Текст книги "Все о строительстве дома. Современные материалы и технологии"

Возведение любого строения, в том числе и жилого дома, должно начинаться с разработки проекта. Грамотно выполненный проект позволяет сэкономить около 30 % средств. В этом нуждается и дом из оцилиндрованного бревна, поскольку детали изготавливаются в условиях производства и любая допущенная ошибка приведет в невозможности сборки дома.

В проект входят следующие документы:

– пояснительная записка;

– план фундамента;

– планы этажей;

– фасад с представленным цветовым решением;

– поперечные и продольные разрезы.

Основные требования к качеству изделия:

1) для изготовления сруба должны быть использованы деревья одной породы (хотя допускаются и варианты, например комбинируются сосна и ель или бревна с разными свойствами должны укладываться на разных уровнях);

2) в качестве исходного материала используются бревна естественной влажности (применение сухостоя запрещено);

3) наличие гнили и дефектов недопустимо;

4) отклонение диаметра (D) изделия более чем на 5 мм от номинального нежелательно (данный параметр проверяется с помощью кронциркуля по всей длине) (рис. 87);

5) отклонение продольных размеров (L) более чем на 5 мм от заявленных не допускается. Контроль проводится с помощью шаблона (C) из полубревна необходимого размера с осевой отметкой (рис. 88);

6) кривизна изделия со стрелой прогиба (H) больше 0,5 % от длины изделия нежелательна, что контролируется с помощью шнура и линейки на поверхности изделия, по всей окружности (рис. 89);

Рис. 87. Контрольные замеры диаметра

Рис. 88. Контроль изделия с помощью шаблона

Рис. 89. Измерения стрелы прогиба кривизны

7) нарушение продольной геометрии изделия (винт), ребра теплового замка (Q) должны находиться в одной плоскости. Чтобы проверить наличие или отсутствие отклонений изделие помещают на ровную поверхность тепловым замком вниз, линейкой измеряют зазоры (G) между ребрами замка и поверхностью, на которую положили изделие. Величина зазора должна составлять 3 мм (см. рис. 87, 89);

8) ширина теплового замка равна радиусу изделия (R). Допустимое отклонение составляет не более 5 мм. Замеры проводятся у каждого изделия по всей длине теплового замка (см. рис. 87);

9) радиус дуги теплового замка (R1) равен радиусу (R) изделия (см. рис. 87);

10) глубина теплового замка может иметь отклонение не более 5 мм по всей длине изделия;

11) радиус окружности обработанной поверхности чашек (R2) равен радиусу изделия (R). Проверка осуществляется с помощью шаблона, зазор – не более 5 мм;

12) оси чашек (X) должны перекрещиваться с продольной осью бревна (Y) под углом 90°. Возможное отклонение составляет не более 1°, что контролируется с помощью транспортира;

13) оси чашек (X) должны быть параллельны плоскости, образуемой ребрами теплового замка (Q). Шаблоном (полубревно необходимого диаметра и линейка) замеряют расстояние от его поверхности до одного из ребер теплового замка (P) в 4 угловых точках каждой чашки. Результаты должны быть одинаковыми. Допустимое отклонение – не более 2 мм;

14) остаток изделия над чашкой (M) – не более чем на 5 мм меньше радиуса, что контролируется с помощью циркуля;

15) каждое изделие снабжается маркировкой, которая наносится несмываемой краской;

16) все партии снабжаются отгрузочной спецификацией с указанием наименования партии, маркировки, количества и общего объема.

Деревянный дом, как и другие, начинается с укладки фундамента. Стены в этом случае оказывают на фундамент сравнительно небольшую нагрузку – от 40 до 120 кН. Мелко-заглубленный ленточный фундамент будет оптимальным решением для деревянного сруба, тем более что его сооружение сократит расходы примерно в 2 раза. Междуэтажные перекрытия также должны быть деревянными. В качестве балок обычно применяют бревна. Чтобы не возникал так называемый эффект мембраны, в зависимости от расстояния между балками и ширины пролета определяется сечение балок (табл. 22).

Таблица 22. Сечение балок перекрытий

Примечание. С помощью таблицы можно определить минимальное сечение балок для пролетов 2–6 м. Приведенные данные применимы к большинству малоэтажных зданий. Если расстояние между балками составляет более 1 м, нужно руководствоваться нижним значением той же строки. Величина пролета равна расстоянию между внутренними плоскостями противоположных несущих плюс 20 см. При отсутствии брусьев с указанным сечением их заменяют сбитыми досками (брус размером 14 × 10 см равен 2 доскам размером 14 × 5 см).

Наступил последний этап строительства дома – устройство крыши. Хотим предостеречь вас от часто допускаемой ошибки, которая заключается в жестком соединении стропильных ферм с коньковыми и средними прогонами, которые вместе с фронтонами образуют единую конструкцию. Во время осадки фронтонов:

1) верхняя часть (и конек тоже) может сместиться вниз на 25–35 см;

2) угол соединения стропильных ног в коньке возрастет, следовательно, коньковая вязка нарушается;

3) стропила сместятся примерно на 10–20 см, в результате чего карнизная вязка нарушится;

4) ригеля, которые поддерживают крышу, начнут тянуть ее вниз;

5) во фронтонах могут появиться щели.

Чтобы не допустить таких осложнений, мансардный этаж или только фронтоны следует выполнить в виде каркаса, который, будучи обшитым блокхаузом, будет имитировать бревна.

Для сруба лучше всего подходят прямые стволы деревьев лиственных или хвойных пород, имеющие сбег не более 1 см на 1 м длины. Толщина бревен зависит от минимальных зимних температур воздуха. Чем она ниже, тем больше толщина бревен: до –30 °C – 22–26 см, ниже –35 °C – 24–36 см.

Длина бревен зависит от габаритов и планировки дома с учетом необходимых припусков. В процессе естественной сушки древесина деформируется. При влажности 15 % ее продольные размеры уменьшаются на 0,1 %, а поперечные – на 3–6 %.

Бревенчатые стены (рис. 90) рубят непосредственно рядом с местом установки, затем укладывают их «насухо», то есть без пакли, и оставляют примерно на 6–9 месяцев, в течение которых их влажность снизится примерно в 3–5 раз.

После этого бревна маркируют, сруб раскатывают и возводят на соответствующем фундаменте с применением пакли. Швы между бревнами нуждаются в двукратном конопачении – при сборке и после окончательной усушки и усадки (через 1–1,5 года).

Рис. 90. Бревенчатая стена: 1 – отмостка; 2 – цоколь– завалинка; 3 – бревенчатый сруб; 4 – оконный проем; 5 – черный пол; 6 – чистый пол; 7 – балка перекрытия; 8 – скоба; 9 – мауэрлат; 10 – стропильная нога; 11 – засыпка; 12 – кровля

Ряд бревен, которые образуют периметр дома, называется венцом. Он представляет собой прямоугольную конструкцию, которая состоит из бревен, уложенных под углом 90° друг к другу. Устройство сруба начинается с укладки 1-го окладного венца. На него специально отбирают более толстые бревна, отесанные на 2 канта – с нижней и внутренней сторон. Чтобы выполнить кант, по отвесу на торцах бревна чертят вертикальные линии, обозначающие его плоскость. Затем закрепляют шнур и очерчивают его положение на поверхности бревна. То же самое проделывают с другой линией, после чего с закрепленного бревна стесывают кант. Так как бревна в продольных и поперечных стенах смещены на половину своей высоты, под 1-й венец на противоположных стенах подкладывают брусья или пластины. Можно также предусмотреть и разновысокий цоколь. Если окладной венец обтесывают на 2 канта (один с внутренней стороны, другой – с той, которой бревно ляжет на фундамент), то бревна для стен имеют 1 кант (только с внутренней стороны). Для большей плотности и устойчивости его ширину делают не менее 15 см.

Окладной венец кладут по уровню, соблюдая горизонтальность поверхности. 2-й венец сплачивают с ним в паз, который выбирают с нижней стороны каждого бревна. Его ширина различна, она зависит от климатических условий и варьируется в пределах от 13 до 15 см. Форма паза также играет важную роль. Удачная форма – полуокружность, наихудшая – треугольник.

В качестве утеплителя используют мох, войлок и паклю, которые вкладывают в пазы. Для большей устойчивости венцы соединяют вставными шипами, имеющими следующие размеры:

1) высота – 12–15 см;

2) ширина – 5–7 см;

3) толщина – 2,5 см.

Шипы распределяют в шахматном порядке примерно через 1,5–2 м по длине и высоте сруба. Концы шипов следует снять на фаску, тогда они лучше войдут в предназначенные для них гнезда. В простенках шипы ставят по-особенному – друг над другом (причем не более 2 штук) на расстоянии примерно 20 см от края. Отверстия для них должны иметь некоторый запас на усадку по высоте. Это означает, что их высота должна быть на 1,5–2 см больше шипа. Остальные венцы укладывают таким же способом. Очень важно поднять сруб сразу на задуманную высоту, так как это поможет избежать перекосов, которые неизбежно возникают, если рубка осуществляется частями.

Как и кирпичные стены, которые укладывают ложками и тычками, бревна кладут поочередно комлями (это часть дерева, которая находится ближе к корню) в разные стороны. Это необходимо для того, чтобы соблюсти общую горизонтальность.

1. При рубке дверных венцов бревна доходят до дверной коробки и крепятся к ней. Чтобы не допустить нарушения вертикальности стен и образования просветов, длину каждого бревна-коротыша необходимо строго проверять. Их крепят к дверной коробке шипами, которые вставляют на концах бревен, а на дверной коробке готовят гнезда под них.

2. Не следует использовать коротыши от разных бревен, иначе по сторонам дверной коробки будут уложены разные по высоте бревна.

3. Во избежание ошибок на коротышах следует отмечать вершину и комель, что потом во многом упростит устройство дверных и оконных проемов.

Углы бревен можно скреплять 2 способами. Один из них называется «в чашку», то есть с остатком, другой – «в лапу», то есть без остатка. 1-й способ имеет ряд недостатков:

1) в процессе рубки с каждого бревна удаляются лишние 50 см;

2) возникают трудности с последующей облицовкой или обшивкой наружных стен.

Способ «в лапу» в этом смысле экономичнее, но он требует более высокого мастерства плотника.

Сопряжение продольных и поперечных стен осуществляют путем различных врубок: «в чашку», «в лапу», «сковороднем» (рис. 91).

Некоторые из них в последующем нуждаются в утеплении досками, прибитыми снаружи.

Рис. 91. Сопряжение продольных и поперечных стен бревенчатого дома: а – рубка угла с остатком («в чашку»); б – рубка угла «в лапу»; в – стык бревна по длине в «шип»; г – врубка балки в наружную стену впотай «сковороднем»; д – разметка «лапы»; е – врубка балок во внутреннюю стену; ж – примыкание внутренней стены к наружной при рубке «в лапу»

Стены из брусьев менее трудоемки, чем рубленые, так как все необходимые подготовительные операции осуществляются на комбинатах (выполняются врубки, изготавливаются нагели и шпонки). Толщина брусьев зависит от климатического пояса и составляет 150 мм при температуре –30 °C, 180 мм при температуре –40 °C, а для внутренних брусьев она составляет 100 мм. Высота брусьев, предназначенных для внутренних и наружных стен, одинаковая – 150 или 180 мм. Детали стен из брусьев и способы их соединения проиллюстрированы на рис. 92.

Рис. 92. Детали брусчатых стен: а – угловое соединение наружных стен на шпонках; б – соединение наружной и внутренней стен; в – соединение брусьев «вполдерева»; г – заделка проема; д – соединение угла коренным шипом; 1 – брус наружной стены; 2 – нагель; 3 – шпонка; 4 – брус внутренней стены; 5 – рейка по высоте проема; 6 – оконная коробка; 7 – фаска; 8 – коренной шип

Брусчатые стены отличаются от бревенчатых тем, что они сразу собираются на предназначенных для них фундаментах (рис. 93).

При западающем цоколе окладной венец кладут прямо на гидроизоляционный слой, без слива, оставляя наружный свес над цоколем в 3–4 см.

Углы первого венца соединяют вполдерева, остальные – шипами или нагелями (шпонками).

Соединение на шипах функциональнее, так как для шипа и гнезда проделывается пропил поперек волокон, а скалывание осуществляется вдоль. Помимо этого, гнездо под шип располагается дальше от края бруса.

Для предотвращения сдвига брусьев по горизонтали их скрепляют нагелями, размеры которых таковы: диаметр – примерно 30 см, высота – 20–25 см. Отверстия под нагели проделывают после возведения стен на паклю, причем их глубина равна 1,5 высоты бруса. Они должны быть на 2–4 см длиннее нагеля.

Рис. 93. Стена из бруса: 1 – фундамент; 2 – цоколь; 3 – отмостка; 4 – верх цоколя; 5 – гидроизоляция; 6 – подкладка; 7 – теплоизоляция; 8 – окладной венец; 9 – 2-й венец; 10 – последующие венцы; 11 – сливная доска; 12 – подоконная доска; 13 – бруски коробки или косяки; 14 – зазор, заполненный паклей; 15 – засыпка; 16 – стропильная нога; 17 – карниз; 18 – разворотная скоба; 19 – плинтус; 20 – отступ; 21 – тепловой брус; 22 – пол; 23 – лага; 24 – подкладка; 25 – кирпичный столб; 26 – бетонная подготовка; 27 – засыпка

Так как брусчатые стены образуют плоские горизонтальные швы, водопроницаемость их повышена. Чтобы уменьшить ее, у каждого бруса с наружной стороны снимают фаску шириной 30 см, а швы основательно конопатят, обрабатывают олифой или покрывают масляной краской. Снаружи брусчатые стены обшивают тесом или облицовочным кирпичом. Обшивая тесом, между стеной и обшивкой оставляют небольшой зазор (примерно 4–6 см). Если возникнет необходимость, его можно будет заполнить утеплителем (минеральной ватой или пенопластом), причем сверху и снизу его не закрывают, что обеспечивает вентиляцию. Дощатую обшивку осуществляют горизонтально по вертикальным брускам. Это даст возможность легче укладывать утеплитель и обеспечит оптимальные условия для вертикальной вентиляции.

Кирпичная облицовка тоже не должна касаться стен. Ее располагают на расстоянии 5–7 см через 1,5–2 м, оставляя сверху и снизу вентиляционные отверстия размером 15 × 15 см. Их забирают сеткой, чтобы не допустить попадания в дом грызунов. Кирпичная кладка возможна либо в 0,5 кирпича, либо на ребро, при этом облицовочную стенку крепят к брускам кляммерами, располагая их в шахматном порядке на расстоянии 1–1,5 м один от другого и через 30–40 см по высоте. Кляммер представляет собой полоску оцинкованной стали, которая сложена вдвое (длина – 15–20 см, ширина – 3–5 см).

Укладывая бревна или брусья, между ними прокладывают утеплитель (пеньку, сухой мох, паклю и др.). После того как закончится усадка, между брусьями (бревнами) появятся отверстия, поэтому снова требуется конопачение. Данное мероприятие осуществляют с помощью особых приспособлений, которые называют конопатками (рис. 94).

Рис. 94. Конопатки

Происходит это следующим образом: подготовленный утеплитель расстилают ровным слоем поперек паза и с помощью конопатки вталкивают в пазы. При этом волокна, как минимум, на 5 см должны выступать с обеих сторон. Если применяется войлок, то его предварительно надо пропитать битумом или смолой и высушить.

Различают 2 способа конопачения – «врастяжку» и «внабор» (рис. 95).

Первый способ применяют при заделке пазов и щелей. Для этого паклю распластывают и вталкивают в паз, пока он не заполнится. После этого ее уплотняют наборной конопаткой, скручивают валиком и с силой вбивают в паз, одновременно захватывая выступающие волокна.

Рис. 95. Конопачение: а – «врастяжку»; б – «внабор»

Способ «внабор» удобен в том случае, если пазы и щели очень широкие. Последовательность действий такова: из пакли вытягивают пряди толщиной до 2 см и сматывают ее в клубки, потом из образовавшейся «нитки» делают петли и плотно забивают в паз. Закончив вбивать, паклю уплотняют по верхней и нижней кромкам. Конопатить начинают с нижних венцов, проходят по периметру дома, а затем переходят на следующий уровень. Такой порядок необходим для того, чтобы не допустить перекоса стен, причем первоначально проводят наружное конопачение, а потом внутреннее. Поскольку в процессе конопачения высота смен возрастает примерно на 15 см, вокруг печной трубы убирают засыпку и смазку. По окончании работ зазор заполняют вновь.

Углы при конопачении надо обработать особенно тщательно, так как именно сквозь них дует особенно сильно. Чтобы утеплитель не выпадал из углов, их окрашивают масляной краской.

К новым технологиям относится дом из клееного бруса. В нашей стране он еще только начинает использоваться, поскольку материал, применяемый при его строительстве очень дорогой (обходится дороже кирпича), так как он поставляется на рынок зарубежными фирмами. Клееный брус обладает всеми преимуществами струганного бревна, но превосходит его в плане долговечности и прочности. Благодаря особой технологии изготовления стены из этого материала не дают усадки.

Для индивидуального строительства применяют брус толщиной 250 мм. Дома из клееного бруса, выполненного из кедровых досок, относятся к элитному домостроению. Такой брус имеет толщину 500 мм.

Они относятся к самым экономически выгодным, так как на их сооружение уходит в 1,5–2 раза меньше леса, чем на бревенчатые и брусчатые. Другими преимуществами каркасных стен являются следующие: они не дают усадку, долговечные (сохраняются не менее 40 лет), теплые, обладают хорошей звукоизоляцией и отличаются малым весом по сравнению, например, с рублеными.

Возведение каркасных стен обычно не вызывает затруднений и доступно даже непрофессионалу.

Чтобы защитить стены от влаги, при выполнении внешней обшивки предусматривают перекрываемые вертикальные и горизонтальные стыки, необходимы также сливы с выступающих элементов стен. Изнутри дом следует защитить от водяных паров, для чего прокладывают пароизоляцию из пергамина или синтетической пленки. Для оптимальной защиты их помещают между слоем-утеплителем и внутренней обшивкой.

Рис. 96. Дом каркасной конструкции: 1 – стенка; 2 – столб фундамента; 3 – нижняя обвязка; 4 – стойка; 5 – обрешетка; 6 – балка чердачного перекрытия; 7 – стропильная нога; 8 – верхняя обвязка; 9 – раскос

Дом каркаса под наружные и внутренние несущие стены подходят доски толщиной 50 мм, из такого же материала делают балки и стропила (рис. 96).

Поперечное сечение стоек несущих стен – не менее 50 см², следовательно, при толщине досок 50 мм они должны быть шириной 100 мм.

Ширина стоек каркаса для наружных стен зависит от толщины утеплителя, которая может быть различной и определяться качеством используемого материала и температурой воздуха.

Стойки каркаса ставят на нижнюю обвязку, которая, в свою очередь, устанавливается на балки цокольного перекрытия или цоколь с проложенной гидроизоляцией. Верхняя обвязка соединяет верх стоек.

Расстояние между несущими стойками составляет 50 см. Это объясняется тем, что впоследствии можно будет использовать любой материал (листовой или погонажный) как для внутренней, так и для внешней обшивки. При этом несущая способность стен является оптимальной. Расположив таким же образом балки цокольного и чердачного перекрытий, можно создать конструкцию, обладающую четкой передачей нагрузок на несущие элементы стоек и перекрытий.

Как следствие, сечение нижней и верхней обвязок может быть минимальным и рассчитанным только на передачу горизонтальных усилий.

Кроме того, 50 см – это наилучшее расстояние, оно соответствует техническим требованиям, соблюдаемым при настилке дощатого пола из шпунтованных досок толщиной 28 мм.

Внутренняя обшивка каркаса может быть выполнена из любого материала – фанеры, ДВП, гипсокартонных листов и др.

Для отделки ванной подбираются влагостойкие материалы, а при их отсутствии можно использовать влагостойкие пленочные покрытия.

Наружная обшивка должна защищать строение от продувания и увлажнения, а также поддерживать внутри комфортные условия. Этим требованиям отвечает создание экрана, который устанавливают на расстоянии 3–5 см от поверхности стены. В результате остается воздушная прослойка, которая будет выполнять функции вентиляции. Для этого снаружи каркас обшивают древесно-волокнистыми плитами толщиной 3–4 мм, по которым набивают вертикальные рейки, на которые и крепят наружную обшивку. В результате слой утеплителя надежно защищается от влаги, а древесина – от разрушения.

Подходят для этого и профилированные доски типа вагонки. Их набивают вплотную по горизонтали, а непрофилированные доски – внахлест, чтобы образовывался свес над каждой из них. Такой способ обшивки не только защищает стену от осадков, но и создает вертикальную систему вентиляции заэкранного пространства, функционирующую весьма эффективно.

Каркасные стены нуждаются в утеплителе, в качестве которого применяют минеральные и органические материалы, имеющие объемную массу до 500 кг/м³. Оптимальный вариант – минеральные плиты, так как они отличаются легкостью, огнестойки, устойчивы к гниению и не портятся грызунами.

Возможно также применение керамзита, металлургического шлака и других сыпучих утеплителей, но они уступают минеральной вате по своим свойствам. Кроме того, постепенно они оседают и уплотняются, создавая пустоты, что ухудшает теплоизоляционные свойства стен. В последнее время в качестве утеплителей применяют пенопласты.

Если предпочтение отдано органическим утеплителям (например, опилкам, стружке и др.), следует знать, что они нуждаются в асептической обработке, после которой их смешивают с минеральными вяжущими веществами – такими как цемент и известь. Влажную массу, слегка утрамбовывая, слоями (примерно по 20 см) заливают в пространство между стенами каркаса и оставляют для высыхания на несколько недель.

Неплохо зарекомендовала себя облицовка стен кирпичом, что, разумеется, сказывается на их стоимости, однако, учитывая улучшение теплотехнических характеристик дома, на это можно пойти. Такое решение должно быть принято заранее, чтобы предусмотреть расширение фундамента еще на стадии его укладки.

Кирпичную облицовку осуществляют, отступив от стен примерно на 5–6 см и связывая ее с каркасом кляммерами через 50–80 см (по высоте и периметру), располагая их в шахматном порядке.