ДОМА ИЗ ДРЕВЕСИНЫ. Несмотря на крупномасштабный рост производства строительных материалов, древесина отнюдь не утратила своего значения при малоэтажной застройке. Более того, становление экологического сознания у современных специалистов реанимировало интерес к натуральным стеновым конструкциям.
ТИПЫ ДЕРЕВЯННЫХ ДОМОВ
Пути развития деревянного домостроения основаны на попытках улучшить изделия из древесины за счет новых методов обработки или переработки. Из седой старины до нас дошли бревно и цельный брус. Появление первых фахверковых построек в Европе относят к XIV веку. Они послужили прототипом современных каркасных домов, ныне растиражированных в миллионных экземплярах индустриальными методами производства. Своим рождением оцилиндрованное бревно обязано появлению станочного парка, способного строгать и / или обтачивать массивные длинномерные стволы с высокой точностью.
Следующий успешный шаг по использованию древесины в промышленных масштабах — разработка концепции клееного бруса. Это потребовало создания надежных клеевых составов, высокопроизводительных сушильных камер с контролируемой температурой и влажностью, фрезеровальных установок с ЧПУ и т. д. С другой стороны, такой сгусток высоких технологий для обработки древесины позволил строить из нее не только обычные частные дома, но и общественные и складские здания с удивительно большими пролетами, поражающие легкостью и свободой архитектурных форм.
РУБЛЕНЫЕ ДОМА
Согласно не потерявшему своей актуальности СНиПу II-25‑80 «Деревянные конструкции», для изготовления деревянных стен рекомендуется применять хвойные породы, для нагелей, подушек и прочих ответственных элементов — древесину твердых лиственных пород.
Для стен рубятся прямоствольные хвойные деревья со сбегом не более 0,8 см/м, для лиственницы эта величина составляет 1 см/м. Полученные бревна сортируются — выбираются стволы одинакового, с разницей не более трех сантиметров, диаметра. Дом возводится из свежесрубленного дерева, средняя влажность которого составляет 80–90 %. Такие бревна легче поддаются обработке, меньше деформируются при естественной сушке в собранном виде, кроме того, в них не так много вредителей. Сначала сруб собирается насухо, без пакли; свежие стены выстаиваются в течение шести-девяти месяцев. За это время влажность бревен снижается в три-пять раз.
Несущая конструкция в рубленых домах — деревянная стена, которая состоит из бревен, продольно уложенных друг на друга. Каждый ряд ее называется венцом. Строительство начинается с нижнего венца — оклада, для него используются самые толстые и смолистые бревна. Ширина нижнего канта окладного венца обычно составляет не менее 15 см. В продольных и поперечных стенах дома бревна смещают относительно друг друга на половину высоты, поэтому нижние венцы на противоположных стенах укладывают либо на подкладные брусья, либо на разновысокий цоколь.
После завершения нижнего венца приступают к возведению стен. Для сплачивания горизонтальных венцов с нижней стороны бревен по всей длине выбирается продольный паз. Его ширина определяется толщиной бревен, необходимой для возведения теплого и прочного дома. Она зависит от климата местности (точнее от средней зимней температуры) и породы дерева.
Для сплачивания бревен в углах сруба разработано множество различных способов. Наибольшей популярностью пользуются «в обло», «в чашку» (с остатком), «в лапу» (без остатка). При рубке «в чашку» на каждом бревне теряется около 0,8 м, однако такое соединение считается более прочным. Рубка «в чашку» применяется для коттеджей без наружной обшивки, рубка «в лапу» для домов с последующей фасадной отделкой. Для обеспечения стенам жесткости конструкции и ее устойчивости венцы соединяют при помощи вертикальных вставных шипов. Их располагают в шахматном порядке по всей длине сруба с шагом метр-полтора, а в простенках устанавливают дополнительные элементы крепления, например скобы.
Чтобы выдержать общую горизонтальность рядов, бревна в сруб укладывают попеременно, комлями в разные стороны. Этот способ называется раскомлевкой. Если не планируется делать наружную облицовку рубленых стен, бревна отесывают под одинаковый диаметр («под скобу»). Со стороны помещений наружные стены отесывают на один кант, внутренние — на два канта или строгают.
После первичной усадки конструкции бревна маркируют, сруб разбирают, а затем… собирают снова, но уже с утеплителем. Чаще всего для конопачения используют традиционные материалы, например, льняную и конопляную паклю, а также тщательно просушенный мох. Конопачение — одна из самых трудоемких операций, она требует мастерства, силы, выносливости и аккуратности.
Не зря же стены на Руси конопатили не плотники, а специальные артели. В результате конопачения высота стены сруба увеличивается на 10–15 см, что является эталоном качества проделанной работы. Помимо зазоров между бревнами конопатят щели, швы вокруг дверных и оконных проемов, а также подоконников. Надо учесть, что отдельная конопатка каждой стены может вызвать ее перекос по отношению к другим стенам. Поэтому специалисты рекомендуют конопатить по венцам (начиная с нижнего), обходя здание по периметру и тщательно заполняя пустоты в швах. Затем та же операция производится внутри дома. Особое внимание при проведении работ уделяют углам.
ДОМА ИЗ ОЦИЛИНДРОВАННЫХ БРЁВЕН
Хотя станки для изготовления оцилиндрованных бревен придуманы более века назад, в массовом строительстве их стали применять не так давно. Бесспорно, главное достоинство — ровная округлая форма позволяет достичь плотного соединения бревен. Кроме того, столь идеальные, не меняющиеся со временем очертания дают возможность обеспечивать компьютерное проектирование и сопровождение производства каждого изделия, и безупречную их подгонку между собой.
При изготовлении оцилиндрованных бревен предпочтение отдается сосне. В процессе производства рыхлая заболонь срезается и остается более твердое, пропитанное смолой ядро. При высыхании оно меньше трескается, кроме того, неглубокий радиальный пропил частично регулирует образование трещин в вертикальной плоскости. (Трещины, появившиеся в процессе сушки, не оказывают особого влияния на теплопроводность и прочность материала.)
Диаметр оцилиндрованных бревен составляет 160–260 мм, иногда 550 мм, а длина может достигать 9 м. Такой размерный диапазон требует технологической линии деревообрабатывающих станков. На входе у нее обычный сосновый ствол, а на выходе готовое изделие безупречной геометрической формы. Между входом и выходом происходят следующие технологические операции: очистка от коры; цилиндровка, во время которой ствол проходит через систему фрез и приобретает форму цилиндра со струганой поверхностью; торцовка в размер; изготовление специальных пазов, выступов и венцовых чашек; нарезание шипов, необходимых для монтажа дверных и оконных конструкций; сверление отверстий. Чтобы добиться высокой точности, современными линиями управляют от центрального заводского процессора, который задает все необходимые режимы обработки, контролирует качество и точность размеров на каждом этапе.
Возведение коттеджа из оцилиндрованного бревна значительно отличается от строительства рубленого дома. Так, сначала разрабатывается детальный, максимально полный проект, включающий архитектурный, конструкторский и инженерный разделы, выполняются технологические чертежи для производства и сборки дома. Все элементы будущего здания изготавливаются на деревообрабатывающем предприятии на основании перечисленных документов, поэтому на строительную площадку поставляются не бревна и пиломатериалы, нуждающиеся в дополнительной обработке и подгонке, а готовые компоненты стен в разобранном виде.
В последние годы появилась технология обработки древесины, описание которой наиболее уместно разместить именно в этой главе. Речь идет о системе Naturi®: деревянные стволы обработаны таким образом, что их возможно, как пазлы, собрать в вертикальном состоянии и закрепить с торцевой стороны деревянным нагелем. Благодаря этому создаются стены из массивной древесины разной толщины, длины, а также из всего ассортимента пород дерева. Таким образом возможно из древесины эффективным способом создавать жилые помещения без феномена усадки деревянного дома. Ведь в продольном направлении бревна при сушке практически не меняют своей длины. У вас появляется возможность с внешней стороны использовать элементы из лиственницы, в спальнях из кедра, но всю основу стен и их внутренние компоненты оставить из сосны! Разве от этого можно отказаться? В стене Naturi® толщиной 30 см насчитывается девять соединений паз-планка. Таким образом, внешняя стена имеет как минимум 21 плоскость пересечения перпендикулярно направлению ветра. Распределение нагрузок в планке с пружинящими контактами особенно позитивно влияет на высокую ветронепроницаемость. Кроме того, этот материал отличается завидными теплотехническими показателями. Согласно экспертизе государственного научно-исследовательского института тепловой техники и акустики в Вене, стена толщиной 30 см имеет величину сопротивления теплопередаче R = 3,15 м2 ∙ °C / Вт. Практически она соответствует до десятых долей ныне действующему отечественному нормативу для стеновых конструкций. Эти данные были подтверждены лабораторией Московского государственного университета леса. В России по столь прогрессивной технологии работает компания «ВИСТАСТРОЙСЕРВИС».
БРУС ЦЕЛЬНЫЙ И ПРОФИЛИРОВАННЫЙ
Цельный брус изготовить несложно, достаточно отпилить от бревна четыре канта. Полученные изделия квадратной или прямоугольной формы значительно упростят возведение деревянного дома. В последнее время вместо обычного бруса все чаще используется строганый материал, поверхность которого обработана до чистоты ставшей привычной евровагонки.
Брусовые стены состоят из горизонтальных венцов, которые собираются на готовом фундаменте. Для наружных конструкций применяются элементы толщиной до 18 см, для внутренних — до 10 см. Высота бруса при этом должна быть одинаковой, иначе окажется невозможным выполнить угловое и поперечное сплачивание. Углы первого венца соединяются вполдерева, остальные либо коренными шипами, либо шпонками. Отметим, что для углового сочленения лучше подходят коренные шипы, поскольку соединение впритык непрочно и образует вертикальные щели. Внутренние и наружные стены сплачиваются при помощи сквозных замков. Для защиты углы внешних и торцы внутренних конструкций снаружи закрывают дощатыми пилястрами.
В отличие от традиционных бревенчатых стен брусовые конструкции лишены накопительных полостей, так что разложить паклю ровным слоем сложно. Кроме того, небольшой зазор между брусьями затрудняет конопачение при помощи дополнительных валиков, да и смотрятся такие стены не слишком эстетично. Именно поэтому брусовые конструкции чаще всего обшивают как изнутри, так и снаружи. Однако сегодня для межвенцового уплотнения стали использовать специальные утеплители, скажем, ватин из волокон льна или джута толщиной 4–8 мм и с равномерной поверхностной плотностью. Этот материал примерно в два раза дороже обычной пакли, но позволяет добиться высокого качества уплотнения, существенно снизить трудозатраты, сократить время строительства. Рулонный ватин режут на полосы нужной ширины, после чего их перегибают по длине и укладывают между венцами сгибом внутрь дома. Ровные уплотнительные швы не нуждаются в дополнительной обшивке.
В последнее время в строительстве деревянных домов все чаще используется профилированный материал. Для его изготовления применяется строевой лес определенного диаметра, из которого формируется заготовка необходимого размера. Полученное сырье складируется и сушится в течение трех-четырех месяцев (в зависимости от сезона и погодных условий) или же подвергается камерной сушке. Затем заготовки обрабатываются на специальных станках, где им придают нужные размеры и профиль. Полученный брус имеет посадочную головку, утеплительные пазы и гладкую боковую поверхность.
Дома из профилированного бруса поступают к заказчику в виде готового к возведению комплекта, поэтому коттедж собирается довольно быстро и с существенно меньшими трудовыми затратами. В качестве уплотнителя межвенцовых швов, как правило, используются ленты из вспененных полимеров. После осадки сруба, выполненного из профилированного бруса, не требуется дополнительного конопачения.
Объемный профилированный брус довольно сложно высушить до такого состояния, когда усадка и деформации будут минимальными. Конечно, дом из него усаживается значительно меньше, нежели здания, при возведении которых использовался обычный непрофилированный материал, однако эту особенность необходимо учитывать.
КЛЕЁНЫЙ БРУС
Линии по производству клееного бруса считаются одними из наиболее высокотехнологичных. Это неудивительно, ведь чтобы обеспечить высокое качество, требуется самое совершенное оборудование. Помимо распиловки и сушки технологическая цепочка включает как минимум десять этапов. Сначала доски выдерживаются в сушильных камерах, затем калибруются и кроятся по ширине заготовки. Последняя операция выявляет все скрытые дефекты, которые удаляются (выбираются) на торцовочных станках. Участки без дефектов сращивают по длине, а полученные ламели калибруются и склеиваются.
Ламелей насчитывается от двух до десяти. Максимальная толщина клееного бруса может превышать 200 мм, а длина 12 м. Это дает архитектору практически неограниченные возможности как для реализации своих собственных решений, так и для воплощения пожеланий заказчика. Увеличенная длина изделий позволяет проектировать помещения большого размера, избегая так называемых перерубов. Между собой ламели скрепляются при помощи специальных высокопрочных и водостойких клеев, которые не нарушают паропроницаемости древесины. Еще один нюанс — скрепление ламелей с различным расположением волокон, благодаря чему клееный брус становится прочнее и на лицевой поверхности образуется меньше трещин.
Брус, склеенный из ламелей, профилируется на четырехсторонних станках. Это один из самых ответственных этапов — от точности изготовления пазо-гребневого соединения зависит качество не только бруса, но и всего дома. Каждая фирма-производитель разрабатывает собственную конструкцию такого сочленения, например, существуют замки, представляющие собой паз и выступ. Для уплотнения стыка в них используется ленточный синтетический уплотнитель. Правда, значительно чаще встречаются более сложные системы, в которых дополнительные материалы не применяются. Заключительные технологические этапы — торцовка в размер, изготовление венцовых чашек и сверление отверстий под нагели.
Дом из клееного бруса представляет собой готовый к возведению комплект материалов, поскольку все обрабатывающие операции выполняются на заводе. Незначительной осадкой здания (не более 2 %) в принципе можно пренебречь и сразу после завершения строительства приступить к отделке. Кроме того, при распиловке с дерева снимается внутреннее напряжение, поэтому клееный брус не растрескивается и не деформируется.
КАРКАСНЫЕ И КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ ДОМА
В отличие от бревенчатых построек, в которых несущим элементом являются стены, в каркасных зданиях эту функцию выполняет остов из цельной или клееной древесины. Снаружи и изнутри каркас обшивается листовым или погонажным материалом, а изнутри заполняется утеплителем.
Существуют разные варианты монтажа каркаса. Например, точкой отсчета может стать пол, на который будут устанавливаться вертикальные элементы, или стоечно-балочная конструкция, опирающаяся на фундамент. Чаще всего применяется каркас, состоящий из нижней и верхней обвязок стен, стоек и балок, подкосов жесткости, а также вспомогательных элементов — промежуточных стоек и ригелей, между которыми располагаются дверные и оконные рамы. На фундамент или цоколь поверх гидроизоляционного слоя укладывается и крепится при помощи стальных анкеров нижняя обвязка, сделанная из тщательно высушенных и антисептированных бревен или брусьев хвойных пород. Если в нее будут врубаться балки, нижняя обвязка выполняется из двух венцов, а ее элементы соединяются между собой прямым замком вполдерева. Затем на обвязке за счет подкосов и раскосов с шагом 0,5–1,5 м фиксируются несущие и угловые стойки. Поперечное сечение последних должно быть не менее 50 кв. см, длина определяется высотой этажа, а ширина толщиной утеплителя. По стойкам укладывается верхняя обвязка, также состоящая из двух венцов: в нижний врубаются балки перекрытия, в верхний — стропила.
После установки каркас обшивают, монтируют утеплитель и пароизоляцию. Слои располагают в следующей последовательности: внутренняя обшивка, пароизоляция, теплоизолятор, ветрозащитный слой и наружная обшивка. Каждый элемент пирога выполняет определенную функцию, поэтому отсутствие или некачественная укладка даже одного слоя сказывается на качестве всей конструкции.
Внутренняя обшивка стен служит основой для отделки. Она может выполняться из досок любого сечения и профиля, гипсокартона, ДВП, ДСП, фанеры и прочих листовых материалов, удовлетворяющих санитарным нормам для жилых помещений. В так называемых мокрых зонах (ванных комнатах, санузлах, кухнях) для внутренней обшивки используются влагостойкие материалы или антисептированные доски.
Действительно, можно оценить каркасные технологии как наиболее доступные среди семейства древесных «предложений». Однако так ли все безупречно в этом кажущемся высокотехнологичным сооружении? Есть, безусловно, и свои недостатки. Хотя конструкция, конечно, прочная и жесткая, но редко когда удается обеспечить достойную коттеджа шумоизоляцию. Шаги по полу второго этажа легко услышать на первом. В странах, накопивших опыт сооружения таких домов, измеряемый десятилетиями (США, Канада), вам расскажут и о процессе санации теплоизоляционного слоя, до нас еще не дошедшего по естественной причине временного отставания в данной области. Дело в том, что после 25 лет эксплуатации «каркасника» его теплоизоляционный слой желательно заменить. Это достаточно трудоемкая история, сопровождающаяся выносом всей мебели из коттеджа, вскрытием стен изнутри, удалением с помощью пылесоса всего объема волокнистого теплоизолятора и его заменой на новый. Разумеется, все выполняется специалистами, облаченными в спецзащитные комбинезоны.
Отдельную группу каркасных деревянных домов составляют панельные, или щитовые, коттеджи. Основные элементы щитового деревянного дома — небольшие панели (как правило, их ширина равна 1,2 м) или крупные, размером со стену. Они выполняются на деревянном каркасе, который обшивается с двух сторон соответствующими материалами. Внутри стены помещаются пароизоляция и утеплитель. В качестве ветрозащитного слоя внутри панели крепится твердая ДВП или фанера (на Западе широко используются плиты OSB). Для наружной обшивки чаще всего отдают предпочтение вагонке, пластиковому или металлическому сайдингу, цементно-стружечным плитам. Также находят применение кирпичная облицовка, лакокрасочное, штукатурное или керамическое покрытие.
Выпуск каркасно-панельного дома делится на несколько этапов. Сначала разрабатывается индивидуальный проект коттеджа, затем заказ передается на деревообрабатывающее предприятие. Готовые стеновые панели привозят на строительную площадку и монтируют. (Щитовые конструкции нуждаются в качественной сборке, поскольку необходимо обеспечить их пространственную жесткость.)
Здесь представлены практически все варианты строительства домов из дерева. Уже можно определяться, из какого именно материала вы хотели бы строить свой дом, ведь стеновых материалов из дерева немало: бревно ручной рубки, оцилиндровка, брус, клееный брус и др. Уточнить на практике свои предпочтения, найти достойных поставщиков древесины, опытных строителей и архитекторов вы сможете совсем скоро — искренне советуем посетить отраслевую выставку «Деревянное домостроение / Holzhaus», организованную компанией MVK, входящей в состав международной группы компаний ITE. Выставка пройдет с 31 октября по 3 ноября 2013 года в Москве, в павильоне №75 ВВЦ (метро «ВДНХ»). К слову, на выставке пройдет ряд специальных событий, подготовленных журналом «Современный дом». Все желающие на стенде нашего издания смогут получить бесплатные консультации архитекторов и строителей деревянных домов, а также подобрать свой проект деревянного дома. Будут подведены итоги конкурса «Современный деревянный дом», организатором которого является издательство «Современный Дом». Соревнование проводится среди архитекторов, проектных организаций, производителей деревянных домов, строителей, работающих в области деревянного домостроения. Основные номинации: Архитектура деревянного жилого дома; Интерьер деревянного дома; Баня из дерева; Малые архитектурные формы из дерева; Проект деревянного дома. Конкурс является открытым, заявки принимаются до середины октября 2013 года, так что у всех желающих еще есть время для участия в этом соревновании.
Константин АРТЁМОВ
