Timber Frame

Разделы

Главная страница

Публикации

Timber Frame

ВОЗРОЖДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЕРЕВЯННОГО ДОМОСТРОЕНИЯ

Давно известные россиянам фахверковые конструкции, каркас которых виден как изнутри, так и снаружи, весьма эстетичны. Однако застройщики не так часто выбирают эту систему. И на то есть свои причины, главная из которых обусловлена сложностью создания сплошного теплового контура. Сегодня мы расскажем о родственной фахверку технологии, не имеющей подобного недостатка.

Попробуем перевести англоязычный термин Timber Frame. Timber — это мощный деревянный брус (в отдельных случаях — бревно), стойка или балка. Frame — каркас, остов, рама, ферма, несущая конструкция. Таким образом, Timber Frame — технология, в которой деревянный каркас дома рамного типа выполняется из массивного бруса (бревна) значительной толщины. В мире существует много родственных ей технологий — Daiku в Японии, Post ® Beam в США и Канаде, Fachwerk в Германии, Half-timber в Англии, Colombage во Франции. Подобные системы также есть в Голландии, Австрии и прочих странах Старого Света. Однако Timber-Frame выгодно отличается от всех своих «родственников». В чём заключаются различия, и какие преимущества они обеспечивают?

ЗАГЛЯНЕМ В ИСТОРИЮ

Каркасная система появилась в некоторых районах Европы в качестве альтернативы рубленым домам из массива, обусловленной нехваткой и дороговизной леса (как строительного материала). Европейцы возводили каркас будущего здания из древесины, заполняя пространство имеющимися в избытке материалами: камнем, глиной, в смеси с соломой и т. д. (В этой части света и сегодня можно увидеть дома из дерева, собранные по такой технологии и простоявшие свыше 500 лет.) Большинство деревянных строений Америки в период колонизации сооружались каркасным способом, точно так же, как на прежней родине — в Европе. Потом технология несколько видоизменилась в соответствии с местными условиями — диаметр и длина доступной древесины были настолько велики, что удавалось вытесать брус практически любых размера и длины. Так родилась технология Timber Frame, первоначально предназначенная для большепролётных хозяйственных (склады, сеновалы, конюшни и т. п.) и общественных (салуны, гостиницы, театры, кинотеатры и т. п.) построек, но затем адаптированная под возведение жилых домов с просторными двухсветными гостиными. Однако с развитием промышленности в конце XIX — начале XX в. каркасные дома начали терять популярность, постепенно уступая место строениям из кирпича, блоков, металла, железобетона и пиломатериалов, которые имели меньшие габариты, но стоили дешевле. В результате технологию Timber Frame заменила система Stick Frame. Примерно в 70-х гг. XX в. в Америке и Канаде стали возрождаться утраченные, было, традиции деревянного домостроения, и сегодня Timber Frame наряду с технологией Post ® Beam вновь пользуется вполне заслуженным вниманием.

Если применить условную классификацию, то на российском рынке представлены следующие основные разновидности каркасной системы: Stick Frame (он же Log Frame), Fachwerk, Post ® Beam, Hybrid Post ® Beam, Timber Frame. В нашей стране каркасные дома в основном строят по технологии Stick Frame: она самая «быстрая», к тому же меньше других зависит от качества древесины и квалификации плотников. Чуть менее популярна технология Fachwerk. Системы Post ® Beam, Hybrid Post ® Beam пока не столь широко распространены, но они успешно применяются многими российскими компаниями и пользуются спросом у потребителей, о чём наш журнал писал неоднократно (см. «ИВД» № 1,7 и 9 за 201 k г.). Timber Frame пока лишь начинают осваивать около десятка компаний, причём половина из них являются официальными представителями или дилерами крупных канадских домостроительных фирм. Оставшиеся 50 % составляют российские компании, с энтузиазмом изучающие новую для себя технологию.

ОСОБЕННОСТИ КАРКАСА TIMBER FRAME

Итак, силовой каркас, включающий в себя стойки, поперечины, прогоны и другие конструктивные элементы, создаётся из деревянных брусьев или брёвен, для изготовления которых в принципе может применяться любая древесина надлежащего сечения, если она обеспечивает требуемую прочность конструкции. Так, в Северной Америке для этой цели в основном использовали (и до сих пор используют) древесину Дугласовой пихты, белого или красного дуба, а для небольших построек — красного канадского кедра. В России дома по технологии Timber Frame сегодня возводят из сосны и лишь иногда и только для небольших строений — из сибирского кедра. Но во всех случаях детали каркаса соединяются друг с другом по принципу «шип-паз». Причём, в отличие от более современных вариантов каркасных систем, в которых для создания соединении широко применяются не только станки с ЧПУ и прочие чудеса современной техники, но и соединительные металлоэлементы, а производство домов поставлено на поток, в технологии Timber Frame элементы конструкции и соединения изготавливаются в основном так же, как и несколько веков назад, — вручную.

Соединения фиксируются деревянными нагелями — круглыми или многогранными, а в некоторых узлах — шпонками и клиньями. Как правило, их выполняют из дуба, лиственницы, ореха или других твёрдых пород древесины. Таким образом, каркасный дом Timber Frame — это, образно говоря, мебельное изделие, но размером с дом.

Каркас возводится как из предварительно высушенного (естественным способом) материала, так и из бруса естественной влажности сечением 20 х 20 см (преимущества сухой древесины перед сырой часто нивелируются более доступной стоимостью последней). При необходимости усилить конструкцию для изготовления стоек, а также несущих балок перекрытий и крыши, выбирается более толстый брус — до 40 х ДО см (его толщина определяется на стадии проектирования, когда рассчитывается прочность элементов и сооружения в целом). В качестве стоек и центральных опор для увеличения прочностных характеристик сооружения и усиления визуального эффекта зачастую применяется бревно (обычно ствол кедра с большим комлем) диаметром от 30 до 80 см (и даже более).

Стропильные конструкции в основном создаются из ферм в английском или американском стилях, которые различаются по конструкции, конфигурации и мощности элементов, что, в свою очередь, обуславливает своеобразие (и способ устройства) крыши здания. В современных проектах архитекторы часто смешивают оба этих стиля, благодаря чему в одном строении удаётся сочетать помещения поистине огромных объёмов (залы, гостиные, кухни-столовые и т. п.) с комнатами вполне стандартных размеров (спальни, кабинеты, подсобные помещения, санузлы и др.). Именно эта особенность сегодня считается одним из важнейших преимуществ технологии Timber Frame. Но каким бы ни был стиль ферм, они, а также стойки и балки каркаса со стороны помещения полностью открыты для обозрения, что придаёт интерьеру брутальность и своеобразный шарм. Причём заказчик имеет возможность выбрать «декор» поверхности деревянного каркаса: пилёную, строганую, состаренную (покрытую «патиной» или насечкой, наносимой вручную с помощью топора), с декоративной резьбой и т. п. Но главное — такие дома прочны и надёжны, сейсмоустойчивы, долговечны и не подвержены усадке, в отличие от конструкций на основе сруба.

ВНЕШНИЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ

Ещё одно важнейшее отличие технологии Timber Frame от родственных заключается в том, что несущий каркас, размещённый во внутреннем пространстве дома, словно оборачивается снаружи ограждающими конструкциями стен и крыши. Какие материалы при этом используются? Прежде всего, сэндвич-панели всевозможных конструкций, представляющие собой две плиты (ОСП, ЦСП, стекломагнезит и т. п.), между которыми вклеен утеплитель толщиной 100-150 мм (обычный или экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенополиуретан и т. п.). Кстати, нынешним ренессансом рассматриваемый нами старинный стиль обязан, как это ни парадоксально, именно широчайшему ассортименту строительных сэндвич-панелей.

Те, кого не устраивают сэндвич-панели, могут применять в качестве внешних ограждений каркасные конструкции со стойками (на крыше — стропилами) из доски шириной 150, 200 и 250 мм, тонкостенного стального профиля (ЛСТК) с перфорацией и прочих подходящих материалов (выбор зависит в основном от способа внешней и внутренней отделки), между которыми послойно располагают плиты минераловатного утеплителя. Например, при устройстве крыши каркасную деревянную конструкцию монтируют следующим образом. Поверх элементов силового каркаса крыши сооружают сплошной настил — будущий потолок (используется отделочная доска, вагонка, гипсокартон и т. п.), затем стелят пароизоляцию, а прямо сквозь неё крепят контрстропила из доски шириной 200-400 мм, устанавливаемой на узкую грань; они создают полости для утеплителя и передают нагрузку, создаваемую кровлей, силовой конструкции дома. Сверху «пирог» прикрывают паро-проницаемой гидроизоляционной мембраной, прижав её к контрстропилам рейками контробрешётки. Далее к ним в зависимости от вида кровли крепят обрешётку либо сплошной настил из до сок или плит. Сторонники более новых методов могут утеплить стены и кровлю путём напыления пенополиуретана.

ОТДЕЛКА

Отделочные работы начинаются с устройства инженерных коммуникаций. Их, как правило, прокладывают в цокольном и междуэтажных перекрытиях, внутри межкомнатных перегородок, а если есть необходимость, то и в коробах, создаваемых, как и перегородки, по каркасной технологии.

Возможности внутренней и внешней отделки практически неограниченны. Для внешнего оформления подходят камень и кирпич (часто в сочетании с оштукатуренными поверхностями), сайдинг всех видов (в том числе деревянный), гонт и т. д. Мощный каркас позволяет использовать остекление любой площади.

Внутри можно применять гипсокартон под окраску, покрытие фактурной штукатуркой, облицовку плиткой (в том числе под кирпич и природный камень) или панелями, а также деревянную обшивку, тонируемую в выбранный пользователем цвет.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ

Зданиям, возводимым по технологии Timber Frame, присущи все преимущества каркасных строений. Их можно сооружать с высокой скоростью и в любое время года. При небольшой толщине стен они обладают высокими теплоизоляционными характеристиками. Поскольку каркасный дом значительно легче, например, кирпичного, ему не требуется массивный фундамент, что в значительной степени сокращает стоимость строительства (если проектом не предусмотрены цокольный этаж либо подвал, а также отделка фасада тяжёлым натуральным камнем или облицовка кирпичом, то, как правило, подходит плитный либо мелкозаглубленный лен-точный фундамент). Благодаря безусадочной конструкции дом можно отделывать и вводить в эксплуатацию сразу же после окончания строительства.

Если говорить о достоинствах именно технологии Timber Frame, то они заключаются в следующем. Все детали соединяются без металлического крепежа, что увеличивает срок службы древесины. При отделке массивные деревянные элементы допустимо сочетать с деталями из других материалов, что обогащает дизайнерскую палитру. Кроме того, при увеличении площади фасадного остекления зрительно расширяется внутреннее пространство дома и создаётся ощущение единства с природой. За счёт применения в конструкции крыши длиннопролётных ферм, опирающихся на мощные стойки, удаётся расширить перекрываемые проёмы, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на планировочных решениях (например, появляется возможность сочетать в одном строении помещения больших и малых объёмов).

Ограждающие конструкции навешиваются на силовой каркас, что позволяет, во-первых, изменять шаг стоек их внутреннего каркаса, приспосабливая его как к утеплителю выбранного типа (сторонники применения натуральных теплоизоляторов смогут использовать солому, опилки и т. д.), так и к размеру элементов отделочного материала. Во-вторых (и это, пожалуй, самое главное), появится возможность сооружать утепленные ограждающие каркасные конструкции без мостиков холода, каковыми, например, в фахверке являются деревянные элементы, видимые как снаружи, так и изнутри дома. И наконец, в-третьих, при необходимости, существующие наружные стены удастся без проблем заменить, скажем, более тёплыми, оставив при этом каркас в неизменном виде, чего не позволяет никакая иная технолгия.

Поскольку внутри дома нет несущих стен, его пространство допустимо перепланировать и перестраивать как угодно. А можно и вовсе не разделять его перегородками, обозначив те или иные зоны с помощью стоек и балок каркаса.

Недостатками технологии принято считать трудоёмкость ручной сборки, а также высокие требования к квалификации и технологической дисциплине рубщиков-плотников и отделочников. И несмотря на то, что каркас дома можно монтировать в любое время года, тем не менее, возводить коробку по технологии Timber Frame следует исключительно в сухую погоду, иначе сильно намокшие элементы конструкции из длинномерной древесины будут выкручиваться или выгибаться.

Стоит также прокомментировать утверждение некоторых специалистов, что для возведения каркаса необходимо использовать только качественную сухую древесину больших сечений. С этим мнением согласны далеко не все профессионалы отрасли. Дело в том, что такой материал можно получить только методом длительной естественной сушки, предполагающим наличие значительных запасов древесины и огромных производственных площадей (причём крытых), на которых древесина будет храниться в период сушки. Подобный подход, в свою очередь, обязательно приведёт к многократному повышению стоимости материала. Вот почему ряд специалистов полагают, что дома по технологии Timber Frame следует возводить из древесины естественной влажности — просто нужно уметь это делать.

Возможно, именно описанные нами недостатки привели к тому, что технология Timber Frame получила весьма современную интерпретацию, подразумевающую сборку каркаса из клеёного бруса. Такие конструкции рассчитываются с помощью систем автоматического проектирования, а изготавливаются на автоматизированных деревообрабатывающих комплексах. Но это, пожалуй, уже совсем другая история.

© 2004-2024 AVTK.RU. Поддержка сайта: +7 495 7950139 в тональном режиме 271761
Копирование материалов разрешено при условии активной ссылки.