Деревянный дом: садитесь, пожалуйста!

Версия для печатиPDF-версия
Рейтинг: 
Голосов еще нет
Консультант ЭС «Правила строительства»
Деревянный дом всегда был, пожалуй, самым экологичным жильем. Но специфический характер древесины как строительного материала растительного происхождения, порой приводит людей к отказу от его использования. Так как же правильно подготовить дом к усадке?

 

В большинстве случаев отказ от использования дерева в качестве строительного материала мотивируется склонностью бревенчатых и брусовых конструкций к усадке. Ниже мы хотели бы дать некоторые разъяснения будущим владельцам деревянных домов: что такое усадка деревянного дома и стоит ли ей пренебрегать. Из какого бы материала ни строился дом, главное его предназначение — оградить человека от природных воздействий. А потому дом должен быть герметичным (т.е. потери накопленного внутри него тепла не должны превышать 4 л/ч), и важным элементом обеспечения этого условия являются стены.

 

Живое дерево

При возведении стен из дерева необходимо знать основные свойства той породы дерева, из которой возводятся стены. Поговорим о сосне, так как в Сибири она является основной породой для малоэтажного домостроения. В процессе роста дерево интенсивно питается. Оно потребляет растворенные в воде минеральные вещества. Вода как растворитель этих веществ остается в дереве и после того, когда его срубили. Способность воспринимать влагу называют гигроскопичностью. Дерево обладает хорошей гигроскопичностью. Поэтому одним из основных факторов, влияющих на усадку деревянного дома, является изменение влажностного режима. После того как дерево спилили, внутри него нарушается естественный влагообмен. Дерево перестает питаться и, как следствие этого, уровень влажности внутри него понижается. Оно начинает менять свою геометрическую форму.

 

Самым незначительным изменением формы можно считать изменение по длине. Оно в среднем равно 0,3% от первоначальной длины. Более существенным изменением можно считать радиальное уменьшение (уменьшение диаметра). Оно в среднем составляет 4%. Но самое значительное изменение первоначальной формы происходит в направлении окружности (параллельно годовым кольцам). Оно составляет 8%. Результатом является расслаивание волокон и образование трещин. 

 

Древесные соки внутри ствола сосны поднимаются от корней к вершине не по всей площади ствола, а только по его краям. Поэтому при высыхании образование трещин идет в направлении снаружи вовнутрь. Для компенсации изменений геометрической формы дерева плотники всегда укладывали между венцами избыточное количество уплотнителя (мох, пакля и т.п.). К тому же нагрузка на стену от веса крыши, собственного веса распределяется по вертикальной оси неравномерно: нижняя часть стены испытывает большие нагрузки, чем верхняя. Поэтому наибольший эффект от уплотнения межвенцового пространства достигается естественным путем осаждения (сжимания уплотнителя), так как равномерно прижать венцы друг к другу нереально — брус или бревно имеют большую длину в отличие от кирпича или строительного блока. После того, как уплотнитель примет профиль межвенцового пространства, его избытками уплотняли края венцов. Это делалось для того, чтобы влага больше не проникала внутрь межвенцового пространства и не способствовала проникновению холода внутрь дома, а нагретого воздуха — наружу.

 

Спор с природой

Борьба со своенравным характером древесины как строительным материалом началась, как ни странно, с придания стене более эстетичного вида. Чтобы сделать стену более гладкой и уменьшить образование трещин, решили искусственно провоцировать их образование на невидимой части — на месте прилегания венцов друг к другу. Как у бревна, так и у бруса делается неглубокий пропил (рукотворная трещина), вдоль которого и провоцируют их естественное образование. Но совсем избавить от образования трещин такой метод не в состоянии. Они неизбежно появляются на видимой поверхности стены, пусть и не в таком Вопрос плотности прилегания венцов друг к другу стали рассматривать во вторую очередь.

 

Никто и никогда не ставил под сомнение вопрос необходимости дать деревянному дому время на усадку. Потому что только путем естественного осаждения дома можно добиться наибольшей плотности прилегания венцов друг к другу.

Дерево является более мягким (изгибаемым) материалом, чем, например, металл или бетон и поэтому слабее противостоит сжатию. Давление на деревянную стену должно распределяться в горизонтальной плоскости равномерно. Неравномерное давление образуется в большинстве случаев из-за неправильной геометрической формы дерева вследствие его усушки. С древности этот вопрос решался за счет увеличения количества уплотнительного материала или благодаря хорошей квалификации плотника. Поэтому-то деревянные дома ручной рубки до сих пор считаются самыми дорогими.

 

С появлением механизированной обработки древесины вопрос плотности прилегания венцов друг к другу частично был решен. Постоянное сечение по всей длине увеличило вероятность более равномерного распределения давления в стене, а значит, более плотного прилегания венцов друг к другу. Нерешенным остался вопрос герметичности. Из-за сезонного колебания формы древесины, зависящей от количества влаги в атмосфере, не исключалось разуплотнение межвенцовых швов. Постоянное сечение было решено усложнить путем придания ему определенной формы, которая бы компенсировала сезонные колебания материала.

 

За двумя зайцами

Одним из способов решения вопроса сезонного колебания материала было придание ему гребенчатого профиля. Этим пытались решить сразу несколько проблем одновременно (плотность прилегания, герметичность и устранение усадки стены). Такое решение было принято в связи с насущной необходимостью экономии древесины как строительного материала. Особенностью данного профиля является распространенное в столярном производстве соединение деталей «шпунт-гребень». Наличие большого количества гребней на месте прилегания венцов друг к другу должно было решить проблему герметичности соединения, что исключило из употребления дополнительную изоляцию соединения и, как следствие, необходимость усадки стены. Получившаяся в результате большая площадь поверхностного контакта дерева с деревом породила целый ряд новых проблем.

 

Для достижения плотного прилегания венцов друг к другу надо, чтобы гребень и шпунт идеально подходили друг к другу. Достичь этого на древесном материале практически невозможно из-за его мягкости. Решение этого вопроса путем искусственного сжатия с помощью разного рода стяжек создает в древесине дополнительное давление, которое снижает его несущую способность. В столярном деле шпунт и гребень соединяются путем приложения перпендикулярных сил относительно их расположения, что не дает дополнительного напряжения. Повреждение хотя бы одного гребня в процессе транспортировки или монтажа нарушает всю систему герметичности конструкции.

 

Не лучшим образом сказывается на герметичности стены и скапливающаяся на поверхности во время монтажа влага. При испарении вода расширяется, а плотное прилегание венцов друг к другу не дает ей испаряться, поэтому при замерзании влага резко снижает теплотехнические свойства стены. Использование гребенчатого профиля оправдано только в тех случаях, когда стена не отвечает за сохранение тепла в доме, а выполняет только несущую функцию.

 

Дань опыту предков и новые технологии

Последовательное развитие традиций использования древесины при возведении стен дома привело к появлению иных профилей. Издавна плотность прилегания венцов друг к другу обуславливалась толщиной межвенцового уплотнителя. При создании профиля предпочтительней сохранить для него место как для основной гарантии герметичности стен. То есть при выборе профиля надо следить за тем, чтобы верхний венец был в состоянии смять уплотнитель под силой собственного веса. Уплотнительные материалы органического происхождения (мох, пакля, джут) склонны к хорошей воздухопроницаемости, поэтому сейчас больше стали использовать воздухонепроницаемые полиуретановые и пропиленовые уплотнители.

 

Для того чтобы дать возможность скопившейся влаге выходить из межвенцового пространства, надо максимально избегать большого количества точек соприкосновения венцов друг с другом. Оптимальным вариантом сейчас считается соприкосновение венцов по двум крайним точкам. Пространство между этими точками заполняется уплотнителем. Во избежание попадания влаги под межвенцовое пространство профилю придали специфическую форму, которая образует при прилегании венцов друг к другу конструкцию, получившую название «капающий нос». Разновидности такого профиля получили общее название — трапецеидального профиля. Влажность древесины, пригодной для возведения стен, не должна превышать 24%.

 

Идеальная усадка

Дальнейшие попытки совершенствования материала привели к созданию клееной массивной древесины. Использование клееного бруса позволило добиться максимально четкой геометрической формы профиля по всей его длине, что обеспечило более качественное соединение венцов между собой. Но даже при использовании клееного бруса герметичность стены достигается путем сминания межвенцового уплотнителя. Максимально, что дало использование клееного бруса в отношении усадки — это то, что ее стало возможно контролировать. Удалось исключить изменение геометрии древесины. Идеальной для стен из клееного бруса сегодня считается усадка в 1 см на 1 м высоты.

 

"Правила строительства", №42/1, апрель 2014

Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.