Древесина является природным материалом, поэтому при использовании дерева для строительства дома приходится учитывать его естественные свойства. К ним относится гигроскопичность. Это способность древесины отдавать влагу окружающей среде и поглощать её из влажного воздуха.
Процесс потери гигроскопической влаги (вода, находящаяся в стенках клеток) древесиной приводит к уменьшению линейных размеров деревянных элементов. Поэтому дом, построенный из бруса воздушно-сухого состояния (20% влажности), даёт усадку.
Размер её влияет на качество отделочных работ в течение первых 6 – 12 месяцев и составляет до 1/20 первоначальной высоты стены. Всего усадочный процесс может длиться до 2 — 3-х лет, но его величина уже достаточно мала, чтобы существенно менять линейные размеры деталей дома.
Для получения более качественной наружной или внутренней отделки рациональнее подождать 6-12 месяцев после установки сруба, когда наиболее активный период осадки дома пройдёт.
Существует ряд конструктивных мероприятий, предотвращающих негативные последствия деформаций деревянных элементов во время осадки.
Технология устройства окон и дверей в домах из бруса
Чтобы не уменьшать прочность всей конструкции дома во время его установки, наши предки намечали место проёма вырубкой только одного венца. В целях экономии древесины при строительстве современных домов из бруса проёмы для дверей и окон иногда оставляются при сборке. При этом их размер, как правило, меньше, чем предусмотрено в проекте. Чтобы обеспечить равномерную осадку дома, посередине проёма устанавливается глухой венец или балки-перетяжки, которые впоследствии спиливаются.
Для сохранения прочности в оконных и дверных простенках необходима установка нагелей не менее двух штук на один венец. Увеличивать размер проёмов до проектного можно только после установки стропильной системы крыши. Перед установкой окон необходимо укрепить проёмы для предотвращения возможных изменений их линейных размеров во время осадки дома. Этим укреплением служит окосячка или обсада (обсадная коробка).
В боковых сторонах проёма выпиливается шип, либо паз в зависимости от типа соединения («в шип», «в колоду») обсады и стены. Между окосячкой и верхней частью проёма оставляется зазор размером 6% от высоты проёма. Впоследствии он заделывается межвенцовым утеплителем и закрывается наличником, который нельзя соединять жёстко со стенами дома.
Снизу под обсадную коробку желательно также уложить уплотнитель, который сыграет роль амортизатора во время осадочного процесса. Окосячка и стена также не крепятся жёстко друг к другу, чтобы не создавать напряжения в деревянных конструкциях во время осадки. После того, как все щели будут заделаны уплотнительным материалом и установлены наличники, можно монтировать окна и двери.
Устройство каркасных перегородок
В брусчатых домах внутренние несущие стены выполняются чаще всего тоже из бруса, но меньшего размера 100х150 (h) мм. Они, как и наружные стены, устанавливаются на фундамент и составляют общую пространственную конструкцию дома. Осадочный процесс в них происходит одновременно и равномерно со всем зданием.
Перегородки, не выполняющие несущие функции, в данном случае устанавливаются после возведения дома и желательно после его осадки. При их монтаже необходимы мероприятия, компенсирующие возможные усадочные изменения геометрических размеров основных конструкций здания. Для домов из бруса рациональным решением являются вариант каркасно-обшивных перегородок.
Они состоят из металлического или деревянного каркаса с внутренним изоляционным слоем. Это может быть минераловатные плиты (базальтовые, стекловолокнистые и т. д.). Обшиваются такие перегородки деревянными отделочными материалами либо гипсокартонными листами.
Каркас из дерева рекомендуется применять в сухих помещениях, при влажном режиме эксплуатации устанавливается только металлический каркас, листы обшивки также должны быть водостойкими (ГКЛВ).
Если соединить стену из бруса и каркасную перегородку жёстко, то в местах крепления во время осадочного процесса будет возникать напряжение, как в стене, так и в перегородке. Поэтому такие соединения делают «скользящими». Это может быть вариант «шип – паз». При этом паз выполняется в стене из бруса, шип представляет собой брусок, прикреплённый к каркасу перегородки. Они могут перемещаться относительно друг друга по вертикали.
Скользящее соединение перегородки и стены можно выполнить, сделав вертикальную прорезь прямо в бруске (металлическом элементе) каркаса. Её диаметр должен быть немного больше диаметра шурупа, которым соединяют брусок с деревянной стеной не жёстко. Такая конструкция обеспечит подвижное соединение стены и перегородки. Под головку шурупа необходимо установить шайбу.
Крепление перегородки к стене можно также осуществлять с использованием уголков с вертикальными прорезями, вдоль которых происходит перемещение соединительного шурупа.
Между балкой перекрытия (потолком) и верхом каркасной перегородки оставляют компенсационный зазор. Его размер зависит от величины осадки и составляет в основном 7 – 9 см. Чтобы сделать зазор незаметным можно закрыть его деревянным нащельником, который крепится только к перекрытию.
Компенсация осадки при обшивке стен
Осадка деревянного дома может привести к деформации конструкции обшивки. Для этого соединение стены и элементов каркаса, к которому будет крепиться обшивочный материал (вагонка, сайдинг, гипсокартонные, гипсоволокнистые листы и др.), осуществляется на скользящих опорах.
Разновидностью такого крепления является уголок, который снабжён вертикальным пазом. Уголок жёстко соединяется со стойкой каркаса, а со стеной крепёж осуществляется через шуруп, который затягивать крепко нельзя. В таком случае шуруп может двигаться в вертикальном направлении в пределах прорези в уголке.
Здесь, как и в случае устройства перегородок, сверху между верхним элементом отделки и потолочной конструкцией оставляется зазор для компенсации осадки (8-10 см). Кроме того, нужно оставить зазор между полом и обшивкой, то это обеспечит вентиляцию деревянный стены, что значительно увеличит срок службы древесины.
Другой вариант выполнения скользящего крепления стены и каркаса обшивки — это вертикальный паз в стойках каркаса, как металлического, так и деревянного. Размер его, как уже было сказано, определяется величиной осадки.
Существует вариант устройства вертикальных пазов непосредственно в стене, в которые вставляются стойки деревянного (металлического) каркаса. Крепление здесь осуществляется также через вертикальные пазы в стойках и шурупы.
Компенсационные мероприятия в домах из бруса при устройстве дымоходов
Усадка дома из бруса влияет и на конструктивное решение прохода дымового канала через перекрытие и крышу. Здесь очень важно, чтобы не возникало напряжения в основных несущих конструкциях, что может вызвать их разрушение. Поэтому дымовые трубы и перекрытие (покрытие) должны иметь вертикальную степень свободного передвижения относительно друг друга.
В целях пожарной безопасности при устройстве деревянных перекрытий в местах примыкания последних к кирпичной кладке дымоходов устраиваются разделка (утолщение). В наружной части трубы ступенчатое утолщение, которое называется выдрой, устраивается над поверхностью кровли. Оно защищает от протечек дождевой и талой воды место прохода трубы через конструкцию крыши, которое дополнительно защищается металлическим фартуком.
Чтобы осадка дома из бруса не создавала напряжения в деревянных конструкциях, опирание разделок на элементы перекрытия и крыши недопустимо. Также негативно скажется жёсткое соединение деталей перекрытия и крыши с дымоходом. Зазор между дымоходом и деревянными деталями крыши (перекрытия) заполняется негорючими изоляционными материалами.
В случае других видов дымоходов (металлических, керамических, сэндвич и т. д.) в местах их прохода через деревянное перекрытие необходимо устройство потолочно-проходного узла (ППУ). Его назначение защитить деревянные конструкции дома от возгорания и предотвратить возможные деформации трубы во время осадочного процесса.
ППУ представляет собой короб или гильзу, внутреннее пространство которых заполняется негорючим теплоизоляционным материалом. В данном случае труба и конструкция перекрытия (покрытия) тоже жёстко не соединяются друг с другом и имеют вертикальную степень свободы.