Дом из дерева: вглядимся в детали

Говорить о достоинствах деревянных домов — значит повторять уже много раз сказанное. Общим местом уже давно стало то, что они «дышат» и лучше удерживают тепло, а микроклимат в них крайне благоприятен для человека. Также мало кто будет спорить с постулатом, что деревянные дома — это красиво. Но все эти достоинства имеют место только в правильно построенном и правильно защищенном строении. В этой статье речь пойдет о деревянных деталях, о том, без чего не сложить правильный дом.

Из хвойных пород в строительстве используются сосна, ель, лиственница, пихта, кедр. Для изготовления несущих конструкций больше подходят сосна и лиственница: в отличие от ели и пихты они меньше подвержены гниению. В Европе наиболее широкое распространение получила сосна, как самый доступный строительный материал. Лиственные породы в дело идут значительно реже, из них наиболее применимы дуб, ясень, бук, береза, осина.

По структуре древесина является естественным полимером, образующие ее клетки-волокна имеют трубчатую форму и направлены вдоль ствола. Благодаря этому она обладает целым рядом достоинств: высокой прочностью, упругостью, малой плотностью, а, следовательно, и малым весом, низкой теплопроводностью, стойкостью к воздействию химически агрессивных сред, природной декоративностью, легкостью и простотой обработки и монтажа. Особое значение имеет низкая теплопроводность древесины, которая чем ниже, тем теплее дом. А ниже она, в среднем, чем у кирпича — в 3–4 раза и в 5 раз — чем у бетона.

Наиболее существенно на эксплуатационных свойствах деревянных конструкций сказываются гигроскопичность, возгораемость, подверженность воздействию грибков и бактерий. Для уменьшения их отрицательного влияния, в первую очередь, применяют сушку, пропитку древесины антисептиками или антипиренами, а также меры по предотвращению увлажнения конструкций в процессе эксплуатации (защита от атмосферных осадков; изоляция от грунта, камня, бетона; устройство хорошей естественной вентиляции и т. д.).

Маленькое отступление по поводу обработки дерева. С конца 90-х годов финнами была внедрена новая технология, получившая название «термообработка». При этом технологическом процессе сушку ведут при температуре 150–230°С. Чем выше температура, тем больше потеря веса за счет испарения летучих соединений и воды. В зависимости от условий термообработки и породы дерева остаточная влажность древесины на 40–60% меньше, чем у высушенной обычным способом.

Процесс термообработки обычно длится около 24 часов. Влажность древесины после термообработки уменьшается на 80–90%. Как следствие, существенно уменьшается ее теплоемкость: прошедшая термообработку древесина нагревается значительно медленнее необработанной. Поверхность такой древесины не пористая, а плотная, что значительно снижает способность дерева впитывать влагу из воздуха (на 30–90% в зависимости от температуры и времени сушки).

При термической обработке разлагаются древесные сахара, являющиеся питательной средой для микроорганизмов, способствующих гниению дерева, и оно по этим показателям приближается к лиственнице, той самой, которую в свое время прославила Венеция. Особо следует отметить, что хвойные породы дерева практически полностью теряют смолу, сохраняя замечательный аромат, усиливающийся при повышении влажности и температуры воздуха.

При термообработке древесина меняет цвет, приобретая красивый коричневый оттенок. Следует отметить, что изменение цвета — сквозное, что хорошо видно на срезе. Царапины на такой поверхности практически незаметны. Изменяя температуру термообработки можно добиваться желаемого оттенка древесины и степени устойчивости к условиям окружающей среды. Традиционное бревно, из которого в течение десятков веков возводили дома наши предки, постепенно уходит в прошлое. Теперь это всего лишь сырье для создания современных и гораздо более совершенных материалов. Сейчас в строительстве деревянных домов в основном применяют оцилиндрованное бревно или профилированный брус (цельный или клееный).

Механизированные технологии оцилиндровки бревен применялись в России и за рубежом уже в начале XX века. Деревянные дома из-за сокращения числа операций при сборке стало проще и быстрее строить. Кроме того, использование оцилиндрованного бревна позволило при сборке создать более жесткую конструкцию. Так как бревно к бревну подгоняется плотнее, улучшились теплоизоляционные свойства стен, а само здание стало выглядеть эстетичнее. Для изготовления оцилиндрованного бревна и профилированного бруса в основном используется сосна.

Достоинство оцилиндрованного бревна — ровная, округлая форма, позволяющая достичь плотного соединения. В основном, диаметр предлагаемых для строительства бревен колеблется от 160 до 220 мм, иногда достигая 240 мм. Высокая точность изготовления позволяет избежать характерного для обычных бревен чередования в обязательной последовательности — комель к вершине — и их кропотливой подгонки друг к другу.

Чтобы превратить дерево в оцилиндрованное бревно, его ствол предварительно очищают от коры, после чего пропускают через систему фрез, превращая в идеальный цилиндр с тщательно обработанной поверхностью. Затем следует торцовка бревен, изготовление пазов, замков (венцовых чашек), сверление технологических отверстий, обработка антисептиками и антипиренами. Необходимые пазы и замки в современных оцилиндрованных бревнах имеют математически выверенную поверхность и выполняются с очень высокой точностью. В результате, венцы из таких бревен имеют минимальные зазоры, а бревна могут соединяться под любым необходимым углом.

Перед постройкой дома в финском или русском стиле из обычных бревен нужно убедиться в доброкачественности древесины, в том, что она не заражена жуками-древоточцами или грибком.

Кроме оцилиндрованного бревна для строительства деревянных домов широко используют брус. Материал — хвойные породы древесины. Брус можно встретить следующих основных размеров: 100(100 мм, 100(150 мм и 150(150 мм. Длина — 6 м (более длинный брус обойдется на 10–15% дороже). Самый простой вариант — это цельный брус. Его изготавливают в заводских условиях из бревна, отпиливая четыре канта.

Особенности обычного бруса следующие. Из него, разумеется, гораздо проще сложить дом, но при его производстве часто сталкиваются с тем, что при срезании со всех сторон под углом 90 градусов брус очень скоро начинает крутить, вести. Предсказать судьбу цельного бруса, особенно, если он естественной влажности, т.н. сырой брус, достаточно тяжело.

Относительно новой для рынка разновидностью пиломатериалов является профилированный брус. При его изготовлении обычному брусу придается строго определенная стандартная форма (профиль). Естественно он отличается по цене от обычного бруса в большую сторону. Домостроительные компании его цену выражают обычно даже не рублях за кубометр, а в цене квадратного метра собранной из такого бруса стены.

Среди преимуществ строганного профилированного бруса нужно отметить в первую очередь то, что дома из него быстро и легко собираются, т.к. все изделия изготовлены на станках с высокой точностью. Как правило, после осадки сруба, выполненного из профилированного бруса, конопатить утеплителем не требуется. Кроме того, профиль бруса рассчитывается так, что дождевая вода не попадает между бревнами, что предохраняет стены от возникновения очагов гниения.

Ну и конечно, дом из струганного бруса сразу после возведения имеет опрятный и привлекательный внешний вид и не требует дополнительной отделки. Однако, говоря о профилированном брусе, нельзя забывать, что это объемный материал, и просушить его до того состояния, когда усадка и деформации будут минимальными, достаточно сложно — при несоблюдении технологии обработки его может, как говорят строители, «повести».

И, наконец, если можно так выразиться, венец деревянных технологий. Чтобы избавиться от проблем усадки и деформаций, в последнее время в деревянном строительстве все шире используют клееный профилированный брус. Этот материал стал использоваться в деревянном домостроении 8 лет назад и быстро стал очень популярен. Это и не удивительно, ведь клееный брус не имеет недостатков, характерных для массивных цельных бревен и бруса. Он тщательно высушен, его влажность обычно составляет 9±1%, он более прочен и менее подвержен различным неблагоприятным воздействиям (гниению и т.п.). Усадка клееного бруса не превышает 1%, что дает возможность значительно сократить сроки возведения деревянного дома, т.к. не требуется длительного ожидания осадки сруба.

Клееный брус производится в целом так: качественное бревно с естественным содержанием влаги распиливается на доски небольшого сечения, которые легко просушиваются до 10–12% влажности. Затем эти доски под прессом склеиваются с помощью специального экологически чистого клея, который не влияет на воздухопроницаемость древесины. Клей проникает под давлением глубоко в поры дерева, благодаря чему обеспечивается прочное соединение.

Толщина бруса зависит от количества склеиваемых ламелей и рассчитывается в зависимости от назначения строящегося дома. Для летних загородных домов достаточно ширины 90–120 мм, дому для постоянного проживания необходимы стены толщиной более 150–200 мм. Благодаря использованию клееного бруса сокращаются сроки строительства, поскольку, в отличие от деревянного дома из обычного бруса или бревна, он не требует времени на усадку. Технология клееного бруса позволяет монтировать дома круглый год, монтаж теплого контура дома на готовом фундаменте не превышает 3–4 недель. Клееный брус по теплоизоляционным качествам, воздухопроницаемости и плотности прилегания превосходит лучшие параметры круглого бревна. Профилированные детали плотно соединяются при сборке, поэтому нет необходимости вкладывать паклю или утеплитель в пазы между деталями.

Поверхность клееного бруса, выполненного с соблюдением всех технологических требований, ровная и гладкая; стена, собранная из клееного бруса, выглядит монолитной, что придает домам еще одно преимущество: они не нуждаются в наружной и внутренней отделке. Благодаря этому, стоимость строительства снижается на 50 и более процентов по сравнению, например, с кирпичным домом. Дома из клееного бруса, как и все деревянные, значительно легче каменных или кирпичных и поэтому не требуют глубоких и тяжелых фундаментов; дома из клееного бруса вообще можно возводить на уже готовых фундаментах.

Преимущества технологии клееного бруса дают большой простор в разработке проектов и строительстве домов, например, увеличение размеров несущих конструкций, пролетов и оконных проемов. Другими преимуществами домов из клееного бруса специалисты называют отсутствие деформирования конструкций дома, стойкость к гниению и поражению насекомыми, высокие показатели пожаростойкости (по исследованиям этот материал по показателям близок к металлоконструкциям).