Деревянные стены
Древесина для Руси является традиционным строительным материалом. И даже сейчас, несмотря на то. что на строительном рынке присутствует множество легких, прочных и дешевых строительных материалов, древесина не уступает своих позиций. А учитывая тот факт, что при обработке древесины современными препаратами существенно увеличивается срок ее службы, постройки из дерева еще долго будут популярны у российских застройщиков. Свойства древесины и ее особенности достаточно широко освещены в современной литературе, и поэтому останавливаться на этих, вопросах подробно не имеет смысла. Напомним только, что для сруба предпочтительнее всего кедр, но не во всяком регионе нашей страны можно прибрести древесину этой породы, поэтому его часто заменяют сосной или даже елью. Круглый лес в зависимости от толщины в верхнем отрубе подразделяется на мелкий (8-13 см), средний (14 24 см) и крупный (25 см и более). При строительстве сруба обычно применяют бревна диаметром 18-20 см (в средней части), а длина их составляет от 4 до 6 м.
На протяжении многих столетий рубленые дома успешно конкурировали с каменными. Но в первой половине прошлого столетия разруха, вызванная гражданской войной, поставила перед строителями задачу: найти более дешевую альтернативу. И в Ленинграде освоили производство сборно-раз-борных щитовых деревянных домов по образцу производства Швеции и Финляндии. Дешевизна и сжатые сроки строительства таких домов привлекли немало поклонников, а сами дома любовно называли "финскими”. Популярными сборно-разборные конструкции были после второй мировой войны, когда потребовалось обеспечить население дешевым и быстростроящимся жильем. К разработке проектов были привлечены лучшие архитекторы, в результате чего был создан альбом комплексных проектов дешевого сельского строительства. Многие из домов, построенных по этим проектам, сохранились и до наших дней и предоставили кров нескольким поколениям россиян.
Рубленые веранды
Рубленые стены веранды чаще всего выполняют для бревенчатых или брусчатых домов. В домах этого типа несущей конструкцией является деревянная стена, состоящая из продольно уложенных друг на друга бревен или брусьев. Каждый ряд такой конструкции носит название "венец". Учитывая конструктивные особенности данного вида строений, сооружение веранды целесообразно выполнять вместе с основным строительством В этом случае используются длинные бревна, которые одновременно служат венцами стен дома и веранды (рис. 1). Обычно русские зодчие не применяли сращивание бревен по длине. И если длины бревен не хватало, то под одной крышей вплотную друг к другу ставили два сруба. Но все это не значит, что рубленая веранда не может быть построена для кирпичного дома. В этом случае сруб веранды сооружают рядом с основным строением, объединив их одной крышей.
Рис. 1. Архитектурное решение, где удлиненные бревна стен формируют каркас веранды:
Современные технологии предусматривают сооружение из оцилиндрованных бревен или профилированных брусьев, где пазы и врубки выполняются в заводских условиях. Эти технологии постоянно совершенствуются, что дает возможность сооружать сруб без предварительной сборки.
Для устранения щелей между венцами проводят конопатку стен, которую выполняют первый раз после возведения сруба и через 1-1,5 года после этого. Под конопаткой сруба понимают уплотнение зазоров между бревнами паклей, пенькой, сухим мхом и т.д. Для этого на Руси всегда существовали артели конопатчиков, искусство которых передавалось из поколения в поколение. Для конопатки стен из клубка уплотнительного материала (пакля, войлок и т.п.) набирают петли, которые забивают в пазы между бревнами. Начинают конопатку с самого нижнего венца, постепенно перемещаясь снизу вверх. Конопатят щели последовательно по всему периметру. Пряди уплотняют сначала по верхней, а затем по нижней кромке бревна и только после этого выравнивают, добиваясь полного заполнения. Количество закладываемых прядей зависит от ширины щели, но в любом случае волокна уплотнительного материала должны выступать по обе стороны сруба не менее чем на 50 мм.
Каркасная конструкция веранды
Каркасные конструкции представляют собой одну из самых гибких систем индивидуального домостроения и являются наиболее перспективными. Даная технология предоставляет большие возможности для создания разнообразии архитектурно-планировочных решений, высокого эксплуатационного качества и ремонтопригодности При этом унификация отдельных элементов и простота работ существенно сокращает сроки строительства.
Немаловажным преимуществом каркасного домостроения является его дешевизна. Например, для соблюдения современных требований по теплосопротивлению (для условий Московского региона) наружная стена должна иметь толщину при строительстве из бруса — 50 см, из кирпича — 150 см, а из деревянного каркаса — всего 15 см (рис. 2). Каркасные стены экономичны и просты в изготовлении. Они одинаково пригодны как для северных, так и для южных регионов нашей страны. Каркасная конструкция веранды (рис. 3) в комплексе с эффективным утеплителем позволит сократить расходы на дорогостоящую древесину, сохранив при этом высокие теплосберегающие свойства ограждающей конструкции. Срок службы каркасных зданий составляет 30 лет и более, а при хорошей биологической защите его можно увеличить в два раза. При этом по своим теплотехническим характеристикам каркасные дома не только не уступают, а в некоторых случаях и превосходят кирпичные стены.
Рис. 2. Оптимальная конструкция стены веранды (размеры в мм):
Рис. 3. Каркасная конструкция веранды:
Различают несколько типов каркасных систем:
- по материалам — железобетонные, металлические и деревянные;
- по устройству горизонтальных связей — с продольным, поперечным и перекрестным расположением ригелей;
- по характеру статической работы — рамные, связевые и рамно-связевые.
Рамные конструкции отличаются “жестким” (монолитным) соединением элементов в узлах их пе ресечения. Связевые конструкции со сварным со единением узлов отличаются простотой конструктивного исполнения. По принципу геометрической неизменяемости они имеют связи жесткости, которые устанавливают между колоннами и ригелями. Рамно-связевые конструкции имеют жесткое соединение узлов в продольном направлении и сварные соединения — в поперечном.
При строительстве веранд наибольшее применение нашли деревянные и металлические конструкции, пространственная жесткость которых обеспечивается:
- совместной работой стоек, ригелей и перекрытий, образующих геометрически неизменяемую систему;
- устройством между стойками каркаса специальных стенок жесткости;
- установкой в каркасе специальных распорок;
- надежным соединением узлов.
Здания каркасной конструкции и отдельные их элементы подвергаются различным нагрузками и должны обладать определенной прочностью Прочность здания определяется способностью каркаса и отдельных его элементов не разрушаться под действием приложенных нагрузок. Оптимальная конструкция каркасной веранды показана на (рис. 4).
Рис. 4. Оптимальная конструкция каркасной веранды:
Металлические каркасы
Металлические каркасы до настоящего времени в индивидуальном домостроении использовались редко в связи с низкой теплоизоляционной способностью металлических элементов. Однако современные технологии позволили решить эту задаму, в результате чего сборные здания с металлическим каркасом стали популярными. Ограждающие конструкции из стали позволяют улучшить эксплуатационные характеристики здания благодаря своей прочности, долговечности и небольшому весу. Легкий стальной каркас здания снижает нагрузку на фундамент и, следовательно, удешевляет его стоимость.
Отличительной чертой данной технологии является применение в качестве несущих элементов каркаса спаренных тонкостенных оцинкованных сигма-профилей, которые представляют собой оцинкованный профиль из стали толщиной до 3 мм и высотой 400 мм. В отличие от коробчатого сечения профилей, которое используется в некоторых современных технологиях, здесь применяют профили, сечение которых напоминает греческую букву "сигма". Изготавливают такие профили на роликовой листогибочной машине по необходимым размерам в зависимости от архитектурной разработки крыши. Кроме того, фирмой Rannila — поставщика на российский рынок финских строительных технологий освоен выпуск термопрофи-лей швеллерного сечения (рис. 5). Перфорация полки металлического профиля позволяет при ослаблении жесткости на 10% уменьшить теплопроводность на 90%, исключив тем самым возможность возникновения так называемых "мостиком холода”.
Рис. 5. Термопрофили Rannilla: 1 — спаренные тонкостенные профили; 2 — перфорация.
Несущим элементом каркасной конструкции веранды является двухпролетная поперечная металлическая рама, в узлах которой профили соединяют на болтах. Шаг рам в зависимости от расстоянии между поперечными стенами составляет 2,6 3,2 м. По контуру вдоль веранды с шагом 600 мм устанавливают прогоны из термопрофилей Rannila. Таким образом, термопрофиль передав нагрузку от кровли к каркасу, исключив промерзание, что позволяет отказаться от применения деревянных элементов в конструкции каркаса.
Стойки рам опираются на монолитный железобетонный пояс, идущий по контуру стен и жестко объединяющий в плоскости цокольного перекрытия продольные и поперечные стены. Жесткость и устойчивость каркаса в поперечном направлении обеспечивается рамами, а в продольном — вертикальными связями по среднему ряду колонн и горизонтальными связями и прогонами по наружному контуру рам. Между стойками укладывают легкий минеральный утеплитель. С внутренней и внешней стороны профили обшивают различными панелями, причем, для наружной стороны желательно использовать панели во влагостойком исполнении. Примером таких панелей являются ”Сэндвич"-панели Изобуд, которые применяют при строительстве сборных зданий (рис. 6). Панели состоят из обшивки — двух стальных листов с полимерным покрытием и теплоизоляционного слоя из минеральной ваты или пенополисгирола. На поверхности панели с одной или с двух ее сторон имеются плавные V-образные углубления размером 1,5 мм с шагом 200 мм. Трехслойные “Сэндвич"-панели Изобуд изготовляют на непрерывных ламинирующих машинах и представляют они собой современный высокопрочный и качественный строительный материал. Благодаря использованию панелей строительство уже не является растянутым во времени процессом. В течение нескольких дней создается прочный экономичный объект, отвечающий всем современным требованиям. Высокая прочность панелей дает возможность увеличить расстояние между несущими элементами каркаса без снижения прочностных характеристик. Соединение стыковых панелей на болтах (рис. 7) обеспечивают надежную герметичность ограждающей конструкции.
Рис. 6. "Сзндлич"-панели ИЗОБУД:
Рис 7. Соединение панелей ИЗОБУД на болтах: 1 — болтовое соединение; 2 — замковое соединение.
Особенности монтажа:
- соединение на болтах позволяет избежать сварочных работ и ускоряет процесс строительства;
- срок возведения веранды сокращается за счет того, что большая часть работ выполняется в заводских условиях с высокой степенью точности и надежности;
- конструкции каркаса имеют небольшой вес. что позволяет отказаться от применения грузоподъемного оборудования;
- монтаж может выполняться в любую погоду;
- набор инструментов сводится к разводному ключу, так как все соединения болтовые;
- балки крепятся к анкерным болтам, которые закладываются в процессе монолитных работ при устройстве железобетонного пояса. Если установка анкерных болтов не была своевременно предусмотрена, возможно крепление при помощи чековых болтов, для которых в бетоне сверлятся отверстия. Последнее решение предпочтительнее, так как точная установка анкерных болтов в процессе бетонирования может быть проблематичной;
- крепление сигма-профилей между собой происходит через стандартные фасонные изделия, поставляемые на строительный рынок многими ведущими производителями.
Нужно отметить, что применение металлических термопрофилей не ограничивается данным примером. Современные технологии предлагают методику малоэтажного строительства с применением термоблоков, сконструированных на базе термопрофилей.
Термоблок — это строительный конструктивный элемент, состоящий из:
- металлического профилированного оцинкованного профиля;
- эффективного утеплителя;
- пароизоляционных пленок;
- листов обшивки;
- элементов крепежа.
Эффективность использования новой строительной системы заключается в совокупности параметров изделий в процессе их эксплуатации:
- специально подобранная сталь и дополнительное цинкование толщиной не менее 30 мкм;
- специальное перфорирование, точная нарезка и маркирование каждого элемента;
- надежное и простое крепление всех элементов системы друг с другом при помощи самонарезающих винтов;
- долговечность конструкции — до 70 лет;
- простота и удобство разборки зданий и беспроблемная утилизация материалов.
Использование Термоблока с применением стальных перфорированных профилей имеет целый ряд преимуществ по сравнению с традиционными строительными материалами (такими как древесина, кирпич, пластики и композиты):
- неподверженность гниению, плесени и воздействию насекомых;
- высокая прочность конструкции и ее деформативность, а значит, возможность использовании в зонах с повышенной сейсмичностью, защита от сил морозного пучения, деформации грунтов и экстремальных нагрузок;
- точность размеров и обеспечение идеально ровной поверхности стен;
- специальная перфорация, выполненная по стенке профилей, позволяет до минимума уменьшить влияние мостиков холода при расчете теплопроводности Термоблока;
- обеспечение легкого и быстрого монтажа на строительной площадке без применения грузоподъемных механизмов;
- экономия места при транспортировке материалов;
- удачное сочетание прочности, легкости, теплопроводности и эффективности.
Немаловажным фактором современного строительного процесса является снижение затрат на строительство и сокращение времени инвестиционного цикла. Сегодняшний заказчик не хочет ждать, пока пройдет 2-3 строительных сезона до полной сдачи объекта в эксплуатацию. Строительная качественная и экономичная готовность здания нужна очень быстро. Экономичность при использовании Термоблоков заключается в следующем:
- в отсутствии необходимости устраивать фундаменты глубиной 1,5-2,0 м с рытьем котлованов, водоотводом, монолитными или сборными блоками. Для системы ТЕРМОБЛОК вполне подходят фундаменты мелкого заложения или фундамент на буронабивных сваях;
- благодаря легкости каждого элемента, точному размеру и продуманным сборочным чертежам монтаж каркаса на строительной площадке напоминает сборку детского конструктора, только с "недетскими" размерами и нагрузками;
- в возможности возведения ограждающих конструкций без дорогостоящей грузоподъемной техники;
- в легкости и эффективности стен с системой "вентилируемого” зазора. Эта методика строительства позволяет уйти от толстостенных конструкций, сохранив при этом высокие теплоизоляционные свойства Например, Термоблок толщиной 150 мм по своим теплоизоляционным качествам заменяет кирпичную стену толщиной 1000 мм, что реально позволяет экономить на строительных материалах;
- в высоких теплоизоляционных свойствах ограждающих конструкций. Стены на основе Термоблока являются еще и скрытым фактором экономии. Скрытость экономии заключается в ее выявлении расхода энергоносителей, предназначенных для обогрева помещений. Конструкции Термоблока позволяют устроить из ограждающей конструкции "термос”, который в закрытом состоянии может хранить тепло до 2-3 суток, не требуя дополнительного отопления. И чем дальше углубляется проблема энергетической нестабильности, тем важнее становится этот фактор;
- в свободной планировке внутреннего пространства строящегося здания. Последнее свойство является мечтой каждого архитектора и заказчика. Конструкции Термоблока не дают ограничений в длине элементов ограждающей конструкции и позволяют обходиться без дополнительных несущих стен и колонн;
- в точности подгонки строительных конструкций, что позволяет экономить на толщине отделочного слоя;
- в вариантности отделки фасадной части ограждающей конструкции, что является скрытым резервом экономии материальных средств. Термоблок — самостоятельный строительный элемент и все дополнительные виды отделки являются только декорацией. Все фасадные решения с применением Термоблока базируются на принципе "вентилируемого" фасада, когда между блоком и отделкой существует воздушный зазор. Благодаря этому зазору появляется возможность проветривать утеплитель и создается предпосылка для санации воздуха изнутри помещения. Некоторые варианты наружной отделки ограждающей конструкции из Термоблока показаны на рис. 8. И если материальные возможности не позволяют выполнить окончательную отделку в момент возведения ограждающей конструкции, то это можно сделать в любой момент в процессе эксплуатации здания.
Рис. 8. Варианты наружной отделки с конструктивными элементами ТЕРМОБЛОК: А — ТЕРМОБЛОК с кирпичным фасадом; Б — ТЕРМОБЛОК со сплошной изоляцией и оштукатуренной стеной; В — ТЕРМОБЛОК с установкой изоляционного материала; Г — ТЕРМОБЛОК с металлическим (или деревянных) фасадом:
Облицовочные кассеты Талдом 1000 являются очень эффективным средством обшивки ограждающих конструкций каркасного типа. Фасадные кассеты Талдом 1000 представляют собой современное покрытие, которое навешивают на стальную или деревянную подоблицовочную конструкцию с помощью винтов как горизонтально, так и вертикально (рис.9). Фасадные кассеты — объемные металлические панели представляют собой металлическую конструкцию с загнутыми с четырех сторон листами. Изготавливают их из тонколистовой стали с полимерным покрытием на самом современном импортном оборудовании. Размеры, конструкция, фактура и цвет кассет могут быть самыми различными. Кроме того, сочетая на одном фасаде кассеты различных размеров, цветов и фактуры, можно добиваться поразительных эффектов. Технологическая схема крепления фасадных панелей Талдом 1000 показана на рис. 10.
Рис. 9. Отделка фасадными кассетами ТАЛДОМ 1000:
Рис. 10. Схема крепления кассет ТАЛДОМ 1000:
Трехслойные панели типа "сэндвич" с утеплителем из минеральной ваты (рис. 11) представляют собой индустриальный строительный материал заводской готовности, предназначенный для внутреннего заполнения ограждающих конструкций каркасного типа. Панели производят по современной технологии на высокопроизводительном оборудовании в соответствии с Техническими Условиями (ТУ) 5284-003-50186441-02. Благодаря уникальной технологии изготовления, специальной ориентации волокон и особой структуре укладки утеплителя панель обладает высокой сопротивляемостью механическим воздействиям и повышенными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Типы покрытий могут быть самыми различными. и зависят они от поставщика листа (таблица 1).
Рис. 11. Трехслойная панель типа "сзндвич":
Таблица 1. Типы полимерных покрытий стальных листов
№ п/п | Наименование типе полимерного покрытия | Сокращенное название | Поставщики |
1. | Полиэфирная сталь (полиэстэр) | ЛКПОЦ | НЛМК (Россия) |
РЕ | Rautaruukki (Финляндия) | ||
Р50 Spec Pol | SSAB (Швеция) | ||
2. | Поливинилдифлоурид — (ПВФ2) | PVF2 | Rautaruukki (Финляндия) |
PVDF | SSAB (Швеция) | ||
3. | Поливинилхлорид (пластизоль) | PVC100/200 | Rautaruukki (Финляндия) |
Р175 | SSАВ (Швеция) | ||
4. | Алюцинк (Aluzink) | AlZn 185 | SSАВ (Швеция) |
Цветовая гамма листов определяется проектом и каталогами заводов-изготовителей гладкого листа. Поверхности облицовочных панелей защищены самоклеящейся полиэтиленовой пленкой, которую снимают после монтажа панели в проектное положение.
Утеплителем панелей служат минераловатные плиты с объемным весом не менее 100 кг/м3, изготовленные на основе базальтового волокна. Минераловатные плиты нарезаются полосами и укладываются в шахматном порядке, обеспечивая нужную тепловую защиту и прочность панели. Для обеспечения прочного сцепления металлических обшивок с минплитой используется высококачественный клей MAKROPLAST фирмы HENKEL. (Германия). Технические параметры панелей приведены в таблице 2.
Таблица 2. Технические параметры панелей типа "сэндвич"
Тип, марка | Толщина, мм | Вес, кг/м3 | Сопротивление теплопередаче, м2 С/Вт | Ширина, мм | Длина, мм |
ТП С-75 | 75 | 15,4 | 1,5 | 1200 | 300-7500 |
ТП С-100 | 100 | 17,9 | 2,0 | 1200 | 300-7500 |
ТП С-125 | 125 | 20,4 | 2,5 | 1200 | 300-7500 |
ТП С-150 | 150 | 22,9 | 3,0 | 1200 | 300-7500 |
ТП С-200 | 200 | 27,9 | 4,0 | 1200 | 300-7500 |
Для обеспечения комплектной поставки стенового ограждения вместе с панелями на стройплощадку поставляются:
- планки и нащельники (доборные элементы);
- крепления (самонарезающие винты) для соединения панелей с каркасом;
- крепежные детали для соединения доборных элементов и панелей между собой;
- уплотнительные и герметизирующие прокладки;
- инструкции по монтажу и техническая документация по установке.
Комплектация каждого заказа определяется проектом и согласованной с заказчиком спецификацией. Монтажные узлы панелей в каркасе веранды приведены на рис. 12, 13, 14, 15. Минимально допустимое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций для различных климатических условий регламентировано СНиП — 11-3-79* "Строительная теплотехника". Степень теплозащиты зависит от назначения здания .количества градусо-суток отопительного периода, определяемого по СНиП 23-01-99* "Строительная климатология".
Рис 12. Карниз (горизонтальный разрез):
Рис. 13. Угловой стык "сэндвич"-панелей:
Рис. 14. Крепление "сэндвич"-панели к колонке:
Рис. 15. Крепление "сэндвич"-панели к цоколю:
При конструктивном исполнении стен и перегородок веранды с заполнением каркаса "сэндвич"-панелями поле стены может заполняться как горизонтальным, так и вертикальным расположением панелей. При этом предпочтительнее горизонтальная разрезка, так как в этом случае исключается необходимость в дополнительных элементах фахверка. Кроме того, при данном конструктивном исполнении ограждающей конструкции исключается возможность попадания воды с плоскости стены по "зигзагам" под горизонтальные нащельники. Специальная влагонепроницаемая заделка этих узлов весьма трудоемка и портит фасад.
Панели крепят к несущим конструкциям каркаса сквозными самосверлящими винтами со стальной и уплотняющей шайбами под головкой. Число винтов на каждой линии крепления панели определяется расчетом из условия, что предельное расчетное отрывающее усилие на винт при диаметре шайбы 19 мм не должно превышать 80 кг/шт. Конструктивно в каждом торце панели или по каждой линии крепления ставят не менее 3 винтов. Винты могут комплектоваться цветными пластмассовыми колпачками.
При горизонтальной разрезке панели примыкают к колоннам, при необходимости, к стойкам фахверка через герметизирующие прокладки сечением 15x5 мм типа Абрис С-ЛБ (Ту5772-003-43008408-99). Зазор между торцами панелей заделывают минераловатной прокладкой и перекрывают паропроницаемой самоклеящейся лентой. Снаружи шов закрывают металлическими нащель-никами. Нащельники закрепляют к обшивке смежных панелей самосверлящими винтами. Шов примыкания панели к цоколю герметизируют шнуром Абрис С-ЛБ и из помещения закрывают нащельником, который устанавливается на цоколь и примыкает к обшивке панели через прокладку сечением 15x5 мм.
При вертикальной разрезке стен панели примыкают к цоколю через прокладку из минеральной ваты. С наружной стороны шов перекрывают паропроницаемой лентой. С внутренней стороны панели примыкают к крепежному уголку через прокладку Абрис С-ЛБ сечением 15x5 мм. Узел примыкания закрывают нащельником из оцинкованного листа с полимерным покрытием. К панели лист крепят самосверлящими винтами или пружинными анкерами Spike. Геометрия нащельников разрабатывается проектом и согласовывается с технологами завода. Длина нащельников, как правило, составляет 2000 мм.
Окна и двери могут быть деревянными, пластиковыми или алюминиевыми. Точечные окна рекомендуется выполнять высотой проема 1,2 м в пределах высоты одной панели. Обшивки каждой панели по периметру проема соединяют скобами из полосы 70x1,2 мм с шагом 600-700 мм. Коробку окна крепят в двух точках по каждой боковой стороне самосверлящими винтами. При двух и более окнах высотой 1,2 м в шаге осей 6 м или при окнах больших размеров и дверях предусматривают фахаерк из трубчатых профилей прямоугольного сечения. Фахверк располагают вплотную к внутренней поверхности стены. В этом случае размер проема определяется с учетом возможности резки панелей без нарушения их целостности — вырез глубиной не более 600 мм с расстоянием от вертикальной границы проема до торца панели не менее 600 мм.
Установка и крепление оконных и дверных коробок из алюминия и пластика разрабатывается конкретной фирмой-поставщиком изделий. Зазор между коробкой окна и панелью заделывают полосой минеральной ваты и изолируют со стороны улицы паропроницаемой (диффузной) лентой, а из помещения — пароизоляционной лентой. Пример крепления оконного блока к "сэндвич“-панели показан на рис. 16.
Рис. 16. Крапление "сендвич" панели к оконному блоку:
Верх стен в зависимости от архитектурного решения веранды и ее высоты выполняется с карнизом или парапетом. Конструкции перегородок (аналогично стенам) могут быть с вертикальным или горизонтальным расположением панелей. При небольшой высоте помещений вертикальная разрезка предпочтительнее. Крепление панелей перегородок должно исключать возможность передачи на них нагрузки от перекрытия при его прогибе. Общий вид веранды с вертикальной разрезкой панелей показан на рис. 17. Горизонтальная разрезка стеновых панелей показана на рис. 18.
Рис. 17. Веранда с вертикальной разрезкой стеновых панелей
Рис. 18. Веранда с горизонтальной разрезкой стеновых панелей
Деревянные каркасы
Деревянные каркасы зданий на Руси сооружали еще задолго до того, как их применил Форд для рабочих автомобильного комплекса в Детройте более ста лет назад. Правда, россияне промежутки между стойками каркаса зашивали не утепленными деревянными щитами, а валками из соломы и глины. Технология деревянно-валкованых стен еще до настоящего времени широко применяется в некоторых регионах нашей страны. Для этого к стойкам каркаса прибивают черепные бруски, образуя своеобразные пазы. В пазы между черепными брусками забивают короткие бруски, обмотанные валками из соломы и глины. Таким образом, получается комбинация деревянного и глинобитного строения. Штукатурку деревянно-валкованых стен выполняют глиняным раствором с заполнителем из мелких деревянных опилок.
Типовая современная конструкция деревянного каркаса состоит из нижней обвязки, стен, подкосов жесткости и таких вспомогательных элементов, как промежуточные стойки и ригели, между которыми располагают оконные и дверные проемы. Фрагмент деревянного каркаса веранды показан на рис. 19. Наиболее распространенным материалом для каркаса веранды является брус сечением 100x100 мм из древесины хвойных пород. Нижнюю обвязку, которая служит основанием каркаса, собирают из брусьев, бревен или толстых досок. В процессе сборки предварительно нарезанный в размер брус раскладывают на цоколе с выравниванием диагоналей всех имеющихся в плане прямоугольников и размечают врезки для соединений, а также отверстия для анкеров. Затем на специально оборудованном месте делают необходимые выборки в брусьях, потом каждую деталь последовательно устанавливают по месту. После окончательной проверки диагоналей детали нижней обвязки соединяют с цоколем и между собой.
Рис. 19. Фрагмент каркаса веранды:
Врубку углов нижней обвязки обычно выполняют прямым замком вполдерева. Если балки пола врубают в обвязку, то последнюю составляют из двух венцов. Врубку балок пола обычно выполняют при помощи углового замка внакладку 1-го и 2-го рода или в простой сковородник с прирезкой. Эти балки входят в систему горизонтальных связей конструкции строения, придавая ей необходимую жесткость. Варианты часто применяемых врубок в каркасной конструкции здания показаны на рис. 20. Соединение и сплачивание деревянных элементов — задача очень сложная и ответственная. Поэтому от правильного выбора соединения и от квалификации его исполнения напрямую зависит качество готовой конструкции каркаса. Традиционные врубки в узлах каркаса не представляют особой технологической сложности. Но подгонка их должна быть такой, чтобы в узлах не образовались зазоры, которые отрицательно скажутся на жесткости каркаса. Элементы замковых врубок и их взаимное расположение должны быть выполнены с особой томностью. В противном случае — не избежать искажений запланированной компоновки, а исправление допущенных ошибок приводит к большим трудовым затратам, а иногда и к перерасходу строительных материалов. Хорошо зарекомендовали себя профилированные конструкции, сохраняющие жесткость геометрии каркаса (рис. 21).
Рис. 20. Формирование гнезд в обвязках каркаса:
Рис. 21. Профилированные конструкции в силовой схеме каркаса:
Для надежности места соединения скрепляют болтами, шурупами, гвоздями, нагелями, шкантами, клеями, иногда комбинируя эти виды между собой. Кроме того, современная промышленность выпускает металлические соединители, при помощи которых можно без проблем собрать любой узел деревянного каркаса, не выполняя трудоемких врубок. Для предотвращения бокового сдвига каркаса бруски нижней обвязки крепят к фундаменту анкерами, металлическими хомутами или каким-либо другим доступным способом. Для этого при монтаже фундамента предусматривают специальные металлические закладные.
Балки цокольного перекрытия врубают сковороднем в брусья нижней обвязки, а их торцы после механической обработки антисептируют. При этом глубина опирания деревянной балки на брусья обвязки или прогоны не должна быть менее 100 мм. В наружных стенах толщиной 510 мм, а также во внутренних, разделяющих помещения с одинаковой температурой, можно применять как открытую, так и закрытую заделку балок. Концы балок, которые опираются на наружные стены, срезают наискось под углом 60 градусов антисептируют, обжигают или оборачивают двумя слоями толя или рубероида. При опирании балок на внутренние стены под их концы подкладывают два слоя толя или рубероида. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Обмазывать их битумом или обернуть рубероидом нельзя. Если сечение балок не обеспечивает достаточную несущую способность перекрытия, то их делают составными по ширине из досок соответствующего сечения.
Для защиты деревянных конструкций каркаса от грунтовой влаги под бруски нижней обвязки подкладывают гидроизоляцию из 2-3-х слоев толя или рубероида на битумной мастике. Для защиты нижней обвязки под ее бруски желательно подложить просмоленные или обработанные антисептиком прокладки. Для снижения уровня звуковых колебаний, которые передаются стенам от перекрытия, балки целесообразно укладывать на звукоизолирующие прокладки, в качестве которых может служить пропитанный антисептиком войлок или резина. Кроме того, все деревянные конструкции каркаса обрабатывают антисептиками для защиты от поражений грибками. Противопожарную защиту осуществляют обработкой древесины антипиренами.
Стойки каркаса устанавливают по углам веранды, а промежуточные — на расстоянии одна от другой в соответствии с размерами заполнителя. Стойки пристроенных зданий (веранды, тамбура, эркера и т.п.) следует связывать с основной силовой схемой дома, что придаст каркасу дополнительную жесткость. С верхней и нижней обвязкой стойки соединяют шипами 5x5x5 см и крепят с каждого конца скобами с противоположных сторон. При установке стоек необходимо располагать их боковые стороны и одной плоскости в пределах стены. Это в последующем облегчит задачу как внутренней, так и наружной обшивки.
Для стоек используют древесину без дефектов, только 1-го сорта. Сечение стоек должно обеспечивать восприятие всех нагрузок от перекрытия и крыши здания. Стойки устанавливают вертикально в двух плоскостях и крепят технологическими раскосами и подкосами. Подкосы врубают в стойки и бруски обвязки лобовой врубкой, а раскосы — врубкой полусковороднем или прикрепляют гвоздями и болтами. Количество подкосов и места их установки определяют из условий жесткости силовой схемы каркаса, как правило, подкосов должно быть не менее двух в пределах одной стены. Оптимальным расстоянием между стойками каркаса считается 50-70 мм, но в любом случае оно не должно быть более 1 м. Эти размеры обеспечивают прочность и устойчивость каркаса и позволяют применять для внутренней и наружной обшивки любой погонажный или листовой материал. В местах установки дверных и оконных блоков расстояние между стойками каркаса должно соответствовать наружным размерам коробок. Если это условие не соблюдается, то возникает необходимость в установке дополнительных стоек, предназначенных для закрепления коробок. Завершают силовую схему деревянного каркаса брусками верхней обвязки и балками перекрытия, на которые устанавливают фермы крыши.
Если каркас веранды сооружается одновременно с домом любой конструкции, то их связывают между собой в единую конструктивную схему. Связующим звеном в этом случае могут быть выпуски за пределы дома балок перекрытия (рис. 22) или элементов стропильных ферм (рис. 23).
Рис. 22. Выпуск балок перекрытия для создания единой конструктивной схемы "дом-веранда":
Рис. 23. Выпуск стропильной ноги для формирования единой конструктивной схемы с верандой:
Стены веранды каркасного типа могут заполняться одним из видов сыпучего заполнителя, который засыпают между щитами внутренней и наружной обшивки. Наиболее эффективным утеплителем считается минеральная вата с объемной массой до 500 кг/м3. Плиты из минеральной ваты легки, огнестойки, не гниют и не разрушаются грызунами. Плиты утеплителя укладывают с обязательным перекрытием стыков. Другие минеральные утеплители (топливные и металлургические шлаки, керамзит, трепел) значительно уступаюг минеральной вате по теплопроводности и их применение в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже -25'С нецелесообразно. Кроме этого, сыпучие материалы в процессе эксплуатации могут давать осадку, в результате чего образуются пустоты, снижающие теплозащитные свойства стен. Пенопласты горючи и в большинстве случаев имеют относительно высокую токсичность.
Обшивка стен завершает силовую схему каркаса. придавая ему необходимую жесткость и прочность. Обшивка может быть как горизонтальной, так и вертикальной. С эксплуатационной точки зрения горизонтальная обшивка предпочтительнее, так как обеспечивает максимальную защиту утеплителя от воздействия атмосферной влаги. Обшивку каркасной Стены начинают с наружной стороны. Затем закладывают утеплитель, пароизоляцию и только после этого приступают к внутренней обшивке. Особенно тщательно нужно выполнять пароизоляцию в местах примыкания стен с потолком. Для этого при обшивке стен сверху оставляют по 150-200 мм пароизоляционного материала, который впоследствии подгибают при обшивке потолка.
Деревянный каркас обшивают с внутренней и наружной сторон досками толщиной 25 мм, прибивая их к стойкам гвоздями. Вместо досок нередко для наружной обшивки используют плоские асбоцементные или фибролитовые плиты и другие стойкие к атмосферным воздействиям материалы. Внутреннюю обшивку выполняют в соответствии с дизайнерским замыслом. Вид наружной отделки каркасных стен выбирают из архитектурных соображений, наличия материалов и т.д. Возможен вариант выполнения наружной обшивки в два этапа. Сначала наружные стены обшивают черновыми досками, а после этого устраивают декоративную облицовку. Это может быть гонт, вагонка, кирпич или один из видов облицовочных панелей, которые в большом изобилии появились на рынке.