Для того чтобы правильно подобрать способ теплоизоляции жилой постройки и вид утеплителя, важно знать основные характеристики конструкционных элементов, составляющих здание, и материалов, используемых для их выполнения.
Чтобы получить жилище, которое будет отвечать всем требованиям комфорта и безопасности, при проектировании особое внимание следует уделять выбору ограждающих конструкционных элементов. Одной из важных составляющих надежной постройки являются стеновые перекрытия. От того, насколько верно выбрана их конструкция, зависят теплосберегающие показатели здания в целом и температурно-влажностные характеристики воздуха внутри помещений. Несоблюдение определенных правил при установке может в дальнейшем привести к значительному повышению объемов тепловых потерь.
Конструкции стен из древесных материалов
В настоящее время разработано немало конструкционных решений стеновых перекрытий. Одним из самых распространенных материалов в нашей стране была и остается древесина. Возводимые в старину срубы служили множеству поколений. При этом они являлись отличным укрытием как от ветров, морозов, так и от летнего зноя.
Проходили столетия, и на смену срубам из бревен пришли жилища из железобетона и кирпича. Однако и сегодня многие рачительные застройщики в выборе материалов для возведения домов отдают предпочтение именно древесине. Однако в последнее время ее используют не в чистом виде, а в комбинации с иными материалами (например, с кирпичом).
Как уже было замечено выше, постройка, выполненная из древесины, называется срубом. Такое наименование она получила вследствие того, что в процессе возведения бревна укладывают, располагая одно поверх другого и формируя горизонтальные ряды (венцы) а в углах их соединяют, фиксируя так называемыми врубками. Конструкции последних могут быть 2 видов: «в чашу» (с остающимся свободным концом бревна – рис. 7, а) и «в лапу» (без остатка – рис. 7, б).
Рис. 7. Конструкции врубок: а – «в чашу»; б – «в лапу»; 1 – сливная доска; 2 – угловой шип; 3 – потайной шип; 4 – угловая пилястра; 5 – цоколь; 6 – пакля; 7 – бревно; 8 – коренной шип; 9 – штукатурка
Сруб, углы которого скреплены способом «в чашу», выглядит привлекательнее. Помимо этого, было установлено, что соединение такого типа способствует значительному повышению теплосберегающих показателей стеновых перекрытий. Однако способ фиксирования бревен «в лапу» является более экономичным. В связи с этим большинство застройщиков выбирают именно его.
Прежде чем приступить к сооружению сруба, необходимо особым образом подготовить бревна.
Для возведения жилой постройки рекомендуется брать хорошо просушенные и очищенные от коры бревна. Их диаметр должен составлять не менее 22 см. Для областей с суровым климатом (Сибирь, северные районы и т. п.) нужно использовать бревна большего диаметра – 24–26 см.
Для более плотного сочленения бревен поперек каждого из них устраивается паз (рис. 8). Венцы располагают таким образом, чтобы он был направлен вниз. При дальнейшей эксплуатации дома это поможет предотвратить попадание воды на внутренние поверхности стен.
Рис. 8. Соединение венцов посредством паза
Чтобы скрепить венцы, применяют выполненные из древесины шипы, которые принято называть шкантами. Их устанавливают в горизонтальном направлении с интервалом в 1–1,5 м друг от друга. По вертикали они размещаются в шахматном порядке. В каждом ряду следует закреплять не менее 2 шкантов. Длина каждого из них должна составлять 10–12 см, а диаметр – 2,5 см. Венцы, образующие стены с оконными или дверными проемами, фиксируют шкантом таким образом, чтобы он лежал на расстоянии 20 см от краевой линии проема.
Для составления венцов, находящихся над нижним (окладным), выбирают бревна с одинаковыми параметрами. Для нижнего венца нужно брать бревна, диаметр которых на 3–4 см превышает толщину остальных. Бревна в последующих венцах укладывают так, чтобы комли располагались в разном направлении. Это поможет выдержать горизонтальность постройки.
Рис. 9. Скрепление бревен по длине с помощью вертикального гребня
По линии длины бревна в срубе фиксируют с помощью вертикального гребня (рис. 9). Косяки и стойки оконных и дверных проемов устанавливают таким образом, чтобы между ними образовались небольшие зазоры, которые в дальнейшем дадут бревнам пространство для осадки. Для заполнения промежутков применяют различные мягкие материалы, чаще всего используется пакля. Это поможет предотвратить выветривание внутренних помещений здания.
При возведении стеновых перекрытий сруба бревна закрепляют, простукивая деревянным молотом. Таким образом добиваются плотного их расположения. Для сращивания нижнего и верхнего венцов по длине предусматривают косой или прямой замок. Лежащие между ними бревна фиксируют торцевым шипом. При этом их укладывают способом «вразбежку». Для скрепления балок на участках пересечений применяют технику «сковородень» (рис. 10).
Рис. 10. Соединение балок «сковороднем»
Для дополнительного укрепления конструкционных элементов сруба поверх оконных, дверных проемов и под балками собирают венец. При укладке венцов, составляющих наружные стены, кант выполняют лишь с внутренней стороны сруба. Окантовку венцов внутренних конструкционных элементов делают двусторонней (рис. 11).
Рис. 11. Соединение внутренней перегородки и наружных венцов стены
В результате должна получиться постройка, состоящая из элементов, показанных на рис. 12.
Рис. 12. Элементы стены сруба: 1 – дощатая кровля; 2 – стропило; 3 – обрешетка; 4 – скоба; 5 – кобылка; 6 – чердачное перекрытие; 7 – паз с утепляющим материалом; 8 – зазор с утеплителем; 9 – нижний брус оконной коробки; 10 – верхний брус оконной коробки; 11 – промежуточный венец; 12 – обработанная смолой прокладка; 13 – дощатая подкладка; 14 – гидроизоляция; 15 – основания для укладки лаг; 16 – цоколь; 17 – окладной венец; 18 – фундамент
Известно, что осадка деревянных построек происходит в течение первых 2 лет после возведения. При этом высота стен уменьшается приблизительно на 5 %. По прошествии указанного времени зазоры, образовавшиеся между бревнами вследствие осадки, следует заделать утеплителем. Торцевые стороны стен и угловые участки укрепляют досками.
Для заполнения промежутков, появляющихся между бревнами и конструкционными элементами после осадки дома, можно применять пеньку, паклю или войлок. Однако последний перед использованием и в процессе эксплуатации необходимо обрабатывать формалином. Приготовленные для заделки зазоров торф, мох и древесные опилки предварительно соединяют с нужным количеством 10 %-ной извести-пушонки и гипсовым раствором. Это поможет повысить плотность материала и предотвратить гниение деревянных конструкций. Применять негашеную известь в тех же целях не рекомендуется, поскольку она легко воспламеняется.
Защитить деревянные конструкционные элементы жилой постройки от повреждения насекомыми и загнивания помогут специальные антисептические вещества. Для предупреждения попадания влаги на них можно гидроизолировать цоколь.
Гидроизолирующую систему располагают на высоте 40 см от поверхности почвы. Сверху укладывают дощатое покрытие, толщина которого должна составлять не менее 5 см, а ширина – 3 см. Перед монтажом все поверхности доски, кроме торцевой и наружной, необходимо тщательно обработать битумной мастикой или антисептиком. Данные вещества при необходимости можно заменить рубероидом, который нужно укладывать в 2 слоя.
Для того чтобы во время дождя на цоколе не скапливалась влага, в бревнах, составляющих второй венец, предусматривают паз, под которым располагают доску или металлическую полоску для стока воды. Ее верхний конец должен располагаться не менее чем на 50 см выше уровня цоколя. Последний, как правило, выкладывают из красного кирпича, а фундамент делают бетонным или бутобетонным.
Постройка жилого здания из бревен является достаточно кропотливой работой, требующей терпения и наличия определенных навыков. Возведение дома из брусков – менее трудоемкий процесс. Они распространяются через специализированные торговые сети уже подготовленными к укладке: с гнездами для шипов и врубками.
Канты на брусках, предназначенных для возведения стен жилого здания, имеются с 4 сторон. Однако на брусьях для наружных и внутренних стен они имеют различные параметры. Сечение брусьев для внутренних стен составляет 10 × 15 и 10 × 18 см, а для наружных – 15 × 15 и 18 × 18 см.
При устройстве стен бруски соединяют с помощью шкантов (рис. 13).
Рис. 13. Скрепление брусков посредством шкантов: 1 – штукатурка; 2 – шип; 3 – рейка; 4 – пакля
В процессе монтажа между отдельными брусками укладывают предварительно обработанную смолой паклю. Образующиеся швы проконопачивают. Поверх элементов, составляющих конструкцию дверных и оконных проемов, предусматривают зазоры, которые позволят брускам лечь вплотную друг к другу при осадке постройки. Через 2 года брусчатые стены проконопачивают и отделывают штукатуркой или обшивкой.
При возведении дома бруски располагают рядами, скрепляя друг с другом посредством деревянных нагелей диаметром 2,5–3 см и длиной 6 см. Их размещают с интервалом в 1,5–2 м.
Венцы из брусьев, составляющих наружные и внутренние стены, собирают таким образом, чтобы они находились на одном уровне. В углах и на участках примыкания стеновых перекрытий их соединяют с помощью шпонки и шипов (рис. 14).
Рис. 14. Соединение стен на участках примыкания: 1, 2 – коренной шип; 3, 4 – оконная коробка; 5 – шип
Бруски, лежащие в нижнем и верхнем венцах, дополнительно скрепляют косым или прямым замком, а промежуточные – с помощью торцевых шипов. При этом при сращивании брусьев фиксирующие элементы размещают не друг над другом, а в шахматном порядке.
При использовании для постройки дома брусков стены возводят так, чтобы длина кажд