Деревянные стены

Деревянные стены — панельные, каркасные, бревенчатые (рубленые) и брусчатые не требуют устройства массивных фундаментов. Внутри них тепло и сухо. И хотя они хуже каменных сохраняют тепло и быстрее охлаждаются, зато при обогреве быстрее нагреваются (рис. 1).

Бревенчатые и брусчатые стены наиболее теплые, прочные, малозвукопроводные. Им свойственны недостатки кустарного строительства. Рубка углов и ручная выемка пазов непроизводительна, дает много отходов древесины, требует работы плотников высокой квалификации. Выгодны бревенчатые стены в том случае, если для них использованы бревна разбираемых строений.

Бревенчатые (рубленые) стены представляют собой конструкцию, в которой стены собирают из окоренных бревен (круглого леса).

Рубленые стены делают преимущественно в холодных районах, где много леса, а также при использовании круглого леса от сносимых строений. Эти стены представляют собой конструкцию из горизонтально уложенных одно на другое бревен, соединенных в углах врубками. Остов здания со стенами такой конструкции называют срубом, а каждый ряд бревен сруба — венцом.

Древесина хвойных пород является эффективным строительным материалом. Древесина имеет хорошие механические и теплотехнические свойства. Современные технологии обработки позволяют устранить такие ее недостатки, как возгораемость и подверженность гниению. Поэтому в районах, имеющих лесные массивы, применение древесины оправдано.

По своему конструктивному решению деревянные стены подразделяются на - бревенчатые, брусчатые, каркасные и щитовые.

Бревенчатые стены (рис. 17.29) - выполняются укладкой горизонтальных рядов ( венцов ) с устройством связевых соединений в местах пересечений. Ряды венцов, уложенные один на другой, образуют сруб (коробку дома). Самый нижний венец называется окладным.

Бревна укладывают в венцы комлями попеременно в разные стороны, чтобы выравнивать горизонтальные ряды сруба. Соединения бревен в углах производится - с остатком или без остатка.

При рубки углов с остатком (в чашку) концы бревен выпускают за наружную плоскость стены на длину, равную диаметру или 2/3 бревна.

При рубке без остатка производят врезку бревен друг в друга в лапу или в полулany.

Сопряжение бревен в углах производится в поддерева, поэтому в каждом венце оси сопрягаемых стен разнятся в уровнях на половину диаметра бревна.

Кроме соединения в (круглые или четырехгранные шипы). Шипы вставляют в заранее выбранные в бревнах гнезда, располагаемые в шахматном порядке с расстоянием 100-150 см.

Для беспрепятственной осадки венцов при высыхании пазы для шипов делают на 1,5—2,0 см глубже.

Между венцами прокладывают уплотнительный мягкий материал- войлок, пакля, мох, синтипон и др.

Сборные перекрытия по балкам могут выполняться с применение металлических или деревянных балок.

Металлические балки делаются из металлопроката: швеллер, квадратная труба, двутавровая балка. Применение такого вида перекрытий встречается довольно редко, в основном из-за высокой цены и большого веса металла.

Сборные перекрытия по деревянным балкам традиционны для нашей местности и не менее надежны и долговечны, чем по металлическим балкам.

Преимуществами деревянных перекрытий являются простой монтаж, легкий вес и невысокая стоимость.

К недостаткам применения деревянных перекрытий можно отнести некоторые ограничения в использовании, а также ограниченная несущая способность. Как правило, для классического малоэтажного домостроения эти ограничения не существенны, но в любом случае расчет балок по несущей способности необходим.

Традиционно деревянные балки изготавливались из разной цельной древесины или клееного бруса.

Современным решением является применение специально изготовленных двутавровых деревянных балок.

Преимущества использования двутавровых деревянных балок в межэтажных перекрытиях домов:

— высокая несущая способность перекрытия;

— отсутствие прогибов и, следовательно, вибраций;

— длина балок до 12 метров;

— возможность делать стяжку по перекрытию;

— снижение веса конструкции; сокращение затрат на устройство фундамента;

— быстрое строительство сооружения;

Брусчатые стены (рис. 17.30) возводятся из заранее заготовленных на заводе брусьев, исключающих ручную обработку бревен и вязку углов.

Брусья, также как и бревна, укладываются венцами с прокладкой уплотняющего материала между рядами для исключения продуваемости. Для сплачивания рядов служат нагели и шипы, которые вставляют в просверленные отверстия и высоту, которых, как и в бревенчатых стенах делают с запасом на осадку.

Для более плотного соединения рядов между собой, а также для уменьшения продуваемости иногда в брусьях на всю ширину утраивают шпунты и гребни.

Сопряжение брусьев в углах может выполняться в полдерева или в перевязку с коренным шипом. Примыкание внутренних стен к наружным осуществляется впритык с коренным шипом и пазами или ласточкиным хвостом (сквозным или потайным - сковороднем).

Деревянные дома дают значительную осадку, поэтому над дверными и оконными коробками оставляют зазор, размером 5% высоты проема, заполняемый упругим материалом (рис. 17.31).

Особое внимание следует обращать на конопатку швов между венцами. В течение первых 1,5-2,0 лет сруб (высотой в этаж) дает осадку по высоте на 15-20 см, что следует учитывать при его возведении.

Устойчивость бревенчатых и брусчатых стен обеспечивается связью их в углах и в пересечениях с примыкающими стеками, располагаемые на расстояниях не более 6-8 м. друг от друга. При больших расстояниях стены укрепляют сжимами во избежания выпучивания. Сжимы выполняют из вертикальных, парных брусьев, устанавливаемых с двух сторон стены и скрепляемых по высоте между собой через 1,0-1,5 м. болтами.

Каркасные деревянные стены (рис. 17.32) по материалоемкости и трудоемкости значительнее экономичнее брусчатых и бревенчатых стен. Такие стены могут устраиваться непосредственно на месте или собираться из элементов заводского изготовления.

Первый вариант представляет собой конструкцию из расставленных с определённым шагом стоек, имеющих верхнюю и нижнюю обвязки, связующие подкосы по углам здания. Каркас обшивается с двух сторон, а внутренняя полость заполняется утепляющим материалом (плитным, рулонным или сыпучим).

Утеплитель может укладываться в один или несколько слоев, вплотную друг к другу или с воздушным зазором, повышающий теплоизоляционные свойства стены. Для исключения конденсата в утепляющем материале, прокладывают пароизоляционный слой с внутренней стороны стены (сразу за внутренней обшивкой).

Обшивка стоек выполняется из досок толщиной 1,9-2,5 см, прибиваемых к ним горизонтальными рядами. Для повышения жесткости обшивка может выполняться в 2 слоя, причем первый по стойкам под углом 45°, что повышает общую жесткость здания.

Каркасно-обшивные дома обеспечивают любую степень теплозащиты. Недостаток - много детальность, возможность замачивания в период сборки утеплителя и его осадки в процессе эксплуатации.

Этот недостаток гасится в конструкциях с каркасно-обшивными стенами - под сруб с облицовкой из пластин под брус или бревно.

Каркасно-обшивные стены - трехслойная конструкция деревянных стен, сохраняющая внешний облик бревенчатой или брусчатой стены, но имеющие высокие теплозащитные и прочностные характеристики. Конструкция - сэндвнчного типа (рис. 17.33) с утеплителем из стекловолокна, обладающим малой плотностью и малым коэффициентом теплопроводности. Это легкий, мягкий эластичный, негорючий материал. С наружной стороны обшивка состоит из полубрусьев или полубревен, толщиной в 75 мм. С внутренней стороны обшивка может быть выполнена из досок или имитировать брусчатую (бревенчатую) структуру.

Брусья (бревна) вертикально связывают между собой деревянными цилиндрическими нагелями. Торцы обшивок заводятся в пазы стоек, обеспечивая неизменяемость стен.

По современным требованиям энергосбережения толщину однослойных деревянных стен следует назначать толщиной в 45-50 см, что практически невыполнимо. Выше приведенное решение сэндвичной конструкции стены, повышает теплотехнические характеристики, снижает материалоемкость и стоимость.

Щитовые стены (рис. 17.34) собираются из укрупненных элементов заводского изготовления - стеновых утепленных щитов.

Щиты состоят из рамной обвязки, наружного и внутреннего слоев обшивки из досок, между которыми закладывается утеплитель. Щиты по ширине кратны модулю 3М, а по высоте - соответствуют высоте этажа здания. Щиты могут быть глухими или с оконными (дверными) коробками.

Различают щитовые дома бескаркасной и каркасной конструктивных систем.
Стены бескаркасной системы собираются из щитов, устанавливаемых на нижнюю и скрепленных верхней обвязками.

В каркасных домах нагрузку воспринимают деревянные стойки, а щиты служат заполнением каркаса и ограждением.

Наиболее ответственным соединением в щитовых домах являются стыки. Чаще всего стыковое соединение выполняют в шпунт. В этом случае на боковой стороне щита в его обвязке выбирают паз, а на другой - оставляют гребень, заходящий в паз при стыковке щитов. Шов заподлицо перекрывают узкой доской -нащельником, для которого на боковых гранях щитов оставляют специальные четверти, кроме того, герметизируют мастиками и клейкими эластичными лентами.

Панельные стены (рис. 17.35) — проектируют однорядной с одно- или двухмодульной разрезкой на основе модуля 12М. Конструкция панели представляет собой деревянный каркас, обшитый с наружной и внутренней стороны отделочными материалами. Во внутренней полости расположен эффективный утеплитель.

Для наружной обшивки применяют цементно-стружечные плиты, водостойкие фанеры, шпунтованные доски и др.

Для внутренней обшивки - гипсокартонные листы, твердые древесноволокнистые плиты, по которым прокладывают пароизоляционный слой из полиэтиленовой пленки или пергамина, предохраняющего от увлажнения утеплитель. В качестве утеплителя применяют пенополистирольные или минираловатные плиты.

Панели имеют полную заводскую готовность: их поставляют на постройку с заполненными дверными и оконными проемами.

Прочность и устойчивость панельных стен достигается устройством связей панелей с конструкциями перекрытий, а также жесткими узловыми соединениями панелей между собой. Использование крупно листовых обшивок повышает жесткость панелей, а при применении мелко листовых или погонных штучных изделий в теле панелей устанавливают дополнительные раскосы.

Деревянные стены домов бывают бревенчатые, брусчатые, каркасные и щитовые из сосны, ели, пихты, лиственницы.
Обычно толщина бревен в стенах 18...25 см, для внутренних стен бревна на 2...3 см тоньше.
Бревна комлями укладывают в разные стороны. В углах и пересечениях бревна соединяются между собой врубками, стыки нижних и верхних венцов выполняют прямым зубом, остальных венцов — в вертикальный шпунт и гребень
Под первый венец по кирпичным столбикам или стенам фундамента укладывают просмоленные доски и толь.
В брусчатых стенах венцы укладывают последовательно по слою пакли или антисептированного войлока, при этом для крепления используют круглые шипы диаметром 3 см, располагаемые в шахматном порядке по длине через 1...1,5 м (в брусьях не устраивают пазов). С верхнего ребра каждого бруса для образования отлива снимают фаску размером 2 х 2 см. Наружные стены в зависимости от климатических условий собирают из брусьев толщиной 15...22 см. Соединение углов производится врубками, а примыкание поперечных стен к основным выполняется типовой вязкой. При сборке брусчатых стен сразу ставят оконные и дверные коробки, которые служат направляющими шаблонами при укладке брусьев.
Каркасные стены имеют каркас из брусьев, который обшивается досками толщиной 19...25 мм, соединяемыми в четверть, шпунт или вразбежку.
Сборка каркаса начинается с укладки нижней обвязки на фундамент по гидроизоляционному слою, затем по отвесу устанавливают и временно укрепляют угловые стойки и переходят к дальнейшему размещению и связыванию остальных стоек. На стойки укладывают верхнюю обвязку, после чего врубают балки перекрытия, делают стропила, обшивают стены досками и т. д.
При устройстве каркасно-засыпных стен в целях утепления заполнитель-утеплитель защищают от увлажнения прокладкой толя или пергамина только между внутренней обшивкой и засыпкой. У наружной стороны стены можно прокладывать строительный картон или бумагу, которые не препятствуют отдаче влаги из стены и в то же время уменьшают ее продуваемость. Щитовые стены собирают из щитов, которые представляют собой раму из брусков, обшитую с двух сторон досками, и в промежутке между ними какой-нибудь теплоизоляционный материал

Для стен малоэтажных зданий традиционным материалом является дерево. Самыми комфортными по санитарногигиеническим требованиям являются брусчатые стены и рубленые стены из хвойных пород деревьев. Их недостатками являются осадочная деформация в первые 1,5–2 года и невысокая огнестойкость.

Каркасные стены оправданы при наличии пиломатериалов и эффективных утеплителей. Отметим, что каркасные стены не требуют массивных фундаментов, в отличие от рубленных, не дают послепостроечных деформаций. Огнестойкость и капитальность каркасных стен повышается при облицовке кирпичом.

Бревна желательно заготавливать зимой, поскольку древесина меньше подвержена загниванию, короблению при сушке. Влажность древесины должна составлять 80–90%. Бревна должны быть без трещин, гнили, не поражены жуком короедом и грибом. Качество материала можно определить ударом обуха топора, чистый и ясный звук свидетельствует о хорошем качестве. Деревянные дома строят высотой не более двух этажей.

По конструкции деревянные стены отапливаемых зданий подразделяют на рубленые из бревен или брусьев, каркасные, щитовые и каркасно-щитовые.

Характеристика
Рубленные бревенчатые стены представляют собой конструкцию из бревен, уложенных друг на друга горизонтальными рядами и связанных в углах врубками. Толщина бревен в верхнем отрубе для наружных стен отапливаемых зданий, расположенных в центральной полосе России составляет 22 см, в северных и северо-восточных районах 24–26 см. Диаметр бревен выбирают одинаковым, с разницей между верхним и нижним отрубом не более 3 см.

Технология
Каждый ряд бревен в стене называется венцом. Венцы, уложенные последовательно один на другой от низа до верха стены, образуют сруб. Первый нижний венец называют окладным, его делают на 2–3 см толще остальных венцов.

Венцы укладывают комлями попеременно в разные стороны и соединяют по длине посредством вертикального гребня (рис. 10), причем стыки венцов по высоте стены располагают вразбежку. Сплачивают венцы при помощи желобчатых пазов и вставных шипов размером 25х50х120.

Венцы укладывают пазом книзу, устраняя тем самым возможность затекания в него воды. В пазах между венцами укладывают паклю с целью уплотнения шва и утепления. В зависимости от климатических условий ширину паза принимают от 12 до 15 см.

Шипы ставят через 1,5–2,0 м по высоте сруба в шахматном порядке, прямоугольного (8х2 см) или круглого (3–4 см) сечения, высотой 10–12 см. В простенках шипы ставят в каждом венце один над другим в количестве не менее двух и располагают от краев простенка на 15–20 см.

В течение 1–2 лет после возведения сруб дает осадку, составляющую 1/20 его высоты, вследствие усушки древесины и уплотнения в швах пакли. В связи с осадкой сруба гнезда для шипов должны превышать высоту шипов на 10–20 мм, а над проемами оставляют зазоры 6–10 см, которые заполняют паклей и закрывают наличниками.

Швы между бревнами для уменьшения продуваемости конопатят паклей первый раз непосредственно после устройства стен и второй раз через 1–2 года после окончания осадки. В углах здания венцы сопрягают врубкой с остатком в чашу или без остатка – в лапу. При способе сопряжения венцов в углах в лапу, т. е. без остатка, древесина расходуется в меньшем объеме, поэтому этот способ является более целесообразным. На рис. 11 представлен разрез рубленной бревенчатой стены от карниза до фундамента.

Преимущества и недостатки
Рубленные бревенчатые стены отличаются высокой прочностью и хорошими теплозащитными качествами, при благоприятных условиях эксплуатации долговечностью. Обработка бревен и возведение стен – трудоемкий процесс, требующий большого расхода древесины.

Характеристика
Брусчатые стены возводят из горизонтально уложенных брусьев. Применение брусьев дает возможность исключить ручную обработку бревен, рубку сопряжений углов, примыканий стен и перейти к механизированной заготовке элементов стены.

Заготовка материала
Брусья для стен заготавливают на заводе со всеми врубками для сопряжений и гнездами для шипов. По сравнению с бревенчатыми домами трудоемкость возведения брусчатых домов значительно меньше, расход древесины снижается. В отличие от бревенчатых, брусчатые стены собирают сразу на готовых фундаментах.

Технология
Сечение брусьев для наружных стен принимают 150х150 мм и 180х180 мм. В зависимости от климатических условий, для внутренних стен – 100х150 мм и 100х180 мм. Брусья укладывают друг на друга с прокладкой между ними смоленой пакли и проконопачиванием швов. Для лучшего отвода воды от горизонтального шва между брусьями с верхнего ребра лицевой части бруса снимают фаску 20х20 мм.

Ряды брусьев соединяют между собой цилиндрическими нагелями диаметром 30 мм и длиной 60 мм, располагая их на расстоянии 1,5–2 м один от другого. Венцы сопрягаемых брусчатых стен находятся на одном уровне и соединяют их в углах, примыканиях и сечениях различными способами. Сопряжение угла и примыкание стен при помощи шпонок показано на рис. 12 при помощи шипов размерами 35х35 мм и 35х25 мм.

Защита брусчатых стен
Эффективной защитой брусчатых стен от атмосферных воздействий является обшивка досками или облицовка кирпичом, что обеспечивает защиту стен от воздействия влаги, увеличивает теплозащиту, уменьшает воздействие ветра, при кирпичной облицовке стен увеличивается огнестойкость. Кирпичную облицовку необходимо устанавливать с зазором от брусчатых стен на расстоянии 5–7 см, внизу и вверху кирпичной облицовки оставлять продухи, чтобы обеспечить вентиляцию.

Бревенчатые и брусчатые стены рекомендуется обшивать или облицовывать не ранее, чем через 1–1,5 года после возведения (после их полной осадки).

Преимущества
Каркасные стены требуют меньшего количества древесины, чем бревенчатые или брусчатые стены, являются менее трудоемкими, следовательно, более экономичными.

Основа каркасных стен представляет собой несущий деревянный каркас, обшитый с двух сторон листовыми или погонажными материалами. Каркасные стены, ввиду своей легкости, практически не подвержены усадке, что позволяет обшивать или облицовывать их сразу после постройки.

Защита стен
Каркасные стены необходимо защищать от атмосферной влаги, выполняя внешнюю облицовку с перекрываемыми вертикальными и горизонтальными стыками и устраивая с выступающих элементов стен сливы. Защиту от водяных паров обеспечивают, устраивая пароизоляцию из синтетической пленки, пергамина или используя другие виды пароизоляции, укладывая их между внутренней обшивкой и утеплителем.

Технология
Для изготовления каркаса наружных и внутренних стен используют доски толщиной 50 мм, как и для устройства стропил и балок. При толщине 50 мм стойки несущих стен рекомендуется использовать шириной не менее 100 мм.

Ширину стоек каркаса в наружных стенах определяют расчетной толщиной утеплителя, зависящей от эффективности самого утеплителя и расчетной температуры наружного воздуха. Несущие стойки каркаса располагают на расстоянии 0,5 м, увязывая с размерами оконных и дверных проемов. Балки цокольного перекрытия располагают на расстоянии 0,5 м. Угловые стойки каркаса выполняют из брусьев или составных досок, а рядовые из досок 50х100, или 60х120 мм.

Каркас с внутренней стороны обшивают досками любого профиля и сечения, гипсокартонными плитами; наборными, листовыми стеновыми панелями и другими отделочными материалами. С наружной стороны для обшивки каркаса используют «вагонку», сайдинг, тес, панели термобрик и другие материалы.

Утепление
Утепление каркасных стен осуществляют с помощью минеральных и органических материалами плотностью до 500–600 кг/м?. Минеральные, стекловатные плиты, пенополистирол являются эффективными современными утеплителями, т. к. отличаются огнестойкостью, легкостью, не подвержены гниению, воздействию и проникновению бактерий, грибов, не разрушаются грызунами. Органические утеплители подвержены разрушению грызунами, горючи, подвержены гниению, кроме этого, перед засыпкой их необходимо обрабатывать антисептиком и смешивать перед употреблением с минеральным вяжущим – цементом, известью, гипсом, затем укладывать во влажном состоянии слоями 15–20 см, утрамбовывая. Высыхает такая засыпка в течении 4–5 недель, поэтому следует для заполнения каркаса применять заранее заготовленные плиты и блоки из легкого бетона. Материалами для засыпки служат: пемза, опилки, гилак, стружка, торф и другие, которые в значительной мере уступают по своим свойствам современным минеральным утеплителям.

Преимущества
Отличие щитовых деревянных домов от каркасных заключается в том, что основные их структурные части состоят из укрупненных элементов щитов, изготовленных, как правило, на заводе. Процесс возведения щитовых домов сводится к монтажу на месте постройки и отделочным работам. Возведение щитовых деревянных домов снижает трудоемкость работы, обеспечивает высокие темпы монтажа.

Технология
В щитовых деревянных домах основой стен является нижняя обвязка из деревянных антисептированных брусьев, укладываемых по цоколю здания и прикрепляемых к нему с помощью анкерных болтов. На обвязку устанавливают стеновые щиты. Сверху стеновые щиты скрепляют укладываемой на них верхней обвязкой, на которую опирается чердачное перекрытие. Стеновые щиты изготовляют внутренние и наружные, которые, в свою очередь, подразделяются на глухие, оконные и дверные. Высота щитов равна высоте этажа, ширина принимается равной 600–1200 мм. Щиты состоят из брусчатой обвязки и обшивки, внутренней и наружной, между которой помещен утеплитель.

В качестве утеплителя щитов применяют тюфяки из минерального войлока. Под обшивкой с внутренней стороны щита укладывают пароизоляцию с целью не допустить образование конденсации водяных паров внутри щита, проникающих в него со стороны помещения. Для уменьшения продуваемости под наружную обшивку прокладывают бумагу.

Щиты располагают вертикально и соединяют гвоздями. При устройстве стыков между щитами необходимо обеспечить достаточную плотность и не продуваемость стыка. На рис. 14б изображена рекомендуемая конструкция вертикального стыка щитов. Стык необходимо перекрывать непрерывными слоями воздухо- и пароизоляции.

В стык закладывают минеральный войлок толщиной 20 мм, приклеивая его холодной битумной мастикой. Затем с помощью рычажного приспособления производят обжатие стыка. В щитовых домах перекрытия устраивают щитовые или балочные.

Защита стен
При устройстве цокольного и карнизного узлов необходимо принять меры по защите их от промерзания путем устройства утепленного цоколя и утепленного фризового пояса у карниза, а также от увлажнения парообразной влагой внутреннего воздуха, устраивая с этой целью пароизоляцию. Под цокольным перекрытием подполье утепленным не делают. Подполье должно быть холодным и хорошо проветриваемым, а конструкция перекрытия над подпольем и особенно цокольного узла должна иметь надежное утепление и пароизоляцию, уложенную сверху под конструкцией чистого пола. Для защиты от промерзания на уровне перекрытия снаружи устраивают утепленный пояс.