Деревянное изобилие (анализ технологий деревянного домостроения)

Дерево - пожалуй, основной стройматериал на нашем загородном рынке. Оно сочетает в себе экологическую безопасность и эстетическую привлекательность, удобство в работе и, с учетом современных защитных составов, долговечность. Прародителем всех деревянных стройматериалов следует считать древесный ствол. То есть дерево минус ветки и корни, каковые в строительстве лишние. Тех, кто хотел строить дом, интересовала самая прочная - средняя часть ствола, которая оставалась, после того как отпиливали верхушку и корневище срубленого или спиленного дерева и удаляли ветви. Было время (ну очень давно!), когда больше никакой обработке стволы фактически не подвергались - далекие предки просто вырубали в них простейшие «чашки» и собирали в венцы. После какого-нибудь примитивного утепления из природных материалов (чаще всего это был мох) в такой дом заселялись.

Позже, однако, это «первобытное» безобразие было отвергнуто и к подготовке бревна стали подходить тщательно. Строители валили подходящие стволы, затем снимали вручную кору, после чего вырубали пазы.

Как известно, ствол представляет собой усеченный конус, а значит, один его конец будет толще, чем другой. Отсюда правило: венцы укладываются так, чтобы чередовались комель и верхушка бревен, лишь в этом случае стена не окажется перекошена. Щели, возникавшие в силу неровности стволов, законопачивались, возводилась крыша - и дом был готов. То есть не совсем готов, поскольку сруб должен был еще дать усадку, а для этого его нужно было хотя бы на сезон оставить отстояться. За это время бревна естественной влажности выделяли лишнюю воду, ссыхались, дом подвергался определенной деформации, но (если был сделан правильно) не разваливался. Как правило, берут бревна естественной влажности, затем обрабатывают их рубанком, шлифуют, делают в них чашки-пазы, затем собирают в венцы согласно вышеописанной технологии. Во время обработки важно не повредить поверхностные слои древесины, иначе она будет не такой долговечной и теплостойкой. Кроме того, не стоит отказываться от современных технически: достижений, к примеру, от гидроизоляции фундамента, а также от обработки древесины специальными антисептиками, которые препятствуют загниванию древесины, и антипиренами, которые препятствуют возгоранию.

Еще одно современное достижение в сфере деревянного домостроения - возможность производить дом в одном месте, а возводить - в другом. Если раньше те самые предки таскали бревна на место строительства прямо из леса, то сейчас все происходит иначе. Технологическое оборудование теперь позволяет изготовить полный комплект бревен, кровлю, подогнать все это на стройплощадке домостроительной компании, после чего разобрать дом перевезти его в любое место и быстро заново собрать.

Для сохранения тепла в пазы укладывают льноволокно, после чего сруб должен усохнуть. При этом, несмотря на усадку, у строганого бревна есть свои верные поклонники. Они считают, что обработанная вручную древесина, в отличие от «карандашей» (как иногда они называют оцилиндрованное бревно) лучше сохраняет структуру, не трескается, да и выглядит привлекательнее, чем современные деревянные материалы. Что ж, их можно понять, тем более что современные домостроительные технологии позволяют свести к минимуму последствия деформации сруба в результате усадки.

Кроме того, следует обратить внимание на заимствованные технологии ручной рубки. Это норвежская чашка (о ней речь впереди) и канадская чашка, имеющая с норвежской много общего (самозаклинивание замка, предотвращение закручивания бревна и др.). О канадской рубке мы с вами как-нибудь еще поговорим, а сейчас отметим лишь ее преимущества по отсутствию щелей при стыковке бревен даже после усадки. В последнее время канадская чашка, кроме характерных затесов в районе переруба, переняла еще и шип (среди рубщиков называемый «курдюк»), этот шип делает канадский замок еще более теплым и увеличивает преимущества перед традиционной русской чашкой.

В целом конечно бревенчатые дома ручной рубки являются дорогим удовольствием, особенно на Западе, тем не менее, в России они пока по-прежнему достаточно доступны.

Примечание редакции: Хотите увидеть, как выглядят современные дома ручной рубки? Тогда посетите нашу фотогалерею, посвященную строительству деревянных домов

Экономичный и эстетичный

Речь пойдет о лафете, который зачастую незаслуженно обходят молчанием. Лафет представляет собой полубрус, получающийся из опиленного с двух сторон круглого бревна. То есть две поверхности у такого деревянного материала - скругленные, а две другие - плоские. Принцип укладки в венцы здесь тот же самый, лафет также соединяется с помощью специально сделанных пазов, причем скругленными сторонами друг к другу. Плоские же стороны лафета обращены внутрь и наружу дома, в результате чего внутренние и внешние стены тоже получаются плоскими. Такой вариант, во-первых, дает выигрыш по площади строения, а во-вторых, позволяет сэкономить на отделке, поскольку спиленная плоская часть отделывается минимально - лафет не нужно ничем обшивать.

Другой важный элемент данной технологии - это способ соединения под названием «норвежская чашка». В совокупности с затесами в угловых соединениях эта «чашка» образует самозаклинивающийся узел, который препятствует образованию щелей и упрочняет всю конструкцию дома.

В России строительство из лафета пока не получило должного распространения, что несколько удивляет, поскольку этот стройматериал экономичен и эстетически привлекателен, очень хорошо смотрится. Зато в Норвегии лафет весьма популярен, и из него строят дома уже не одно столетие, хотя климат там еще суровее, чем в большинстве российских регионов.

Примечание редакции: Хотите узнать больше о домах из лафета? Мы представляем цикл фотосессий о домах, построенных по норвежской технологии: дом и баня в едином стиле, дом, дом, баня и др. Подробнее см. фотогалерею

Деревянный цилиндр

Исходя из экономических соображений в последнее время получило распространение оцилиндрованное бревно. В процессе его производства древесному стволу придают правильную геометрическую форму. То есть на входе ствол в форме усеченного конуса, на выходе -гладкое бревно в форме цилиндра. Между входом и выходом существует система фрез, которые и превращают природный материал в точных размеров элемент будущего дома. Далее бревна торцуют, подгоняя нужный размер, делают пазы и замки, а также сверлят необходимые технологические отверстия. При использовании оцилиндрованного бревна отпадает необходимость тщательной подгонки комлей и верхушек, что затягивает строительный процесс и увеличивает количество забракованного материала. Еще один плюс - равномерная усадка по всей длине. Кроме того, высокая чистота обработки исключает необходимость отделки. Наконец, в этом случае и тепловые потери через стену будут меньше, поскольку оцилиндрованные бревна изначально плотнее обычных примыкают друг к другу.

Конечно плюсы не обходятся без минусов, поэтому коротко расмотрим недостатки домов из оцилиндрованного (калиброванного) бревна.

Во-первых, небольшой диаметр бревен приводит к ухудшению теплозащитных характеристик стен. Это вызывается не только толщиной самого бревна, но и тем, что количество соединений бревен на единицу высоты значительно выше (если диаметр оцилиндрованного бревна 20 см, то стыков на метр стены уже 5 или 6, если диаметр строганого бревна или лафета 30 см в тонкой части и 40-45 см в комлевой части, то стыков получаем около 3, т.е. в 2 раза меньше).

Во-вторых, существующие технологии обработки чаш позволяют использовать только круглые чашки для перерубов, аналогичные традиционной русской технологии. Вследствие усадки дома в таких чашках образуются щели, требующие утепления. Часто выходом служат специальные вертикальные металлические стяжки, проходящие через все перерубы и предотвращающие образование щелей. Разумеется в ходе усушки дома эти стяжки необходимо периодически подтягивать.

Диаметр оцилиндрованного бревна, как правило, от 160 до 260 мм, хотя при необходимости оборудование позволяет получать бревна большего или меньшего сечения. Поскольку оцилиндрованные бревна имеют по всей длине одинаковое сечение, они легко сочленяются между собой, и стена при этом получается идеально ровной и прочной.

В третьих, при калибровке бревен все же снимается самый твердый и крепкий слой древесины, обнажая менее защищенную сердцевину. Это конечно сказывается на механических и эстетических свойствах бревен - образуются более частые и глубокие трещины, древесина становится менее устойчивой к воздействию солнца и биологических факторов. Тем не менее, современные химические средства позволяют обойти и эти проблемы.

Пиленый и профилированный

Круглое бревно (или наполовину круглый лафет) при всей своей внешней привлекательности по форме не совсем удобен с точки зрения строителя. Да, аккуратно сложенный сруб из оцилиндрованных бревен смотрится великолепно, но ведь и проблемные места в нем появляются запросто. Например, в том месте, где один кругляк стыкуется с другим, может элементарно образоваться так называемый «мостик холода», что явно не будет способствовать уюту. Хорошо, если все щели и примыкания тщательно заделаны специальными материалами; а если мастер чего-то проморгал? Тогда, не исключено, что вам придется в лютый мороз конопатить стены вторично, а удовольствия это, понятно, не доставит.

Чтобы избежать такого рода неприятностей, в деревянном домостроении уже довольно давно применяют брус. Этот материал делают из круглых бревен путем специальной обработки, спиливая на пилорамах округлые части и получая в итоге из цилиндра вытянутый параллелепипед. И строить дом из такого материала удобнее, нежели из круглого бревна, кроме того, быстрее. Опять же, характеристики по теплосбержению улучшаются, поскольку толщина стен, в отличие от бревенчатых, в этом случае будет неизменна. Хотя, конечно, брус из-за дополнительной обработки дороже круглого бревна.

Самый простой вариант - это пиленый сырой брус, который получается при обработке сырого древесного ствола на обычной пилораме. После такой операции брус приобретает правильную геометрическую форму (с квадратным или прямоугольным сечением), но при этом имеет грубо обработанную поверхность. Естественная влажность и грубая обработка делают неизбежными определенную усадку сруба, а также внешнюю и внутреннюю отделки. Кроме того, такой материал может легко «повести», так что он изгибается или закручивается по спирали. В результате в стене появляются напряжения, брус трескается, приобретает неэстетичный вид, в щели проникает холод и т. д. То есть нужно серьезно подумать, прежде чем закупать сырой брус: слишком много у этого материала недостатков. Вполне возможно, что выгоднее окажется приобрести цельный профилированный брус, для производства которого используется более совершенное оборудование. Влаги в нем, как правило, меньше, а качество обработки поверхностей соответствует первому классу чистоты. Соответственно, никакой отделки в дальнейшем не потребуется, а опасность изменения формы и большой усадки сводится к минимуму. Его единственный недостаток - цена, к сожалению она, как правило, выше, чем у рассмотреннных ранее технологий.

Конечно, полностью просушить большой массив дерева довольно трудно, да это не всегда и требуется. Дело в том, что искусственная сушка древесины, особенно в ускоренном варианте, может в дальнейшем сыграть с домовладельцем злую шутку. Пересушенный деревянный стройматериал, будь то бревно или брус, в естественных условиях будет впитывать влагу из воздуха до равновесного состояния. А в этом случае, когда водный баланс в древесине меняется, можно ждать различных неприятностей, в первую очередь изменения формы.

Брус из ламелей

Всем хороши вышеописанные стройматериалы, да вот незадача - все они в той или иной степени меняют геометрию с течением времени. А далее следует усадка срубной конструкции, перекосы стен, оконных и дверных проемов и так далее. Бороться с этим пытались издавна и где-то лет тридцать назад одержали победу, вначале на Западе, потом у нас. Победителем в этой схватке стал клееный профилированный брус - деревянный строительный материал нового поколения, который принципиальным образом отличается от аналогов. Этот брус не просто профилируется, а имеет составную структуру, поскольку склеивается из нескольких слоев древесины. Бревна на пилораме распускают на доски, которые называют ламелями, а их сушат в специальных сушилках, снижая содержание влаги до 10-12 процентов. Поскольку доска - относительно тонкий пиломатериал, качество просушки получается весьма высокое. Затем ламели выстругиваются по первому классу чистоты и склеиваются под прессом так, чтобы слои древесины с разным направлением древесных волокон чередовались. Это фактически исключают появление напряжений, которые могут привести к изменению геометрии. После этого клееному брусу придают точные размеры, а также делают пазы и выступы. В результате получается прочный строительный материал, который не изменяет форму и не коробится при колебаниях влажности. Кроме того, конечно, такие дома не требуют дополнительной отделки и очень эстетичны, поскольку естественная фактура древесины в данном случае не уничтожается, а только подчеркивается. К сожалению, стоимость дома из клеенного бруса переводит его в разряд элитного жилья, тем не менее, отсутствие усадки и хороший внешний вид поверхностей того стоит.

Поскольку усадка клееного бруса минимальна, дом из него строится строго по чертежам и сравнительно быстро. Отдельные элементы подгоняются друг к другу с высокой точностью, что исключает попадание между брусьями влаги и промерзание конструкции. Дома из клееного бруса не продуваются, не промерзают и защищены от воздействия атмосферной влаги.

Самая последняя разработка в этой области - клееный брус из шпона, он еще прочнее, чем обычный клееный брус. Он получается при склеивании под давлением тонко нарезанного шпона, что позволяет повысить прочность материала, а также делать из него длинные и при этом очень легкие балки перекрытий. Из-за сложной технологии производства клееный брус из шпона еще более дорогой, но в некоторых случаях он просто незаменим: например, если надо сделать перекрытие большого пролета, а использование металлических или бетонных конструкций затруднено. По прочности этот вид клееного бруса практически не уступает металлу, но его небольшой вес позволяет обходиться без применения тяжелой подъемной техники и сварочных работ.

Новинки рынка

Строго говоря, древесно-стружечные и цементно-стружечные плиты известны уже немало десятилетий. С другой стороны, использование этих материалов в деревянном домостроении - вещь относительно новая, а значит, в каком-то смысле можно вести речь о новизне.

В данном случае речь о материалах для строительства каркасных и панельно-каркасных домов. В основу таких построек деревянный каркас, который обычно делается из бруса. Сечение бруса в данном случае выбирается, исходя из дальнейших нагрузок, то есть зависит от веса заполнителя, стропильной системы и кровельного материала. А вот затем в ход идут ДСП и ЦСП, которые выступают в роли обшивки. Толщина плит диктуется требованиями по теплозащите, а не механической прочностью (эти элементы не являются несущими конструкциями). В США, где климат мягкий, применяются тонкие плиты, а в нашем регионе используют более толстые, которые в сочетании с минераловатным утеплителем гарантированно сохранят в доме тепло. Кроме того, на рынке не так давно появилась ориентированно-стружечная плита - материал еще более современный и качественный, он применяется в условиях поточного производства панелей для загородного домостроения.

Не сосной единой

В заключение напомним о тех древесных породах, которые по преимуществу используются в деревянном домостроении. Ведущее место на отечественном рынке занимают сосновые пиломатериалы. Прочная, легкая в обработке сосновая древесина меньше впитывает влагу, чем лиственные породы. Поэтому из нее изготавливают практически все: от бревен и бруса до погонажных изделий. Из хвойных пород в строительстве используется также ель, кедр, лиственница. К сожалению, сибирских пород - лиственницы и кедра (кедровой сосны) - на петербургском рынке немного, хотя древесина их превосходна. Она еще меньше, чем сосновая, впитывает влагу, а с течением времени только набирает прочность. Домостроители уже оценили эти качества, а потому поставки кедра и лиственницы в наш регион растут с каждым годом.

По материалам журнала "Загородное обозрение".
Выражаем признательность Владимиру Михайлову