Сруб из бревна. Правила строительства

Постройка рубленого дома требует высокой плотницкой квалификации. Не имея опыта, практически невозможно срубить деревянный дом без ошибок, способных свести на нет все достоинства бревенчатой постройки. Рассмотрим наиболее распространённые ошибки возведения рубленых домов, чтобы читатели смогли критически оценить свои силы перед самостоятельной постройкой или осмысленно подойти к выбору бригады плотников и контролю за её работой.

Выбор материала для строительства
Согласно ГОСТ 9463-88 «Лесоматериалы круглые хвойных пород» для строительства домов подходит кругляк сосны, ели, пихты и лиственницы. Лиственница - самый дорогой материал, твёрдый и стойкий к гниению. Ель обладает меньшей плотностью, сучковата и склонна к растрескиванию. Оптимальный выбор дерева для строительства дома - сосна в возрасте от 80 до 120-140 лет, выросшая в северных областях (Архангельской, Ангарской, в Карелии) на сухой песчаной почве, высотой не менее 24 м. Лучшие сосновые брёвна имеют тёмнокрасный или жёлто-красный цвет ядра, свидетельствующий о высокой плотности древесины. Более рыхлые сорта имеют ядро бледно-жёлтого окраса.

На что обратить внимание
Лес зимней рубки вопреки народным преданиям имеет более высокую влажность заболони (на 25-50% выше, чем летний), большее количество крахмала и поэтому легче поражается грибками. Определить круглые лесоматериалы зимней рубки можно с помощью качественной пробы на крахмал: надо на окорённую древесину нанести штрих йодным карандашом. Если штрих синеет, значит, дерево срублено зимой. Для строительства допускаются лесоматериалы (это не означает, что надо их приобретать) с такими пороками, как грибная синева и цветные заболонные пятна (глубиной не более 1/201/10 диаметра торца), червоточины (не более 5-10 штук на 1 пог. м), боковые трещины от усушки не более 1/201/5 диаметра, кривизна ствола не более 1-2% (1-2 см на 1 пог. м). Брёвна для строительства должны иметь величину сбега (утончение бревна к вершине) не более 0,8 см на 1 м длины.

Не допускаются в круглых лесоматериалах гниль (заболонная, трухлявая, ядровая) и табачные сучки (разложившиеся сучки бурой или белой окраски, рассыпающиеся при нагрузке). Минимальный диаметр кругляка для жилого дома - 22-24 см. Ширина пазов должна составлять не менее половины диаметра бревна, а в северных районах может быть ещё больше. При меньшем размере пазов уменьшается расход лесоматериалов, но площадь контакта между венцами становится меньше, а дом - более «холодным». Рубить углы можно без остатка «в лапу» или с остатком - «в угол». Рубка "в угол" делает соединения надёжнее, а сруб - остойчивее. Кроме того, припуск дерева лучше защищает замок от воздействия атмосферных факторов.

Рубку «В лапу» обычно применяют, если углы или весь сруб предполагается обшивать. Для жилых домов соединения брёвен в углах должны иметь внутренние замковые элементы, исключающие сквозное продувание угла (соединение брёвен «в чашу» с пресекой или «в обло» с пресекой). Рубка «в обло» из-за своей геометрии (опрокинутая чаша) позволяет лучше отводить влагу и быстрее просыхать соединению. Но рубка внутренних замковых элементов требует высокой квалификации плотника, на такую работу тратится больше времени, и стоит она дороже. Углы жилого дома без замковых элементов будут защищены от продувания лишь теплоизоляционным материалом (например, паклей). В этом заключается один из главных недостатков домов из оцилиндрованного бревна, где соединения брёвен изготовляют промышленным способом без дополнительных внутренних замковых элементов.

Влажность лесоматериалов для строительства
Нормативный документ СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» допускает применение для строительства домов сырой цельной древесины с влажностью до 40% при следующих условиях: прогнозируемая усушка древесины не должна нарушать устройства и податливости соединений, а сами лесоматериалы должны быть подвергнуты антисептированию, для них должны быть обеспечены условия для высыхания и защита от увлажнения. Оптимально, если сруб сохнет, будучи установленным по месту на фундаменте и под кровлей. Срок сушки - от 6 месяцев до 1 года. Если сруб простоял у продавца в стопах (отдельных частях сруба по 5 венцов, удобных по высоте для обработки) без кровли 6-12 месяцев, значит, велика вероятность, что дерево будет поражено гнилью. Допустимо приобретать срубы, выстоявшиеся под кровлей. Важно понимать, что, чем выше влажность у лесоматериалов, тем больше будет усадка дерева и тем шире раскроются межвенцовые зазоры, щели в угловых соединениях (особенно при дефектах рубки), тем больше будет растрескиваться дерево.

Почему же не рубят дома из сухого дерева?
Сухая древесина имеет большие плотность, твёрдость и гораздо труднее поддаётся обработке. Оцилиндрованное бревно могут под заказ подвергнуть камерной сушке после обработки. Однако такое дерево может искривляться в процессе набора равновесной влажности на стройплощадке. Используют в строительстве финскую и карельскую сухостойную сосну равновесной влажности, но это уже эксклюзивная продукция. Кроме того, правильно собранный сруб из сырой древесины во время просыхания в собранном состоянии «садится» по месту, уменьшая размер сквозных щелей и, соответственно, коэффициент продувания стен.

Крепление венцов
Для нагелей (шкантов) надо применять только сухую (не более 12%) прямослойную древесину без сучков. Берёзовые нагели обязательно антисептируют. Скрепление брёвен металлическими элементами (обрезки арматуры, длинные гвозди) не рекомендуется, так как на разделе сред скапливается влага, и места такого крепежа становятся очагами биологического разрушения древесины. Арматуру используют недобросовестные строители для скрепления и «натяга» кривых брёвен, что приводит затем к нарушению нормальной усадки сруба, образованию щелей и выпиранию отдельных брёвен. Категорически запрещается пробивать гвоздями угловые соединения брёвен, так как это будет мешать движению дерева при усадке и способствовать образованию щелей (гвозди после усушки дерева будут возвышаться над поверхностями).

Виды обработки лесоматериалов для строительства
Наиболее традиционным для России является кругляк. По нормам на кругляке может оставаться не более 20% луба. Однако лучше удалять его полностью струганием, так как луб содержит много полисахаридов, являющихся отличной средой для питания микроорганизмов и насекомых, способных повредить древесину. Также при острожке удаляют молодые, менее стойкие к поражению грибами и насекомыми слои заболони.

Сборка сруба
Между первым окладным венцом и фундаментом должна быть гидроизоляция. До сих пор строители почему-то используют для гидроизоляции рубероид - недоговечный материал на основе картона. В нём за 7-10 лет образуются сквозные отверстия и щели. Для гидроизоляции лучше использовать современные битумно-полимерные материалы со сроком службы 25-50 лет. И конечно, недопустимо полное отсутствие гидроизоляции. Использование подкладной доски под окладной венец снижает теплопередачу от сруба к фундаменту, уменьшает риски биологического разрушения окладного венца. Согласно требованиям СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» такие деревянные подкладки (подушки) следует изготавливать из антисептированной древесины преимущественно лиственных пород (дуб, осина).

При необходимости подкладные доски могут быть заменены новыми. Замена же окладного венца -гораздо более трудоёмкая процедура. Нижние венцы дома необходимо защищать от влаги. Наибольший вред им наносят отражённые от земли брызги осадков и снег, приваленный к стене. Доя защиты брёвен от брызг и снега рекомендуется поднимать фундамент над планировочной отметкой минимум на 40-50 см. К дополнительным факторам защиты сруба относятся выступающие над цоколем брызгозащитные козырьки, длинные свесы кровли (75-120 см) и оснащение кровель водосточными желобами и трубами.

Ориентация брёвен при укладке
Каждое бревно имеет естественную кривизну из-за ветровых нагрузок во время роста дерева. При укладке брёвен их непременно располагают кривизной вверх, с тем чтобы нагрузки от вышележащих конструкций компенсировали изгиб древесины. Если не соблюдать этот принцип, то брёвна будут выпирать в стороны. В норме отклонение венцов рубленых стен от горизонтали на 1м длины не должно превышать 3 мм.

Зазоры
Размер межвенцовых зазоров не должен превышать 1 мм. При русской системе рубки довольно тяжело выполнить это условие, так как по мере высыхания дерева щели раскрываются. Преимуществом обладает норвежская система рубки с расклинивающимся продольным пазом и скользящим самозаклинивающимся замком - по мере высыхания древесины брёвна усаживаются, уменьшая размер межвенцовых щелей. В России традиционно продолжают утеплять межвенцовые щели рубленых домов натуральными материалами, такими как лён, войлок, мох. Они не эластичны, подвержены биологическому разрушению, являются питательной средой для размножения микрорганизмов и насекомых.

Все эти материалы требуют повторных конопаток. Между тем в Скандинавии используют в качестве межвенцового уплотнителя эластичную саморасширяющуюся пенополиэтиленовую ленту. Её применение избавляет от необходимости повторных конопаток. Следует избегать соединений бревен в венцах по длине. Они ослабляют конструкцию сруба, и стены могут деформироваться. Брёвна должны быть по возможности цельными. И уж совершенно точно не стоит устраивать соединения в мостах пересечения стен, где возникают концентрации нагрузок.

Компенсация усадки
Усушка и разбухание древесины поперёк волокон проявляются в большей степени, чем вдоль. Поэтому все вертикальные стойки и колонны долины быть оборудованы площадками-домкратами - компенсаторами усадки. Их подкручивают на величину усадки, которая может длиться 6-8 и более лет. Иногда более эстетичный вариант - установка компенсаторов усадки внизу колонн, где они не так заметны. Не рекомендуется прорезать в срубе проёмы для окон и дверей до окончания первого активного периода просыхания древесины (6-12 месяцев). В этот период не стоит подшивать пол, потолок и обшивать стены, так как это будет мешать нормальной вентиляции и просыханию древесины.

Отделка рубленого дома
При устройстве оконных и дверных проёмов следует помнить, что минимальное расстояние между ними составляет 90 см. Простенки должны быть укреплены шкантами. В рубленых домах лучше использовать окна и двери с рамами шириной не менее 10 см, что не позволяет оконным и дверным блокам дотироваться при вторичной конопатке дома. Крепление брусков окосячек для дверей и окон должно быть скользящим, без использования гвоздей, так как усадка деревянного дома может длиться довольно долго. Над окнами и дверьми оставляют компенсационные зазоры на усадку величиной 5-8% от высоты проёма. Для уплотнения рам окон и дверей лучше использовать саморасширяющиеся эластичные ленты. Обычная монтажная пена при расширении может деформировать оконные рамы, а при усадке дерева - образовывать трещины.

Если её всё-таки использовать, то после застывания надо укрыть снаружи от солнца и влаги гидроизоляционной паропроницаемой самоклеящейся бутилкаучуковой лентой. Изнутри пену надо укрыть пароизоляционной лентой: незащищённая пена быстро разрушается. Отделка межвенцовых швов собранного сруба после окончания первого этапа просушки (12-24 месяцев) штапиками или канатиком носит лишь декоративный характер, способствуя трате средств и времени, но не предохраняя стены от продувания. Современные эластичные и паропроницаемые межвенцовые герметики  позволяют предохранять межвенцовые щели от продувания и создавать эстетичный внешний вид стен.

Наружное утепление деревянного дома
Чаще всего к наружному утеплению приходится прибегать при обнаружении дефектов строительства, таких как сквозное продувание стен. Самая критичная ошибка - наружное утепление деревянного дома паронепроницаемыми утеплителями (пенополистирол, пенополиэтилен). В этом случае дерево лишается возможности просыхать, увлажняется, что повышает его теплопроводность и ускоряет биологическое разрушение. В пункте 8.8 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» предписывается располагать слои многослойных стен таким образом, чтобы паропроницаемость материалов изнутри кнаружи отапливаемого дома увеличивалась, а не уменьшалась.