 180-260 мм, а иногда достигает 350 мм.

Благодаря одинаковому диаметру и высокому каче­ству обработки поверхности, оцилиндрованные бревна не требуют отделки стен (обшивки, облицовки).

Кроме оцилиндрованного бревна для строительства деревянных домов широко используют брус. Самый про­стой вариант - обычный цельный четырехбитный брус. Более совершенный вариант - цельный профилирован­ный брус (рис. 11.6). При его изготовлении обычному брусу придается строго определенная форма сечения (профиль), а поверхности строгаются по первому классу чистоты. Профиль бруса рассчитывается так, что дожде­вая вода не попадает в стыки, что предохраняет стены от возникновения очагов гниения.

Главным достоинством современной технологии яв­ляется возможность уменьшить количество отходов, сни-

зить объемы ручного труда, сократить транспортные рас­ходы и сроки строительства при высоком качестве выпол­нения работ. На объект доставляются не лесо- или пило­материалы, а комплект готового дома в разобранном виде с влажностью древесины до 22-24%.

При условии сушки от влажности 30% до абсолютно сухого состояния усадка древесины составляет в радиаль­ном направлении 3-6%, а в тангенциальном - 6-12%. По этой причине в бревнах и брусьях образуются трещины радиального направления. В целях снижения напряжений от усушки и образования трещин «где попало» в верхней части по всей длине бревна выполняют узкий паз пропи­ливанием примерно на треть диаметра. В зависимости от типа (формы) бревен и брусьев усадка стен, вызванная естественным высыханием древесины, составляет 3-5 см на один метр высоты. Это необходимо учитывать при кон­струировании следующими мероприятиями:

• в конструкциях оконных и дверных проемов
должны предусматриваться зазоры (припуски на осадку),
заполняемые утеплителем и закрываемые досками;

• стойки, столбы и др. вертикальные конструктив­
ные элементы должны оснащаться устройствами и дета­
лями, допускающими осадку;

• разница высот отдельных объемных частей зда­
ния должна ограничиваться и составлять максимум 0,5 м;

• лестница должна монтироваться на ползунах,
позволяющих ей горизонтально смещаться при усадке.

Просушить массивные брусья до состояния, при ко­тором усадки и деформации будут минимальными, дос­таточно сложно. В последние годы в деревянном домо­строении все больше используется клееный профили-

В.А. Пономарёв. АРХИТЕКТУРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ

рованный брус {рис. 11.7). Это объясняется тем, что клееный брус не имеет недостатков, характерных для массивных цельных бревен и брусьев. Он тщательно вы­сушен (влажность составляет 9-12%), более надежен и менее подвержен гниению.

Усадка стен из клееного бруса не превышает 1%, что дает возможность сократить сроки возведения дома «под ключ».

Все достоинства клееного бруса обуславливаются процессом его производства. Из тщательно высушенных, остроганных, отсортированных и сращенных по длине досок (ламелей) на специальных прессах склеивается брус. Обычно склеиваются от двух до семи ламелей, что дает возможность сделать брус достаточно толстым и длинным (до 11 м). Для склеивания используют специаль­ные водостойкие клеи, которые не нарушают способно­сти древесины «дышать». После склейки ламелей из по­лученного массива на специальных высокоточных станках производится профилирование.

Стены бревенчатых домов представляют собой обыч­но горизонтально уложенные ряды бревен, которые со­единяются между собой в углах и по длине. Каждый ряд бревен называется венцом, а в совокупности венцы об­разуют сруб.

Угловые соединения выполняются с остатком или без остатка {рис. 11.8-11.10). Угловые и промежуточные ос­татки не обязательно должны быть прямыми и вертикаль­ными. Их форма и размеры диктуются архитектурными соображениями, а также необходимостью выпусков для балконов, эркеров, террас.

Бревна стен выполняются с выборкой желобчатого паза в нижней части по ширине на 0,4 диаметра для того, чтобы в месте сплачивания не уменьшалась толщина стен и удобно было прокладывать упругую теплоизоляцию (рис. 11.8 а). Она представляет собой ленточный уплотнитель из войлока, джута, минеральной ваты, пенополиуретана и

других синтетических материалов, укладываемых между бревнами (брусьями) для защиты от продувания.

Пазы и замки угловых соединений в современных оцилиндрованных бревнах и профилированных брусьях имеют точно выверенную форму и высокую точность ис­полнения. В результате венцы из таких бревен имеют ми­нимальные зазоры, а бревна могут соединяться не толь­ко под прямым углом, но и под любым другим необходи­мым углом. В сложных лабиринтных замковых соединени­ях уплотняющие прокладки не применяются.

Раздел III. КОНСТРУИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

Сплачивание бревен от сдвига производится с помо­щью деревянных шипов, которые устанавливают в шах­матном порядке на расстоянии 1,5-2 м друг от друга [рис. 11.11). Сплачивание брусьев по высоте с целью увеличе­ния жесткости и устойчивости стен выполняется иногда с помощью сквозных стальных болтов (стяжек) с затяжкой их со временем (см. рис. 11.10). Стена из шпунтованных брусьев не требует дополнительных креплений при их сплачивании, так как шпунт предотвращает поперечный сдвиг брусьев.

Современная технология предусматривает сращива­ние бревен и брусьев в узлах (в местах пересечений и примыканий стен), а также при свободной длине стен бо­лее 6 м в специально устроенных «перевязках», что обес­печивает лучшую устойчивость стены и одновременно скрывает стыки бревен и брусьев (рис. 11.12).

Форма плана стен в здании может быть не только прямоугольной, но и многоугольной и даже криволиней­ной, которую можно выполнить из вертикально постав­ленных бревен или брусьев (рис. 11.13).

В.А. Пономарёв, АРХИТЕКТУРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ

Такие стены не дают осадки, обусловленной усушкой, но при этом происходит расхождение (увеличение) вер­тикальных швов, что следует учитывать при конструиро­вании узлов сопряжений вертикальных и горизонтальных элементов.

Формы сечений вертикальных бревен и брусьев соот­ветствуют элементам, применяемым для обычных бревен­чатых (брусчатых) стен. Вертикальные бревна устанавлива­ются на нижней обвязке из прямолинейного или клееного криволинейного бруса, который укладывают на фундамент через изоляцию. В обвязочном брусе выбирают паз прямо­угольного сечения, а по торцам бревен, образующих стены,

создают гребни, соответствующие размеру паза в обвязке. Аналогично выполняется и верхняя обвязка.

В местах размещения оконных и дверных проемов предусматривается установка (врезка) подоконника (по­рога) и верхнего элемента оконного или дверного блока.

В соответствии с требованиями современных норм строительной теплотехники для однослойных деревянных стен необходимо использование бревен диаметром от 50-60 см, а брусьев - толще 40 см. Понятно, что это прак­тически нереально. По-видимому, в некоторых случаях к теплоизоляции бревенчатого дома не нужно подходить с такими же мерками, как к жилым зданиям из камня и бе­тона, по следующим соображениям:

1) постройки из бревен уникальны уже только потому,
что каждому дому присуща своя неповторимость и ори­
гинальность;

2) в деревянном доме человек субъективно чувствует
себя более комфортно, чем в каменном, даже если теп-
лопотери через деревянные стены выше нормативных;

3) возможно применение принципа компенсации,
предполагающего увеличение теплозащиты других ог­
раждающих частей здания - окон, перекрытий, крыши;

4) элитные деревянные дома доступны состоятельным
людям, которые могут позволить себе не экономить на ото­
плении и применять автономные отопительные системы.

Существует достаточно много вариантов деревянных домов с утепленными стенами нормативной теплозащи­ты, частично приведенных на рис. 11.14. При этом в не­которых вариантах архитектурно-эстетическая роль дере­ва полностью игнорируется (при наружной и внутренней отделке другими материалами); в других - в дереве ре-

Раздел III. КОНСТРУИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ И МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

шается только фасад или только интерьер; в третьих -имитируется однослойность и массивность деревянных стен с помощью специальных угловых выпусков-остатков.

В последние годы получила распространение кар-касно-брусовая конструктивно-технологическая систе­ма жилых домов, которая объединяет в себе два способа возведения деревянных стен (рис. 11.15), От брусового способа заимствована технология выполнения наружно­го слоя из сухого профилированного бруса или полубрев­на. С внутренней стороны стен используется тоже брус, полубревно или более тонкие элементы («под брус», «под бревно»). Все эти горизонтальные элементы обеспечива­ют жесткость стены. От каркасной системы взята несущая функция профилированных стоек - брусьев специальных сечений, при которых торцы стеновых брусьев (полубре­вен) закрыты в пазах профилированных стоек. Кроме этих стоек используются дополнительные вертикальные бру­сья, между которыми укладывается утеплитель.

Для возведения утепленных трех- или пятислойных стен могут использоваться шпунтованные доски толщи­ной 45 мм {рис. 11.16). Элементы изготавливают в завод­ских условиях таким образом, что на объекте дом монти­руется по сборочным чертежам подобно «конструктору» в короткие сроки. Используется одно унифицированное решение узла соединения досок - в углах, местах пере­сечения и примыкания стен, а также по свободной длине стен для сращивания досок и увеличения жесткости. Имея внешний вид брусчатого строения, стены не требу­ют проконопачивания стыков и дополнительной отделки после монтажа. Данная технология позволяет получать разнообразные планировки домов, производить монтаж без применения строительной техники и специальных приспособлений в любое время года, возможность про­водки скрытых инженерных коммуникаций.

Каркасно-обшивная деревянная стена представ­ляет собой обшиваемую снаружи и изнутри конструкцию из дощатых стоек (например, сечением 120 х 40 мм), за­крепленных с помощью горизонтальных обвязок, на кото­рые опирают дощатые балки перекрытий (рис. 11.17).

Шаг стоек (400-600 мм) принимают равным или крат­ным стандартной ширине теплоизоляционных материа­лов. В качестве утеплителя применяются маты и плиты минераловатные или стекловатные. С внутренней сторо­ны прокладывается рулонная пароизоляция - полиэтиле­новая пленка. Внутреннюю обшивку выполняют из листов фанеры, ГВЛ, ДСП, досок и других материалов. С наруж­ной стороны стенового каркаса предусматривается вет­розащитный (противофильтрационный) пленочный слой с закреплением вертикальными брусками. Наружную от­делку с образованием воздушной прослойки производят досками, виниловыми или стальными узкими панелями, фиброцементными панелями и т.п. Общая толщина стены составляет 200-250 мм. Вместо досок для каркасно-об-шивных стен возможно применение клееного шпонового бруса толщиной 40-50 мм.

Основные достоинства обшивных стен: малый расход древесины, небольшая толщина и незначительный вес стен, гибкость создания архитектурно-планировочных решений одноквартирных жилых домов и небольших об­щественных зданий.

Для защиты поверхностей деревянных стен от атмос­ферных воздействий применяется поверхностная обра­ботка бесцветными и цветными препаратами, не скрыва­ющими красоты натуральной текстуры древесины.

В.А. Пономарёв. АРХИТЕКТУРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ

Дата добавления: 2014-01-20