Читати статтю українською

Особенности конструкции деревянных домов


14 июня 2012 | 5603 просмотра


Общепризнанно, что дерево является самой «здоровой» основой для строительства дома. Удивительны свойства этого материала: прочность, низкая теплопроводность (стены можно строить в 3 раза тоньше, чем из кирпича), высокая звукоизоляция, морозостойкость, легкость обработки, небольшой вес конструкции, экологичность, а также цвет, рисунок, аромат. Дерево обладает хорошими вентиляционными свойствами, что способствует естественной смене воздуха в помещении. Через бревно или брус в закрытом помещении может меняться до 30% объема воздуха. А главное - из дерева можно строить круглый год.



Для строительства жилых деревянных домов используют ель, сосну, лиственницу, дуб, каштан. Наиболее ценится древесина из северных широт, где дерево растет только в короткое летнее время, то есть медленно, достигая возраста 100-150 лет. Древесина таких деревьев плотная и прочная, имеет красноватый оттенок и необыкновенную шелковистость (благодаря содержанию в ней природной смолы, которая к тому же предохраняет древесину от гнили, делает ее более жаро- и холодоустойчивой).

Дерево хорошо поддается обработке, что обеспечивает широкий выбор древесных строительных материалов. К тому же при их производстве расходуется значительно меньше электроэнергии. Для возведения стен современных деревянных домов применяют несколько типов конструктивных систем: срубная, каркасная, панельная, щитовая, каркасно-щитовая, система drop-log.

БРЕВЕНЧАТЫЕ ДОМА


Самым древним, дорогим и длительным по времени является строительство бревенчатого дома ручной рубки. Строительным материалом служит очищенный от коры ствол, которому топором придают более-менее округлую форму, вырубают пазы и элементы замков для соединения с другими бревнами. Стены дома возводят из горизонтально уложенных бревен, между которыми прокладывают уплотнитель от задувания (мох, пакля, льноватин и др.). Изготовление и сборка дома осуществляется на месте строительной бригадой высококвалифицированных специалистов. Бревна обрабатывают вручную, с помощью топоров, электрорубанков и другого ручного инструмента. Бревна для стен должны иметь в резе диаметр от 24 до 40 см. Первый (окладной) венец кладут из более толстых бревен. Венцы сплачивают между собой в паз, который выбирают с нижней стороны каждого бревна. Ширина паза, в зависимости от климатических условий, колеблется от 13 до 15 см. Форма паза — полуокружность.


Стены рубленого дома возводят, как правило, из свежесрубленного дерева. Сушка древесины происходит в срубе. При высыхании в бревнах образуются усушечные трещины. Для предотвращения (или уменьшения) их появления в бревне делают пропил по всей длине, глубиной до центра. При строительстве необходимо учитывать усадку стены. Обычно стены усыхают на 150 мм от уровня пола после первого сезона, так что дом, срубленный вручную, должен перед проведением отделочных работ постоять не менее года. После усадки дома производят дополнительное уплотнение щелей, обшивку дверных и оконных коробок.



Современные технологии позволяют строить срубы из оцилиндрованного бревна при этом сложности монтажа и трудоемкие обрабатывающие процессы переносятся на производство. На строительную площадку поступают не заготовки, а уже готовые детали. В заводских условиях бревно сушится в специальных камерах, проходит оцилиндровку, после которой имеет стандартный по всей длине диаметр. Для уменьшения растрескивания на лицевых поверхностях по всей длине бревна делают запилы, которые затем закрашивают гидроизолирующим составом. Все бревно обрабатывают антисептиком. Современное деревообрабатывающее оборудование позволяет изготавливать бревна достаточно больших диаметров (24-32 см и даже более), что не уступает бревну, рубленому вручную. Дома из оцилиндрованного бревна стоят относительно недорого.



Для получения оцилиндрованного бревна используется свежеспиленное бревно. В процессе машинной обработки для придания бревну ровной круглой формы (оцилиндровки) снимается верхний, более влажный и менее плотный слой древесины, который наиболее подвержен гниению и поражению грибком. Максимальная длина получаемого бревна составляет б м. Готовое бревно имеет:
♦  «чашку» или «получашку» для соединения бревен между собой;
♦  компенсационный пропил для уменьшения продольных трещин;
♦  «ложе» для укладки бревен одно на другое.

Использование отторцованных «получашек» позволяет сращивать бревна на любую длину в соответствии с проектом. После оцилиндровки и нарезки «чашек» бревно проходит комплексную антисептическую и противопожарную обработку, маркируется и складируется для отправки на объект сборки.



Отличительной особенностью технологии строительства из оцилиндрованного бревна, не подвергавшегося заводской сушке, является наличие небольших продольных трещин. Это объясняется тем, что бревно обрабатывается свежеспиленным при влажности 65-80% и по мере естественной сушки бревна в течение 1,5-2 лет его влажность достигает 15-20%. Чем больше влажность бревна и выше температура сушки (окружающей среды), тем больше трещины. Поэтому издавна рекомендуют использовать для строений лес зимней рубки, когда влажность древесины — наименьшая.

Наличие в бревне выборки (элемента «ложе») направляет выход влаги от центра бревна по кратчайшему пути. Для уменьшения количества трещин на внешних сторонах бревна используют компенсационный пропил, локализующий трещины усушки. После сборки сруба трещины в оцилиндрованных бревнах будут закрыты другими бревнами.

ДОМА ИЗ БРУСА

Дома из бруса являются сегодня наиболее распространенным типом деревянных домов. Конструкция дома из бруса та же, что у домов из рубленого или оцилиндрованного бревна. Преимуществом являются ровные и гладкие стены снаружи и внутри здания. Профиль бруса позволяет с высокой точностью подгонять все детали. Поэтому дома из него быстро собираются, имеют респектабельный и опрятный вид, а главное - не требуют внутренней отделки. Брус бывает пиленый, струганый и клееный.



Пиленый брус в заводских условиях подвергается минимальной обработке. Из круглых бревен естественной влажности (50-70%) на пилорамах выпиливают прямоугольный брус разного сечения (100х100, 100х150, 150х150, 150х200, 200х200 и т.д.) и разной формы профиля. В таком виде брус поступает на строительную площадку, где из него собирают стены дома. Основные недостатки стен из пиленого бруса — появление трещин в процессе высыхания и значительная усадка (7-10 см) в первые 5-6 месяцев после возведения дома.



Строганый брус имеет такие же размеры, как и пиленый, но его сушат в заводских условиях до влажности 20-25 %, а затем строгают на специальном оборудовании.
Усадка стен из строганого бруса незначительна, а поверхность можно окрашивать эмалями и лаками. Для того чтобы из-за недостаточной просушенности бруса избежать усадки дома, в брусе также делают горизонтальный внутренний пропил. При этом сам брус снаружи остается гладким и не покрывается трещинами. При сборке за счет пропилов образуются воздушные пустоты - карманы. А поскольку воздух - отличный утеплитель, то стены из профилированного бруса сохраняют тепло в 1,6 раза лучше, чем стены из обыкновенного гладкого бруса. Для защиты и утепления дома используют минеральную вату, для обшивки наружных стен - сайдинг, вагонку или другие материалы. Чтобы повысить плотность соединения, в горизонтальных швах укладывают войлок, лен, джутовое волокно, синтетическую пленку или специальный герметик.

Клееный брус - это строительный материал нового поколения, применение которого устраняет недостатки, связанные с использованием традиционного цельного бруса. Преимущества клееного бруса тем очевиднее, чем толще брус.



Клееный брус склеивается в специальных прессах из двух, трех или более элементов (ламелей) таким образом, что наиболее прочный слой бревна - его сердцевина - оказывается снаружи готового элемента. При склеивании ламелей направление древесных волокон в них задается в противоположные стороны, что предотвращает коробление бруса при изменениях влажности. Благодаря применению высококачественных клеев в воздух помещений не выделяются вредные вещества.
Клееный из двух и более ламелей брус гораздо в меньшей степени подвержен трещинообразованию, чем строганый брус. Высушивание заготовок предотвращает усадку дома.

Из клееного бруса также изготавливают профилированный брус, который имеет сверху трапециевидные гребни, а снизу - пазы такой же конфигурации. Гребни и пазы жестко связывают вышележащий брус с нижележащим. Отсутствие усадки позволяет сразу после монтажа коробки ставить окна и двери.

Основные преимущества клееного профилированного бруса: большая по сравнению с обычной древесиной прочность; меньшая теплопроводность; отсутствие усушечных трещин и стабильные геометрические размеры. Пазы и гребни по длине бруса жестко фиксируют его в стене и не пропускают влагу (уплотнитель не требуется). Стены из клееного профилированного бруса имеют высокое качество поверхностей. Применение клееного профилированного бруса позволяет существенно сэкономить сроки строительства и снизить его стоимость.

Типовой технологический процесс изготовления клееного профилированного бруса включает следующие основные операции.

1. Сушка обрезной доски (обеспечение влажности пиломатериалов в пределах 10 ± 2 % и снятие внутренних напряжений).

2. Распиловка обрезной доски (получение заготовок необходимой ширины).

3. Предварительная торцовка заготовок (устранение коробления заготовок для уменьшения припуска на дальнейшую обработку; отрезка торцов заготовок с трещинами после сушки).

4. Вскрытие дефектов на заготовках и обеспечение базовых поверхностей для последующей обработки.

5.  Вырезка дефектных мест на заготовках (получение бездефектных заготовок для последующего сращивания по длине).

6.  Сращивание заготовок по длине. Получение ламели (нарезание на торцах заготовок зубчатых шипов, нанесение слоя клея толщиной 0,1-0,3 мм на шипы и сращивание по длине бездефектных заготовок в ламель с торцовкой в размер).

7. Калибрование ламелей (продольное фрезерование с целью снятия наплывов клея, ступенек между заготовками, получение точных геометрических форм и высокой чистоты поверхности пластей в пределах 200 мкм для склеивания по пласти).

8. Сортировка ламелей. Нанесение клея на пласть ламелей (нанесение клея толщиной 0,1-0,3 мм на плоские поверхности ламелей для дальнейшего склеивания).
9. Склеивание ламелей в брус (склеивание обработанных ламелей по пласти на гладкую фугу прессованием с равномерно распределенным усилием для исключения непроклеенных мест и разнотолщинности клеевого шва).

10. Калибрование клееного бруса и профилирование (продольное фрезерование с целью снятия наплывов клея, получения точных геометрических форм и профиля, а также чистоты поверхности не менее 200 мкм).

11. Торцовка в размер по длине.

ДОМА КАРКАСНОЙ СИСТЕМЫ


Если при срубной конструкции дома внешние и внутренние стены являются несущими, то при каркасной системе основным конструктивным элементом является остов, требующий заполнения.



Каркасная конструкция более экономична по сравнению со срубной, быстрее возводится, обладает значительной прочностью при минимальных затратах материала и позволяет вносить изменения в планировку здания в процессе постройки. Каркасные дома из всех перечисленных выше видов - самые недорогие, они на 15-20% дешевле домов из оцилиндрованного бревна. Дома достаточно теплые, но в плане экологичности уступают домам из бревен и бруса по причине использования в обшивке стен синтетических материалов, затрудняющих воздухо- и влагообмен.

Современное каркасное строительство можно разделить на две группы. К первой относится каркасная система на платформе, когда строительство отталкивается от пола, служащего поверхностью для установки вертикальных элементов, и стоечно-балочная каркасная система, представляющая собой сочетание стоек и балок - остова для всей конструкции. За счет увеличения длины вертикальных опор деревянные здания, возводимые по каркасному принципу, могут быть двух- и даже трехэтажными. Каркасная система требует двусторонней облицовки: снаружи - ветро- и влагонепроницаемыми материалами, внутри - деревом или гипсокартоном. Между этими двумя слоями прокладывается утеплитель.

Второй вид каркасного строительства - сочетание каркасного со щитовым. Щит с обвязкой обшивается с двух сторон досками или водостойкой фанерой, а внутри прокладывается тепло- и звукоизолирующий материал. Использование щитовых элементов значительно ускоряет процесс возведения здания. Стены дома требуют оштукатуривания, отделки офактуренным тесом, сайдингом или облицовки кирпичом.

Преимущества каркасных домов:
♦ коробка возводится за 2 недели, остальное время занимает отделка дома;
♦ по теплоизоляционным свойствам стена каркасного дома толщиной 150 мм соответствует кирпичной стене толщиной 600 мм;
♦  стабильные тепловые характеристики дома в любое время года: в сильный мороз такой дом надолго остается теплым, при отключении отопления температура в доме понижается в среднем на 2 °С в сутки;
♦  в жаркую погоду в доме прохладно и комфортно;
♦  при строительстве каркасного дома отсутствуют проблемы, связанные с усадкой стен.

ОПОРНО-БРУСОВЫЕ ДОМА


Опорно-брусовые дома, или дома, возведенные по технологии drop-log, сочетают в себе преимущества каркасных домов и домов из клееного профилированного бруса. Технология такой постройки включает в себя возведение несущей каркасной конструкции, отделку наружных стен сухим профильным брусом, прокладку утеплителя и обшивку внутренней поверхности стен отделочными панелями (дерево, гипсокартон). В таких домах практически отсутствует усадка, имеется достаточно высокий запас прочности несущей конструкции. Стеновые поверхности не нуждаются в дополнительной отделке и благодаря высокой степени просушки профильного бруса не изменяют форму.

ПЕРСПЕКТИВЫ ДЕРЕВЯННОГО ДОМОСТРОЕНИЯ


Из всех типов деревянных домов наиболее распространенными являются дома брусчатой конструкции. Применение для их постройки пустотелого строительного бруса из тонкомерной низкотоварной древесины позволит снизить стоимость строительства и повысить его качество.

Вовлечение в переработку тонкомерной низкотоварной древесины, которая в общем объеме лесосечного фонда в среднем составляет 30% (и более), является важнейшим, пока не использованным резервом древесного сырья для производства различных видов продукции, в том числе и строительных материалов. Выход пиломатериалов из тонкомерного сырья (диаметр 8-14 см) составляет около 50%. Производство пустотелого бруса позволяет наиболее эффективно использовать различную низкотоварную древесину.

Технологический процесс включает следующие основные операции:

♦  сортировка древесины по группам диаметров и по качеству;
♦  окорка древесины;
♦  торцовка бревен в размер;
♦  формирование лысок на бревне с четырех сторон;
♦  продольная распиловка бревна на четыре сегмента;
♦  пропиливание компенсационных канавок в сегментах;
♦  сушка сегментов;
♦  нанесение клея;
♦  сборка сегментов;
♦  склеивание (прессование);
♦  сращивание (на зубчатый шип);
♦  раскрой по длине;
♦  калибрование;
♦  герметизация торцов;
♦  упаковка.

Перспективность развития технологии производства пустотелых брусьев подтверждается тем, что она очень эффективна при переработке тонкомера.

Написать комментарий (0)

Не пропустите интересное,
еженедельная рассылка:


Будьте в курсе событий,
подпишитесь на RSS:


Новости деревянного домостроения
Статьи о деревянном домостроении


Популярные статьи этой рубрики: