Современное строительство деревянных домов в России
Все малоэтажные дома из дерева возводились, строятся и проектируются на базе одной из 2 конструктивных систем:
- каркасной;
- стеновой (бескаркасной, плоскостной).
В стеновой конструктивной системе все нагрузки (от вышележащих этажей, перекрытий, крыши, ветрового подпора) воспринимают и передают на фундамент стены. Наружные стены в бескаркасной системе дополнительно выполняют защитную (ограждающую) функцию. Типовые примеры таких конструктивных систем – деревянные дома из бревна, в том числе профилированного (оцилиндрованного), дома из цельного двухкантного (лафета), четырехкантного или клееного бруса.
В каркасной конструктивной системе, как правило, каркасно-диафрагмовой вертикальные нагрузки воспринимает деревянный каркас из бруса или бревна, а нагрузки в горизонтальной плоскости (ветровые, атмосферные) - стены из разных материалов, заполняющие каркас и защищающие помещения деревянного дома. Типовые примеры каркасно-диафрагмовой системы – фахверковые, стоечно-балочные дома разной архитектуры и дизайна.
Разновидностью каркасно-диафрагмовой системы в деревянном домостроении являются каркасно-обшивные конструкции – «канадские» дома, в том числе с использованием SIP панелей, разновидностью стеновой конструктивной системы – дома из популяризуемых сегодня CLT (Cross Laminated Timber) панелей (массивные щиты из перекрестно склеенных слоев древесины).
Современные деревянные дома каркасной и бескаркасной конструктивной системы.
Основные принципы проектирования деревянных домов:
- эстетика архитектуры;
- надежность конструкции при нагрузках;
- долговечность;
- безопасность и энергоэффективность.
В той или иной мере эти принципы реализуются строительными компаниями в проектах деревянных домов, которые могут сегодня заявляться под разными конструктивными названиями, но все равно возводятся по каркасной или бескаркасной конструктивной схеме.
Современные деревянные дома стеновой (бескаркасной, плоскостной) системы.
На текущий момент почти не строят дома из окорененных бревен ручной рубки, почти все деревянные дома по факту изготавливаются в заводских условиях с использованием специального стационарного оборудования и только собираются на объекте.
Для стен деревянных домов с несущими ограждающими стенами в основном используют:
Оцилиндрованное (профилированное) бревно
С угловыми соединениями стен с остатком (в чашу, в обло) или без остатка (в лапу).
К достоинствам домов из оцилиндрованного бревна относят эстетику ретро дизайна, хорошую герметичность соединений бревен в стене и углах дома, полное отсутствие клеевых соединений и, соответственно, гарантированную экологическую безопасность.
Основными недостатками домов из оцилиндрованного бревна можно признать:
- использование бревен не эксплуатационной (равновесной) влажности из-за сложности и долговременности сушки. Это приводит к усыханию бревен в доме, появлению радиальных трещин в теле бревен в местах соединений, усадке дома и т.д.;
- ограниченную теплозащиту и риски появления мостов холода в местах соединений, что требует проведения мероприятий по дополнительному утеплению стен в средней полосе и северных регионах России;
- ограниченность архитектурных решений, в том числе по применению панорамного остекления в несущих стенах;
Цельный двухкантный (лафет)
Цельный двухкантный (лафет), четырехкантный профилированный брус с угловыми соединениями стен с остатком (в обло с замочным пазом), без остатка (в лапу) или встык (на шпонках или с коренным шипом).
Достоинства и недостатки домов из цельного бруса почти те же, что и у домов из оцилиндрованного бревна, хотя брусчатые дома более современные по дизайну, а число трещин в процессе усушки и усадки в целом меньше и напрямую зависит от исходной влажности материала при сборке.
Клееный профилированный брус
С угловыми соединениями стен с остатком, без остатка или встык.
Клееный брус изготавливается из высушенных до 8-10% влажности слоев-досок толщиной менее 33 мм с выбраковкой дефектов и поэтому его иногда называют безусадочным. Производство клееного бруса очень дорогое, в процессе задействованы мощные электроприводы, конденсаторные установки для снижения негативов влияния сложных нагрузок на электросеть и т.п., а потому себестоимость и цена продукции высокая. Однако, благодаря использованию сухого леса клееный брус практически не растрескивается, при правильной обработке не гниет, не повреждается насекомыми, грызунами, а для отделки стен снаружи и изнутри можно использовать прозрачные лакокрасочные покрытия или специальные пропитки. Клееный профилированный брус в стене соединяется с другими системой выступов-пазов, что обеспечивает отличную герметичность, а благодаря возможности соединений встык и жесткой фиксации на пазах-выступах появляется возможность проектирования домов различной архитектуры и планировки.
Вместе с тем, даже наиболее широкий в горизонтальном сечении и сухой клееный брус в стене не обеспечивает норм теплозащиты жилых объектов в московском регионе, северных районах страны и поэтому дома из клееного бруса всесезонного проживания необходимо дополнительно утеплять.
Справка: Здесь не рассматриваются деревянные дома из CLT панелей, поскольку по факту в них используется смешанная каркасно-стеновая конструктивная система, а также трехслойные дома АТД (Алтайский теплый дом), стены которых набираются из обрезной доски с заполняемым утеплителем промежуточным слоем.
Современные деревянные дома каркасной системы.
На отечественном рынке под разными и зачастую технически безграмотными названиями представлены проекты:
«Канадских» деревянных домов
Каркасно-обшивные конструкционные решения, в том числе с панелями заводского изготовления, в которые изначально интегрированы стойки каркаса.
Иногда канадские дома называют «рамочными» из-за типового процесса сборки из рам, иногда модулей, а их изготовление и строительство уже формализовано в России СП 31-105-2002. К достоинствам канадских домов относят быструю «ручную» сборку, причем строительным подрядчикам даже при отсутствии электроснабжения на объекте практически не нужно разворачивать на объекте мастерские с оборудованием, мобильными трансформаторными подстанциями, УКРМ и оформлением ТУ на временное присоединение к сетям. Дополнительные преимущества канадских домов - обеспечение требуемого уровня теплозащиты стен, хорошие возможности планировки и дизайна интерьера помещений. Недостатками каркасно-обшивных объектов остаются сравнительно небольшая несущая способность, необходимость анкеровки колонн (столбов) в фундаменте при больших ветровых нагрузках, ограниченность архитектурных решений, в том числе по дизайну экстерьера.
Стоечно-балочных домов
С открытой или скрытой в стенах конструкцией каркаса.
Часто стоечно-балочные дома называют фахверковыми, однако в них отсутствует один из определяющих признаков фахверка – раскосы в ячейках (диафрагмах), которые обеспечивают жесткость конструкции при сдвиге. В тренде сегодня - стоечно-балочные дома с панорамным остеклением, однако некоторые строительные компании предлагают проекты, где светопрозрачные конструкции буквально заменяют «глухие» стены.
На практике, во всяком случае для средней полосы и северных регионов страны это технический нонсенс, поскольку:
- самый прогрессивный стеклопакет из двух или трех камер с заполнением криптоном и низкоэмиссионными покрытиями стекол не обеспечивает и половины нормы теплозащиты для стен жилых домов московского региона. Т.е. затраты на отопление зимой (или кондиционирование в жаркое лето) будут астрономическими;
- высокие риски появления плесени или конденсата на панорамных окнах заставляют остановится на определенной системе отопления – или воздушной с фанкойлами, или водяной/электрической с «теплым» полом;
- панорамное остекление не может и не должно нести нагрузки, а потому жесткость рамы необходимо обеспечить анкеровкой стоек в фундаменте, что дорого и по материалам, и по трудозатратам, а также требует забивки усиленного фундамента под дом.
Фахверковых домов
С открытой или скрытой в стенах конструкцией каркаса. Наиболее типичны на нашей страны сегодня проекты:
- псевдофахверка – деревянный дом построен по стеновой или каркасной схеме, а сам «фахверк» в виде ячеек с раскосами выполнен в виде отделочного слоя. Такие дома псевдофахверка построены в некоторых коттеджных поселках Подмосковья и их оформление преследует чисто дизайнерские цели;
- скрытого фахверка – деревянный каркас в виде рам с ячейками и раскосами скрыт в стенах отделочными слоями, но выполняет основные функции фахверка по обеспечению стабильности несущей конструкции дома;
- нового фахверка с большими площадями панорамного остекления и отдельными сегментами жестких рам с раскосами в конструкции стены, как правило, декорированными отделкой.
В таких фахверках нет необходимости анкеровки опорных столбов каркаса в фундаменте, можно использовать облегченные фундаменты, а площадь панорамного остекления подбирается по нормам действующих нормативно-правовых актов и в зависимости от климатических условий эксплуатации деревянного фахверкового дома.