Особенности стыковки древесины с конструкциями и материалами

Древесину называют живым материалом не только за ее натуральное происхождение, но и потому, что она не является геометрически стабильной. Цельный брус, бревно, доска при увлажнении расширяются, а, когда теряют влагу – сокращаются в размерах. В строительстве подобное поведение материалов и конструкций называют подвижками.

Основные факторы подвижек в деревянных конструкциях – изменения влажности и температуры. В связи с тем, что древесина чувствительнее к таким изменениям, чем большинство строительных материалов, проблемы могут возникать при ее стыковке с различными не деревянными конструкциями. Очень важно выполнять эту стыковку технологически правильно, иначе неизбежны такие явления, как трещины, отхождения, осыпание, отслоение, разгерметизация и т.д.

Но сочетания древесины с другими материалами может быть уже в составе строительного материала. В качестве примера можно привести утепленный брус, внутри которого находится утеплитель (целлюлоза или пенополиуретан). Утепленный брус обладает повышенным сопротивлением теплопередаче на уровне 4,2…5,6 м²•К/Вт. Этот материал ведет себя иначе, чем цельный брус. Отличается поведением и многослойный брус, произведенный из склеенных досок. Он отличается высокой стабильностью и имеет мизерную усадку.

Кроме того, каждая древесина имеет свой коэффициент расширения. Он зависит от плотности и некоторых других свойств. Обычно, чем легче древесина, тем она больше способна напитать влаги, и соответственно больше разбухает.

Стыковка строительной древесины с конструкциями

Капризность натуральной древесины приходится преодолевать, иначе нам не ощутить комфорта деревянного жилища, теплого прикосновения к его стенам; не любоваться красивой текстурой, не ощущать древесного аромата, – в общем, лишиться всех преимуществ дерева. Однако при строительстве деревянного дома невозможно избежать сопряжений с другими материалами.

Фундаменты, на которых возводят деревянные дома, могут быть разными, но в любом случае они не сооружаются из древесины. Чаще всего фундаменты выполняются из бетона, кирпича или при помощи металлических винтовых свай. Самые нижние брусья крепят к фундаменту анкерами. Эти брусья образуют раму, называющуюся нижней обвязкой. От бетонного или кирпичного фундамента деревянные стены обязательно должны быть отделены горизонтальной гидроизоляцией из рубероида или специальных битумных мембран.

Анкеры крепления нижней обвязки устанавливаются разными способами, зависящими от типа фундамента. В то же время интервал между анкерами сохраняется в пределах 150-200 см. Таким образом, постройка крепится к основанию, что гарантирует ее устойчивость к ветровым и прочим внешним нагрузкам.

Не менее ответственным местом в деревянном доме является узел стыковки кирпичного дымохода с кровлей и перекрытиями. Кирпичный дымоход опирается на собственный фундамент и практически не дает усадки, в то время как дом из бруса усаживается до 10-12%. Если дымоход в проемах закрепить жестко, то сопрягающиеся конструкции будут вынуждены на нем «зависать». В последствие это обернется их разрушение. В месте стыковки с кровлей появится щель, через которую будет протекать вода. Это повлечет за собой целый комплекс проблем – от намокания утеплителя кровли или чердачного перекрытия, до ускоренного гниения деревянных стропил и балок.

При стыковке кровли с дымоходом используется так называемое плавное соединение. Состоит оно из двух независимых фартуков, один из которых надежно соединен с крышей, а другой – крепится непосредственно к трубе. В процессе усадки стен дома из бруса, здание будет опускаться, но независимые фартуки, не соединенные жестко между собой, просто станут раздвигаться по мере необходимости. Очень важно выбрать достаточную высоту элемента нижнего фартука, выходящего на трубу. Расчет делается, исходя из максимальных ожиданий усадки, т.е. на 10-12 см на каждый метр дома. Только таким образом можно обеспечить надежную герметизацию верхнего проходного отверстия.

Казалось бы, для канализационных стояков тоже нужно сооружать пару защитных «скользящих» фартуков. Однако в данном случае вопрос решается довольно просто: стояк выводится на крышу гибким гофрированным рукавом.

К проблемным местам и стыковку несущих стен из бруса или бревна с внутренними перегородками. Рекомендуется делать такие перегородки каркасными – тогда разница в поведении сопрягающихся конструкций будет меньше. Желательно устанавливать перегородки по окончании первичной усадки, длящейся около года. Особенно если брус сырой, т.к. он в таком случае усадка будет значительной.

Усадка бруса, хоть уже и намного менее значительная, чем первичная, продолжается еще несколько лет. В связи с этим перегородки нужно устанавливать на независимом деревянном каркасе. Конструкция такого каркаса должна быть такой, чтобы усадка несущих стен не отражалась на перегородке. Для этого применяется так называемый скользящий крепеж. Принцип такого крепежа состоит в том, чтобы любые крепления каркаса и несущей стены имели достаточный запас свободного перемещения. Деталь ограничивают в движении только по горизонтали, а по вертикали болты крепления ходят в длинных прорезях, соответствующих предполагаемой усадке.

Поскольку многие конструкции в деревянном доме установлены на скользящем крепеже, в процессе усадки или при изменениях влажности и температуры могут возникать скрипы, сопровождающие конструкционные подвижки. Скрипы являются следствием трения двух жестких элементов, например крайних брусков каркаса перегородки и брусьев несущих стен. Чтобы избавиться от скрипа применяют эластичные прокладки.

Перегородки в доме из бруса могут быть гипсокартонными. Во избежание скрипов во время подвижек в стенах из бруса или бревна вырезаются неглубокие пазы, ширина которых на 2-3 мм превышает толщину гипсокартона. Таких зазоров достаточно для исключения защемления плит при высыхании стеновой древесины.

Зазоры, которые учитывают усадку стены из бруса, необходимы также и в дверных и оконных проемах. Уменьшение происходит только по высоте; по горизонтали проем наоборот немного расширяется. Соответственно запас расстояния нужен над оконной коробкой, а по бокам коробка запускается в специальные пазы. Подвижные соединения в оконных и дверных проемах закрываются наличниками, благодаря которым снаружи никаких зазоров не видно.

Важное замечание: наличники нужно крепить либо к оконной/дверной коробке, либо к краю проема, но не к обеим конструкциям одновременно. Это означает, что наличники не получится приклеить обычным способом, когда клей наносится на всю поверхность. Проще всего крепить наличники тонкими гвоздями, у которых затем откусываются шляпки.

Говоря о стыковке бруса с другими материалами, следует также затронуть и тему сопряжения брусьев между собой. Традиционно при строительстве домов из бруса, последние скрепляются деревянными нагелями. Когда все брусья соединены между собой, то стена конструктивно становится щитом, в котором элементы не будут, во-первых, перекручиваться относительно друг друга; во-вторых, выбиваться из вертикальной плоскости под воздействием естественной деформации натурального материала. Аналогичную функцию выполняет шпунтованное соединение или профилированные грани по типу шип-паз. Но при таких соединениях самые верхние венцы мало нагружаются, и поэтому могут выходить из зацепов при воздействии сил естественной деформации древесины. Специалисты рекомендуют соединять три-четыре верхних бруса нагелями или стягивать шпильками. Некоторые строительные фирмы стягивают все венцы бруса, обеспечивая таким образом двойную защиту от деформации стен.