Деревянные каркасные и панельные стены
Деревянные каркасные и панельные стены требуют значительно меньше древесины, чем стены из бревен. Каркасные дома могут быть теплыми, малозвукопроводными, но главное — их легче построить своими руками.
Каркас состоит из нижней и верхней обвязок, стен, подкосов жесткости и таких вспомогательных элементов, как промежуточные стойки и ригели, между которыми располагают оконные и дверные проемы (рис. 34 и 35).
Рис. 34. Конструкция каркаса перегородки и его детали: а — общий вид; б — врубка подкоса: 1 — подкос; 2 — ригель; 3 — стойка; 4 — нижняя обвязка; 5 — балка пола; 6 — верхняя обвязка; 7 — потолочная балка; 8 — балка; 9 — обвязка
Рис. 35. Основание под перегородки: а — опирание на балку перекрытия; б — поперек балки; в — вдоль балки перекрытия: 1 — междуэтажная балка; 2 — доска или рейка; 3 — брусок; 4 — основные стойки; 5 — промежуточные стойки; 6 — рейка; 7 — лист (гипсокартонный); 8 — доски пола; 9 — плинтус
Двухэтажные дома можно строить по двум основным типам каркасов: со сквозными стойками на два этажа; с поэтажными стойками, т. е. один дом как бы стоит на другом. Каркас первого типа обладает большой стойкостью, но требует длинномерного материала. Каркас второго типа более простой и позволяет использовать короткометражный материал.
Несущие стойки каркаса ставят на расстоянии от 0,5 до 1,5 м, увязывая с размерами окон и дверей. Угловые стойки каркаса делают из брусьев или из составных досок, а рядовые — из досок 50x100 или 60x120 мм.
Нижнюю обвязку, служащую основанием каркаса, собирают из брусьев, бревен или досок. Углы этого обвяза выполняют прямым замком вполдере- ва. Если балки пола врубают в обвязку, то последнюю делают из двух венцов, если они опираются на столбы, то из одного венца. Элементы каркаса обычно крепят гвоздями и реже — шипами.
Для придания каркасу большей жесткости между стойками с двух сторон ставят дощатые подкосы, врезая их заподлицо с обвязом сковороднем или полусковород- нем. Сверху стоек кладут верхнюю обвязку (лучше на прямых шипах), в которую врубают потолочные балки. На балки ставят стропила. Бревенчатые (брусчатые) балки можно заменить досками сечением 50x180 или 50x200 мм, поставленными на ребро. Собранный каркас обшивают снаружи досками толщиной 20—25 мм, прибивая их к стойкам 75—50-миллиметровыми гвоздями. Вместо досок можно использовать асбестоцементные плиты или другие прочные и стойкие к атмосферным осадкам материалы.
Для утепления стены каркасного дома нередко делают из двух слоев досок, пространство между которыми заполняют различными рулонными, плитными и сыпучими материалами. Рулонные и плитные материалы крепят к каркасу гвоздями, а швы промазывают гипсовым раствором или конопатят паклей. При укладке плит в два слоя швы между плитами первого слоя должны перекрываться плитами второго слоя. Стебли камышитовых плит при однослойной укладке должны располагаться вертикально, а при двухслойной — вертикально и горизонтально. Соломенные плиты замачивают в течение 2 ч в 10%-ном растворе железного купороса и тщательно высушивают (это предохраняет плиты от гниения и разрушения грызунами). Продуваемость снижается, если между плитами проложить плотную строительную бумагу или картон.
Для защиты засыпки от увлажнения парами воздуха, движущимися зимой со стороны помещения, необходимо укладывать с внутренней стороны стены
под обшивку изоляционный слой из пергамина, толя, рубероида или другого подобного изоляционного материала. Перед засыпкой эти материалы смешивают с известью-пушенкой, которой берут не менее 10% от объема материала для засыпки (например, 90% опилок и 10% извести-пушенки). Все тщательно смешивают до полной однородности состава. Известь-пушенка предохраняет засыпку от разведения в ней грызунов. Применяют эти материалы в сухом виде.
Для более равномерного перемешивания органических материалов с известью-пушенкой эти материалы слоями насыпают на сухую землю или деревянный щит-боек и перемешивают лопатами. Приготовленную засыпку закладывают в пустоты слоями по 200—300 мм и тщательно уплотняют.
Материалом для засыпки могут служить шлак, пемза, опилки, мох, торф, подсолнечная лузга, костра, очесы, рубленый камыш, солома и т. п. Чем легче материал, тем ниже его теплопроводность. Напомним массу некоторых сыпучих материалов (в 1 м3): котельный шлак — 1000 кг, гранулированный доменный шлак — 700, трепел — 600, пемза— 500, стружка древесная — 300, опилки древесные — 250, торф сухой — 150, мох сухой — 135, соломенная сечка (резка)— 120 кг. Все органические материалы (опилки, соломенная сечка, торф, мох, стружка, костра и т. п.) антисептируют и сушат.
' Большой недостаток сухих засыпок — они дают осадку с образованием пустот. Поэтому при их использовании стены приходится поднимать на 200—300 мм выше потолочных балок и полностью заполнять засыпкой; постепенно оседая, она заполняет пустоты. Под окнами вместо засыпки лучше применять плитные или волокнистые материалы. Если их нет, следует устроить выдвижные подоконники и через них добавлять засыпку.
Для устранения сыпучести утепляющей засыпки к ней добавляют материалы, превращающие ее в твердый заполнитель. Например, если 85% опилок смешать с 10% извести-пушенки и 5% гипса, то опилки превратятся в твердый заполнитель, называемый термолитом. Для этого опилки или другие органические материалы применяют слегка влажными, без специальной сушки. Сначала опилки перемешивают с пушенкой, а затем с гипсом и тут же быстро укладывают на место, тщательно трамбуя. Гипс от имеющейся в заполнителе влаги немного увлажняется и схватывается, соединяя отдельные частицы заполнителя в рыхлую массу, которая не дает осадку.
Можно применять и увлажненные засыпки, соблюдая при этом определенное соотношение используемых материалов, которые берут объемными, а лучше весовыми частями:
- на 1 часть органического заполнителя 0,3 части из- вести-пушенки или молотой кипелки и 2 части воды;
- на 1 часть органического заполнителя 0,4 части гипса и 2 части воды.
Если вместо извести-пушонки или молотой извести используют известковое тесто, то его берут в 2 раза больше, но количество воды уменьшают.
Готовят увлажненные засыпки так. На боек слоями насыпают органические заполнители и вяжущее вещество, все тщательно перемешивают, затем смачивают водой. Уложенная с легким уплотнением засыпка высыхает в конструкциях 3—5 недель, в зависимости от температурных условий. В деревянных каркасных зданиях с такими засыпками не следует применять пароизоляционные материалы (толь, рубероид, пергамин и др.), которые затягивают высыхание, а иногда приводят к образованию грибка— опасного вредителя древесины.
Более эффективным утеплителем из органических материалов являются плиты размером 50x50 или 70x70 см и толщиной от 5 до 10 см. Для их приготовления на 1 весовую часть органического заполнителя берут 4 части глиняного теста, 0,3 части цемента, 2—2,5 части воды; или 1,5 части молотой кипелки (можно пушенки), 0,3 части цемента, 2—2,5 части воды; или 1,5—2 части гипса, 2—2,5 части воды; или 1—2 части трепеловидной глины, не менее 0,7 части молотой кипелки (можно пушенки) и 2—3 части воды. Если используют известковое тесто, то его количество удваивается, а воды уменьшается.
Сухие материалы предварительно перемешивают, смачивают водой и вновь перемешивают до однородного состояния, кладут в формы, трамбуют, снимают формы и сушат под навесом или в закрытом помещении. Время сушки зависит от температурных условий и применяемого вяжущего вещества. Изделия с глиной сохнут в среднем 4—5 недель, с гипсом, известью и трепелом — 2—3 недели.
Более экономичными деревянными стенами являются стены каркасные, каркасно-щитовые, щитовые, собираемые из элементов заводского изготовления (рис. 36). Деревянный каркас представляет собой пространственную конструкцию из нижних обвязок, уложенных по фундаменту, опирающихся на эти обвязки одно- или двухэтажными стойками из досок, брусьев, соединенных верхними обвязками, балками и подкосами в жесткую систему. Соединения элементов такого каркаса выполняют на гвоздях, болтах, а при брусчатом каркасе применяют и скобы. По стойкам каркаса делают дощатую обшивку. Пространство между наружной и внутренней обшивками заполняют утепляющей засыпкой, матами из камышита или соломита или различными плитными утеплителями. В каркасных зданиях заводского изготовления наружную дощатую обшивку часто защищают обшивкой асбоцементными листами.
Рис. 36. Фрагмент угла одноэтажного каркасного здания: а — фрагмент угла; б — горизонтальный разрез; в — вертикальный разрез: 1 — стропила; 2 — подстропильная балка; 3 — доски, уложенные по диагонали под полом; 4 — нижняя обвязка; 5 — промежуточные стойки; 6 — цоколь; 7 — гидроизоляция; 8 — доска или рейка; 9 — лаги пола; 10 — доска; 11 — окантовочная доска; 12 — пол; 13 — стойка оконного проема; 14 — верхняя обвязка; 15 — дощатая обшивка; 16 — ригели; 17 — сыпучий утеплитель; 18 — пароизоляция; 19 — утрамбованная глина; 20 — балка чердачного перекрытия
Деревянными крупнопанельными домами называются здания со стенами, перекрытиями и другими конструктивными элементами заводского изготовления. Такие здания возводят высотой в один или два этажа. Несущий остов дома образуют панели наружных и внутренних стен, связанные между собой брусками нижней и верхней обвязки. Фундаменты — столбчатые или ленточные, выложенные из кирпича, монолитные бетонные или из других материалов. Стены — наружные и внутренние панели, опирающиеся на бруски нижней обвязки, уложенные по верху фундамента. Стеновые панели бывают глухие и с оконными или дверными проемами. Цокольное перекрытие — панели с утепляющей прослойкой. Бруски верхней обвязки — это не только связи для смонтированных панелей наружных и внутренних стен, они служат опорой для строительных элементов крыши или панелей чердачного перекрытия. Стропила состоят из деревянных стропильных ног, стоек и подкосов. Кровля — волнистые асбестоцементные листы, металлочерепица или другие кровельные материалы, уложенные по обрешетке из брусков. Отмостка — асфальтовая или бетонная полоса вдоль периметра наружных стен, предназначена для отвода поверхностных вод.
Панели наружных стен имеют контурную обвязку из профильных брусков с наружной и внутренней обшивкой и утеплением из минераловатных плит. Утеплитель от увлажнения с внутренней стороны защищает пароизоляция из пергамина.
В панелях внутренних стен в отличие от наружных предусмотрена гипсокартонная обшивка с двух сторон, внутреннее заполнение — из древесноволокнистых плит. Панели цокольного и чердачного перекрытия по ширине такие же, как стеновые, а их длина зависит от размеров перекрываемого помещения. По верху панелей цокольного перекрытия предусмотрена обшивка из твердых древесноволокнистых плит. При качественном изготовлении панелей, высокой точности монтажа и тщательной заделке стыков эти дома обладают хорошими эксплуатационными качествами.
До монтажа конструкций крупнопанельного деревянного дома проверяют горизонтальность и пря- моугольность возведенного фундамента. Цоколь дома должен быть горизонтален. Его верхнюю поверхность выверяют двухметровой рейкой с уровнем. Все неровности выравнивают цементно-пес- чаным раствором (состава 1:2). Прямоугольность фундамента проверяют с помощью шнура, натянутого между противоположными углами. Равенство диагоналей свидетельствует о прямоугольнос- ти выложенного фундамента.
Укладка гидроизоляции. По поверхности цоколя раскладывают гидроизоляционный пакет шириной 150 мм для защиты деревянных конструкций от загнивания. Он состоит из просмоленной пакли, обернутой двумя слоями рубероида или толя. В местах, где из фундамента выступают стальные штыри (анкера), в пакете прокалывают отверстия. После раскладки гидроизоляционных пакетов расстояние между штырями в цоколе замеряют и в соответствии с замерами высверливают отверстия в брусках нижней обвязки. Затем бруски раскладывают по периметру цоколя так, чтобы анкера, препятствующие смещению брусьев, вошли в просверленные отверстия. Бруски нижней обвязки служат опорой для панелей наружных и внутренних стен. Бруски под внутренние стены обычно укладывают по кирпичным столбикам. В углах, местах примыкания стен и на протяженных участках бруски нижней обвязки стыкуют впритык и прибивают друг к другу гвоздями, забиваемыми под косым углом. Горизонтальность уложенных брусков нижней обвязки проверяют рейкой с уровнем.
Далее идет укладка цокольного панельного или балочного перекрытия, монтаж панелей наружных и внутренних стен, установка стропильных ферм, устройство подшивного потолка, кровли, обшиваются фронтоны, подшивается карниз, делается крыльцо, веранда, настилаются полы, устанавливаются оконные и дверные блоки, а также выполняются другие работы. Технология монтажных работ зависит от конструкции дома и для каждой конструкции имеются свои особенности, которые излагаются заводами-изготовителями в соответствующих инструкциях по монтажу и прилагаются к комплекту деталей дома (рис. 37).
В условиях Крайнего Севера и в районах с устойчивыми сильными ветрами рубленые и щитовые деревянные здания часто защищают снаружи одинарной или двойной дощатой обшивкой по слою толя или пергамина. Ниже даны наиболее экономичные по расходу древесины каркасные стены с заполнением из камышитовых или других плит
Конструкция стены |
Расход древесины, % |
Бревенчатая, с рубкой с остатком |
100 |
То же, с рубкой «в лапу» |
90 |
Стена, рубленная из бруса |
70 |
Каркасная |
50—55 |
Щитовая |
40 |
Каркасная с камышитовыми матами |
20—30 |
Рис. 37. Конструктивная схема крупнопанельного дома: 1 — нижняя обвязка; 2 — цокольные панели пола; 3 стеновые панели; 4 — панели чердачного перекрытия; 5 — кровля; 6 — стропильная ферма; 7 — щит фронтона
При неблагоприятных условиях дерево быстро гниет, поэтому при строительстве деревянных зданий необходимо внимательно отбирать и антисеп- тировать древесину, тщательно изолировать дерево от земли и камня в цоколе, правильно выполнять врубки и защищать их от увлажнения, а также выполнять все предусмотренные проектом устройства по вентиляции подполья и перекрытий.
При эксплуатации деревянных стен необходимо следить за состоянием нижних венцов рубленых стен и обвязок каркасных зданий, участков стен под окнами, отливов на них, мест пересечения стен и углов здания
При выпучивании простенков рубленых стен устанавливают сжимы из расчета два сжима на простенок.