Каркас крыши: выбор древесины

К выбору древесины для несущей конструкции крыши необходимо подходить со всей ответственностью. Сечение стропил, балок и прочих элементов рассчитывается для пиломатериалов стандартного качества. Они не должны быть слишком сучковатыми, иметь трещины и прочие дефекты. Кроме того древесина для крыши должна быть пропитана защитными составами и иметь нормативную влажность.

Какая древесина подходит для конструкции крыши? Чаще всего каркас крыши сооружают из сосны, однако подходит для этого и ель. Эти породы наиболее подходящие ввиду их гибкости, прочности и приемлемой стоимости.

Сорт. Элементы конструкции скатной крыши рекомендуется изготавливать из древесины I-го сорта, который наиболее востребован как строительный лес. Древесина II-го и III-го сорта тоже может быть использована, но в таком случае она должна подвергаться более тщательной импрегнации.

Кроме цельной древесины, для каркаса крыши можно использовать клееную. Это, конечно, дороже, но надежность и долговечность конструкции значительно повышается. Кроме того, клееный брус ввиду своей неограниченной длины позволяет без сращивания конструировать каркасы больших размеров. При покупке клееного бруса для изготовления из него стропил, следует обращать внимание на материал ламелей. По прочности клееные пиломатериалы из древесины III-го сорта соответствуют цельной древесине I-сорта.

Влажность древесины, используемой в конструкции крыши, не должна превышать 20%, если стропила со стороны мансарды закрыты обшивкой. Если часть балок и стропил открыта, то их влажность допускается до 23%. Дело в том, что прочность древесины, высушенной до 20%-ной влажности, на 70% выше, чем у свежеспиленной древесины, влажность которой превышает 30%.

Древесина может сохнуть естественным образом или принудительно – в сушильной камере. Для крыши подходит и та, и другая. Но если приобрести влажную древесину, то ее придется сушить в сухом и прохладном месте на протяжении 2-3 сезонов. Очевидно, что не у каждого застройщика есть столько времени, поэтому он все чаще приобретает пиломатериалы, высушенные в специальных камерах.

Но принудительная сушка не только экономит время. Она еще и стерилизует древесину. Уже при температуре 60° С в древесине погибают личинки любых насекомых, а дальше – плесень и грибок.

Изъяны древесины. Большого количества изъянов древесина для каркаса крыши иметь не должна, поскольку они ослабляют ее несущую способность. Допустимыми считаются сросшиеся с массивом сучки, оттенок которых не слишком контрастен.

Импрегнация. Наиболее технологичным и соответственно эффективным методом ипрегнации является пропитка под давлением, которая может осуществляться только в заводских условиях. Но есть и более простой – дисперсный способ, при котором уже готовые пиломатериалы погружаются в ванну с импрегнатом. Чем дольше дерево пролежит в ванной, тем глубже оно пропитается. Поверхностная импрегнация, которая может производиться самостоятельно, дает наименее выраженный эффект. Однако это лучше, чем ничего. Обработанные вручную части стропильной конструкции нуждаются в частом осмотре, и если выявляются места биопоражений, древесина обрабатывается повторно уже по месту, что довольно неудобно.

Обработка древесины может быть антисептической, влагозащитной и огнезащитной. Метод пропитки и сами препараты должны быть указаны в проекте конструкции крыши. Древесина, импрегнированная в заводских условиях, должна сопровождаться документами, в которых отмечен способ и средства импрегнации. Эта информация и являются в данном случае критерием выбора.

Чтобы узнать, насколько глубоко пропитана древесина, необходимо обратить внимание на ее срез. Глубина пропитки, указанная в сертификате, должна соответствовать реальной.

В то же время существует и иное мнение. Некоторые плотники, считают, что стропильную конструкцию необходимо обрабатывать защитными импрегнатами после ее сооружения. Сложно понять, чем они руководствуются, но нельзя спорить с тем, что наиболее качественная импрегнация – заводская. Древесина при этом взвешивается до и после обработки, на основании чего определяется количество впитанного состава.

При поверхностной пропитке без погружения препарат проникает на глубину всего нескольких миллиметров. Соответственно такая пропитка может быть вымыта первым же дождем, который намочит непокрытую стропильную конструкцию.

Важно! Места распила, снятия стружки и прочей обработки необходимо дополнительно обрабатывать биозащитными и влагозащитными препаратами независимо от способа основной импрегнации.

Открытые стропила на мансарде

Деревянные элементы стропильной конструкции со стороны мансарды часто оставляют открытыми. Это красиво, однако такое решение должно быть принято заранее, поскольку от него зависит высота сечения стропил. Дело в том, что между стропил укладывается теплоизоляция, которая не должна выходить за их пределы. Задача проектировщика в данном случае – рассчитать высоту сечения таким образом, чтобы она покрыла толщину утеплителя и еще осталось место для выпуска балок внутрь помещения.

Крыша мансарды является ограждающей конструкцией, сопротивление теплопередаче (R) которой по строительным нормативам не может быть ниже 4,95 м²•K/Вт. Слой теплоизоляции для соблюдения таких условий потребуется толщиной 20-22 см. Но высота сечения стропил из цельной древесины обычно ограничена 18-20 см, поскольку цена пиломатериалов, сечение которых превышает 20 см, значительно выше. В итоге, при желании оставить стропила на мансарде открытыми возникает проблема – свободной высоты сечения бруса после утепления практически не остается. Один из вариантов – нарастить стропила сверху брусом.

Стропила из массива. Если для желаемого эффекта достаточно выпустить несколько сантиметров стропил, то можно использовать строганные с четырех сторон массивные балки с высотой сечения 24 см. Вдобавок они должны быть еще и шлифованными. Это сделает их более огнестойкими. А вот импрегнация таких балок нужна бесцветными составами. Зеленые или розовые импрегнаты по понятным причинам не подойдут. Видимые части обычно вскрываются морилками, а если надо, то и лаком. Механическая обработка древесины и ее импрегнация включается в стоимость.

Очередность работ при использовании открытых балок из цельной древесины:

• прибить параллельно деревянным стропилам рейки деревянного каркаса;
•  уложить утеплитель (минвату) в промежутки между стропилами;
•  прибить поперечные рейки каркаса, которые будут поддерживать вату. Это можно делать одновременно с выполнением предыдущего пункта;
•  уложить дополнительный слой утеплителя между реек каркаса (если требуется);
• уложить сверху подкровельную мембрану;
•  закрепить пароизоляцию и выполнить обшивку ската.

Клееная древесина позволяет получить балку любого размера поперечного сечения, а это в свою очередь дает возможность оставить на виду столько балки, сколько захочется. Производители предлагают балки с высотой сечения до 60 см, однако, чем оно больше, тем дороже материал. Есть и другая проблема – у клееной древесины заметны клеевые швы между отдельными ламелями, что не всегда удовлетворяет выбранной стилистики. При склеивании бруса применяется меламиновый или резорциновый клей. В первом случае клеевой шов получается светлым (почти белым), а во втором – темным.

Стропила из клееной древесины поступают в уже готовом виде: строганные с четырех сторон и пропитанные бесцветным импрегнатом. Если нужно, то производитель может сразу покрыть их морилкой и лаком.

Клееные стропила отличаются значительно большей жесткостью и прочностью, чем обычные. Кроме того, они могут быть теоретически неограниченной длины. Стропильную систему из них можно выполнить без опорных стоек. Преимуществом клееной древесины является еще и возможность ее изгиба. Кровельный каркас из нее можно сделать в виде свода, а не только с прямыми скатами.

Двутавровые балки

Несущую конструкцию крыши можно выполнить не только из цельной или клееной древесины, но и из составных двутавровых балок из брусков и ОСП, где последняя выполняет функцию стойки, предающей конструкции жесткость. Вес таких балок значительно меньше, чем полностью деревянных. Заказать их можно любого размера и с любыми сечениями брусков. При использовании таких балок в интерьере, где конструкция крыши должна быть частично открыта, вместо одного из брусков двутавра можно установить брус. Тогда эффект открытых балок будет абсолютно правдоподобным. Преимущество использования двутавра – в небольшом весе конструкции и возможности при относительно низких затратах получить столько места для утеплителя, сколько потребуется. При этом с увеличением высоты двутавровой балки ее стоимость растет незначительно.

Очередность работ при использовании двутавровых балок:

•  прибить поперечные рейки к брускам каркаса;
•  закладка сверху минеральной ваты;
•  уложить подкровельную пленку;
• прибить рейки обрешетки и контробрешетки;
•  выполнить внутреннюю пароизоляцию;
•  выполнить обшивку скатов изнутри.