Содержание
Усадка деревянного дома.
Деревянный дом из массива древесины, подвержен процессу усадки.Связано это с тем, что материал для изготовления дома имеет естественную влажность, и в процессе его постепенного высыхания бревно начинает изменяться в диаметре и дом начинает "садиться".
Многие считаю что сруб садится в первый год жизни, поэтому ждут год для того чтобы дать срубу выстоятся перед тем как начать отделочные работы. На самом деле процесс усадки дома можно разделить на два этапа: первый этап – после монтажа сруба, продолжительность первого этапа длится примерно год, дом садиться на 2-4%. Древесина набирает влажность окружающей среды и процесс усадки останавливается. Второй этап усадки сруба более ответственный, и начинается он после включения отопления. Длится примерно 2-3 года, в процессе активной эксплуатации дома усадка составляет 6-8%.Древесина под действием источников тепла внутри дома высыхает и процесс усадки останавливается, влажность сухого сруба примерно 6-8%.
Для обеспечения процесса нормальной усадки существует несколько конструктивных особенностей, которые обязательно должны быть учтены при проектировании и строительстве дома.
- 1. Все вертикальные элементы должны быть закреплены через компенсатор.
- 2. Кровля в деревянном доме должна быть "скользящей", то-есть не должна быть жёстко закреплена к мауэрлату. Крепления к мауэрлату выполняются только через скользящую опору.
- 3. В оконных и дверных проёмах должна быть установлена скользящая обсадная коробка с зазором 7-10 см.
Усадка
Любой деревянный сруб после его возведения нельзя сразу окончательно отделывать. Так как дереву нужно некоторое время, чтобы в нем перестали происходить активные изменения – более-менее установился определенный постоянный процент влажности, произошли взаимные деформационные изменения венцов, перестали увеличиваться зазоры и трещины и пр.
С тех времен как был изобретен метод оцилиндровки бревен (и тем более – клееный брус) время для усадки требуется намного меньше. Раньше сруб должен был 3 зимы перезимовать, прежде чем брались за его дальнейшую отделку. Сейчас при использовании унифицированных бревен единых размеров достаточно чтобы сруб прошел годовой цикл. И не важно, что сборка сруба из оцилиндрованных бревен происходит быстро – он все равно усаживается какое-то время.
Единообразие размеров и подгонка заводским способом диаметра чаши под окружность бревна позволяет уменьшить проблемы, возникающие у любого сруба при усадке, помогает избежать больших сквозных щелей и внутренних продольных трещин. Это в свою очередь, уменьшает объем утеплительно-герметизационных работ.
Объяснения физики усадки здания из дерева
Научно говоря «усадка = анизотропия древесины». В простонародье – обычная усушка, влекущая за собой уменьшение размеров (как в диаметре, так и по длине). Даже самое высушенное (с пониженным процентом влажности) на производстве бревно готовое к строительству, все равно продолжает активно сохнуть еще какое-то время.
На практике известно, что по ширине бревно усыхает сильнее. К тому же проблема в том, что верхние (наружные) слои сохнут быстрее внутренних. Их объем уменьшается, а внутренних – еще нет. Из-за этого происходит напряжение древесины, приводящее к растрескиванию бревен. Это уменьшает их механическую прочность.
Проблема также может возникнуть при использовании бревна с искривленным направлением зерна. При усадке оно скручивается, становится непрямым, соответственно направлению зерна.
Усадочные процессы разделяют (условно) на два:
Естественная – уменьшение объема бревна от потери влаги.
Механическая – изменение формы венцов от давления веса всех лежащих выше него бревен и кровли.
Какие проблемы придется решать после усадки?
Из-за того, что каждое бревно в срубе изменяется (деформируется) согласно своей природе, то в целом конструкционная прочность строения становится слабее. Это может привести к его полному разрушению, особенно если сруб поставлен с технологическими нарушениями либо был произведен неправильно технический расчет конструкции, да и ошибка в проекте может привести к разрушению.
Меньшими проблемами будут заваливание стен, проседание угла, нарушение целостности (трещина) в фундаменте, скручивание отдельных венцов, выпадение балок, выгибание пола и т.п. Что тоже потребует немалых усилий по исправлению.
Если вы плохо укрыли сруб временной кровлей, то накапливаемая внутри влажность может привести к загниванию бревен.
Ну и если вы всё при строительстве и проектировании сделали правильно, то минимум чем вы можете отделаться – это трещины и щели, требующие их заделки, конопатки и герметизации. А также деформации проемов окна-двери.
Как быстро и как сильно усядет сруб?
Факторы, влияющие на скорость усадки и степень деформационных изменений:
– начальная влажность бревен и их метод предварительной сушки,
– применение/отсутствие консервантов, способ их нанесения (погружением или поверхностно),
– – размер бревен (особенно диаметр),
– способы дальнейшего отопления и вентиляции,
– расположение стены относительно «север-юг»,
– сезон начала усадки, влажность климата.
Строительные ГОСТы говорят, что за время усадки любой сруб теряет от 5 до 8% объема бревна, а механическая усадка – 2%. Т.е. если в среднем ставят сруб 2.8 метра 1 этаж, то на 8-10 см он «сядет».
Конечно, быстрее всего дом усаживается первые месяцы после строительства. Буквально за полгода (реже год) усадочные процессы завершаются на 90%. И столько же времени нужно еще, чтобы сруб достиг физико-химического равновесия, дающего возможность заниматься дальнейшей отделкой. Существуют формулы, помогающие рассчитать время усадки в зависимости от вышеперечисленных факторов.
Учитываем усадку при использовании бревна оцилиндрованного
Важно взять не просто бревно оцилиндрованное, но желательно, чтобы оно было заготовлено в зимний период. Зимние бревна лишены сокодвижения – т.е. они изначально не активны и имеют меньший процент влажности и большую плотность.
Сохнуть они будут равномернее – скорее даже можно сказать, что влага будет вымерзать из них. При этом не происходит внутреннего растрескивания ствола. Из-за этого сама усадка будет менее деформирующим процессом.
Никаких жучков, грибков и плесени зимой не бывает. И первое самое активное время усадки эти факторы не будут тревожить.
Что поможет при усадке – компенсаторы и нагели
Для уменьшения негативных последствий естественной усадки при возведении сруба применяют особые устройства и детали, называемые «компенсаторы усадки». Они могут быть как простейшие сквозные штифты, соединяющие поперечно между собой попарно венцы, так и сложные механические устройства, позволяющие с силой скреплять бревна между собой.
Штифты называются «нагель», они изготавливаются из более плотных пород древесины, имеющей меньший процент влажности. Обычно нагели многогранны. И бревно, усыхая, обжимает нагель со всех сторон, обеспечивая этим надежное крепление. Нагели забиваются в специально просверленные отверстия в шахматном порядке возле торцов сруба и через каждый метр (примерно) по всей длине стены.
Механические компенсаторы усадки устанавливают на все опоры дома – в зазоры между опорными столбами и срубом. Действуют устройства по принципу домкрата, помогая производить равномерную усадку всех стен. После процесса их убирают. Использовать компенсаторы можно многократно, поэтому нецелесообразно их покупать – легче взять в аренду. А грамотнее будет пригласить специалистов по установке компенсаторов со своим оборудованием.
Узел «сила»
Более современным и лучше работающим устройством по сравнению с нагелями, является пружинный узел. Он состоит из пары шайб и подтягивающей оцинкованной пружины. Она помогает более плотному прилеганию венцов друг к дружке. И усиливает это прилегание при усадке.
Как устанавливать:
Сверлится в смежных бревнах отверстие на полтора диаметра бревен (т.е. одно полностью, второе наполовину).
Узел вставляется так, чтобы снаружи была шляпка.
Пружинку закручиваем дрелью до упора, прижимая венцы.
Теперь пружина находится в напряжении и хочет сократиться (сжаться). Это возможно только при усыхании бревен.
Но кроме этого «Силу» можно применить при установке окосячек (будут меньше деформироваться), при исправлении больших сквозных щелей при конопатке.
А для более предсказуемого проведения этапа усадки нужно сделать вот еще что:
– обеспечить хорошую вентиляцию,
– обеспечить укрытие временной кровлей,
– по возможности подключить отопление,
– нижние венцы делать из более плотной и сухой древесины.
Конечно, правил и соблюдения технологий очень много. И обывателю трудно всё знать и всё учесть. Т.е. без прораба и привлечения специалистов самому построить дом невозможно. Даже из оцилиндрованного бревна. Поэтому мы – компания «Северный Дом Вятка» – предлагаем услуги своих профессионалов на любом этапе проектирования и строительства. И в любом необходимом вам объеме – от консультации до полного ведения работ.
Также мы можем предоставить материалы для строительства, поскольку имеем собственный цех по обработки лесоматериалов и заготовительный участок северной древесины в Кировской области.
Большинство заказчиков домов опасаются процесса усадки деревянного дома и поэтому останавливают свой выбор на кирпичном или блочном доме. Но, уж поверьте, роскошь жизни в деревянном доме ничто не может заменить! Деревянные дома имеют особую атмосферу, запах, воздух… Никакой камень не способен приносить такое наслаждение.
Усадка деревянного дома – это естественное уменьшение объема дерева, процесс связан с уменьшением влажности. В живом дереве ствол насыщен определенным количеством влаги, а после срубки начинается процесс высыхания материала. Этот процесс в среднем длится от нескольких месяцев до одного года. Этот факт учитывается в процессе строительства деревянного дома, он же и влияет сроки завершения строительства.
Связанные с усадкой проблемы вполне решаемы. Главное – контроль, терпение и тщательность. Нужно с особой скрупулезностью отнестись к выбору специалистов. Только профессионалы смогут помочь подобрать подходящий материал, определить оптимальное соотношение качества строения и сроков ввода дома в эксплуатацию. Например, если покупать клееный брус от производителя – цена за куб будет вполне оправдана.
Нужно лишь запастись терпением, и уже через полтора года вы заселитесь в дом, дышащий покоем и гармонией, в дом из оцилиндрованного бревна.
Что влияет на саму усадку?
Первое – это материал, который вы выбрали для строительства:
– Рубленное бревно дает усадку приблизительно 7-10%, около года потребуется, чтобы отстояться, иногда больше. Это зависит от качества вырубки и времени заготовки материала.
– Брус естественной влажности – усадка 3-5%, срок, чтобы отстояться – от полугода до года.
– Оцилиндрованное бревно дает усадку 5-6%, а к внутренним работам можно приступать уже через 4-6 месяцев.
Древесина характеризуется свойством в зависимости от изменения влажности окружающей среды и температуры изменять содержание влаги, это называется гигроскопичностью. Эта особенность закладывает основу уникальных качеств такого материала, как древесина, а также определяет особенности работы с этим материалом. Каждый не раз слышал фразу о том, что деревянный дом дышит. А как это? Деревянные стены ведь не могут просто пропускать воздух, ведь тогда вся функция стен теряется. Конечно же, это не так! Особенность заключается в том, что древесина регулирует микроклимат помещения благодаря особенной способности поглощать и отдавать влагу. Естественным образом дерево заботится об обеспечении самых комфортных условий для человека, в этом никакой другой материал не может соперничать с деревом. Учеными доказано, что колебания влажности происходят только в первых 5 сантиметрах верхнего слоя с обеих сторон бревна. После того, как древесина венцов достигает равновесия с окружающей средой, влажность внутренних слоев больше не изменяется. Размеры дерева изменяются в связи с изменениями влажность, могут происходить процессы усушки или разбухания. Величина усушки зависит от направления волокон, эта особенность связана с анизотропным слоисто-волокнистым строением древесины. В процессе строительства и в перспективе при дальнейшей эксплуатации дома учитывается величина усушки в случае изменения от естественного состояния (влажность около 40%) до абсолютно сухого. В радиальном направлении этот показатель составляет 4%, в тангенциальном – 8%, вдоль волокон этот процент незначителен настолько, что его обычно не берут в учет.
Новый дом или бани из оцилиндрованного бревна или бруса кажутся идеальными. Но строители только успевают положить последний венец, как готовый дом уже начинает подвергаться влиянию от нагрузки собственного веса и усушки, что приводит к уплотнению пазов. Это и называют усадкой – изменение линейных размеров строительных элементов под воздействием вышеупомянутых факторов. На метр высоты усадка может составлять 10 – 40 мм, это зависит от исходной и конечной влажности венцов.
Неравномерная усадка
Боковые стены садятся медленнее, чем коньковые и фронтонные, так как они ниже остальных. Стены изнутри будут садиться быстрее, если контур дома замкнут, то есть стоят окна и двери, и при включенном отоплении. Процесс ускоряется из-за разницы влажности и температуры воздуха снаружи и внутри здания. В виду этого после строительства дома из оцилиндрованного бревна категорически не рекомендуется в первые 4-6 месяцев вставлять окна и ставить двери (закрывать тепловой контур дома), а также топить дом. В этот период должно быть обеспечено максимальное проветривание и беспрепятственная циркуляция воздуха во всех комнатах, это поспособствует естественному высыханию бревна и естественной и равномерной усадке. Естественная и механическая усадки происходят в первый год. На естественную усадку оказывает влияние высыхание бревна и уменьшение его диаметра вследствие этого, усадка составит 5-10 мм в зависимости от первоначального сочетания. Механическую усадку обеспечивает нагрузка кровли и верхних венцов, естественным образом бревна сдавливаются и плотнее прилегают друг к другу. Кроме того, растрескивание по лунному пазу или по компенсационному шву влияет на незначительное изменение геометрии сечения бревна, следовательно, также влияет на процент усадки в большую сторону.
Механическая нагрузка на стены
Именно по этому, всем нашим клиентам, мы рекомендуем выполнять устройство чистовой кровли, одновременно со сборкой дома, т.к. это позволяет ускорить усадку, посредством дополнительной механической нагрузки на стены, равномерно распределяя дополнительные (вес кровельного покрытия, снеговые, ветровые) нагрузки, которые благотворно влияют на процессе усадки, уплотняя пазовые соединения, исключая подвисания бревен сруба и уменьшая, а в большинстве случаев исключая, возможность образования щелей. При таком подходе, уменьшаются трудозатраты и расход материала на конопатку бревенчатого дома, и как следствие общие расходы на его строительство. Особенно эффективна, механическая усадка, при выборе черепичного кровельного покрытия для устройства кровли деревянного дома из оцилиндрованного бревна. Более подробно, эта информация представлена нами на странице чем покрыть деревянный дом.
Но данный подход применим, в случае если на деревянном доме простая двухскатная крыша, и обязательном устройстве кровли с использованием шарнирных соединений, скользящих опор стропил и соблюдении все технологий устройства кровли на деревянном доме, которые не препятствуют усадочным процессам и компенсируют их, сохраняя целостность конструктивных элементов и плоскости кровли. В противном случае, обустраивается временная кровля, из рубероида или гидроизоляционной пленки, на время усадки дома, по окончании которой приступают к ее обустройству в чистовом варианте. Поэтому, рекомендуем Вам, учитывать данную особенность при выборе Вашего будущего дома и стремиться к упрощению конфигурации кровли деревянного дома, что так же положительно скажется на повышении ее надежности на весь срок эксплуатации, за счет отсутствия заведомо слабых мест кровли – ендов, стыков, изломов и примыканий.
Используйте компенсаторы усадки
Особенно сильно проявляется усадка в первый год после окончания строительства бревенчатого дома. С учетом этой особенности современные технологии позволяют исключить негативные последствия, используя для грамотной работы новые технические решения. Говоря об этом, имеются в виду компенсаторы усадки (винтовые регулируемые опоры), их применяют для регулировки по высоте опорных деревянных столбов. Уже более 50 лет компенсаторы усадки успешно используются в строительстве деревянных домов, бревенчатых бань и при возведении деревянных конструкций кровли.
Компенсатор усадки устанавливают между оцилиндрованным бревном и несущей деревянной балкой, которая расположена под крышей деревянного дома. Регулируемые винтовые опоры незаменимы на любом из этапов строительства и усадки дома из дерева. Компенсаторы позволяют достичь равномерной усадки бревенчатого сруба. В производстве они изготавливаются оцинкованными и выпускаются в диаметре 20-26 мм.
Такие регулируемые винтовые компенсаторы требуется устанавливать, когда столб из бревна является подпоркой для деревянных стен. Компенсаторы усадки всегда устанавливают под столбы, которые поддерживают открытую веранду, или столбы, которые поддерживают открытое крыльцо деревянного дома. Винтовые компенсаторы усадки действуют по следующему принципу: на максимально выкрученном размере компенсатор устанавливается под опорную балку или под опорный деревянный столб. К столбу или к балку с помощью саморезов крепятся опорные площадки компенсатора. Винт компенсатора устанавливают в максимально возможное высокое положение.
За весь срок усадки деревянного дома из оцилиндрованного бревна рекомендовано раз в 1,5-2 месяцы подкручивать в сторону скручивания гайку компенсатора, так столб или опорная балка опускаются на 0,5 – 1,5 см. В некоторых случаях можно «на глаз» определить расстояние опускания гайки компенсатора усадки, если руководствоваться стрелой прогиба стропильной балки или перекрытия дома.
Исключите скручивание, перекос и провисание бревен
Стены деревянного дома, выполненные из бревна, в процессе усадки, кроме усыхания, также стремятся изменить свою форму. Бревно скручивается и изгибается. Это происходит по оси несущих стен, а не только в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Чтобы компенсировать вышеупомянутые процессы, предотвратить смещение конструкций от проектного уровня, дом из бревна собирают на деревянные нагеля. Без него в ходе усыхания из-за возникающих внутренних сил деформация бревна будет неизбежна.
Нагель – это шкант из дерева, который в ходе усадки препятствует скручиванию бревен по своей оси.
Полное отсутствие, неверная установка или недостаточное количество нагелей в конечном итоге приведет к перекосам и вываливанию бревен из стен.
Устанавливают нагели, учитывая длину бревна и расположение дверей и окон, в шахматном порядке относительно друг друга. Отверстия под нагели производятся строго вертикально и по центру бревна через каждые полтора-два метра.
Диаметр отверстия делается чуть больше, чем диаметр самого нагеля. Глубина его также должна быть больше длины нагеля примерно на 3-4 см, это обеспечивает место для его продвижения для усадки сруба. В ином случае верхнее бревно при усадки зависнет не нагеле, в результате этого между бревнами образуется щель. Лучшим материалом для нагеля является береза.
Уделите внимание проемам
Чтобы защитить и крепить проемы на период усадки рекомендуется оставлять перевязку с помощью балок из бревна по центру проемов, их выпиливают перед окосячкой и непосредственной установкой оконных и дверных изделий. Это средство простое, однако, достаточное действенное, позволяет укрепить ослабленные прорезкой проемов стены и защитить дверные и оконные блоки от влияния усадки, что поможет избежать появления щелей по краям проемов, а также укрепит концы бревен от выкручивания.
Вот несколько советов, которым стоит следовать при строительстве деревянного дома из оцилиндрованного бревна:
* применять скользящие опоры и шарнирные соединения;
* не прикреплять стропила к бревну слишком жестко;
* в оконных и дверных проемах оставлять перевязку стен;
* не ставить столбы в распор без винтовых компенсаторов;
* делать глубину отверстия для нагеля на 3-4 см больше длины нагеля;
* оставить компенсирующий зазор в проемах между верхним бревном и окосячкой;
* оставить открытыми дверные и оконные проемы в период усадки;
• – отделочные работы начинать не ранее, чем через полгода.
Необходимо помнить, что в случае, если не учитывать процесс усадки и вовремя не побеспокоиться о компенсирующих мероприятиях, то усадка может привести к тому критическому моменту, когда восстановить или отремонтировать деревянный дом будет просто невозможно.
Со всеми нюансами и технологиями возведения долговечного деревянного дома отлично знакомы наши проектировщики и строители. Залог получения качественного и стабильного результата – это изучение опыта строительства наших предков в сочетании с новейшими технологиями и опытом работы. Обращаясь к нам, Вы можете не сомневаться в том, что спустя несколько десятилетий ваш дом будет радовать Вас своей красотой, теплом и уютом!
Усадка дома из оцилиндрованного бревна
Почти каждая деревянная конструкция, за исключением клееного бруса, обладает одним естественным свойством — усадкой. Она является причиной усыхания материала и длится от пары месяцев до нескольких лет. В данной статье подробно описано, в чем заключается усадка дома из оцилиндрованного бревна и как можно минимизировать негативные последствия явления.
Особенности процесса
Древесные заготовки цилиндрической формы имеют единый диаметр по длине и ровную округлую поверхность. Это снижает объем теплоизоляционных работ. Однако минимальная усадка неизбежна. Увы, иногда она является причиной порчи строения.
Физики именуют процесс анизотропией древесины, а в простонародье усадка известна как «усушка». Она заключена в уменьшении продольных и поперечных размеров бревен, причем второй случай влечет за собой более неприятные последствия. Причина усушки — высыхание и упрочнение древесной структуры. Бревно, спиленное и очищенное от коры, обречено на выведение жидкости.
Любопытный факт: стены внутри строения усаживаются быстрее наружных, особенно если конструкция имеет замкнутый контур. На это влияют отопительные приборы, более благоприятный микроклимат, низкая влажность.
Имеет место не только естественная усадка, но и механическая. Происходит она под действием силы тяжести лежащих сверху бревен и тоже приводит к растрескиванию.
Последствия усадки
- появление трещин на бревнах, вызывающее продувание жилища;
- выгибание бревен в стороны;
- перекос дверных или оконных проемов;
- выход межэтажных перекрытий из гнезд, провисание конструкции;
- оседание кровли, углов дома.
Самые печальные последствия — это разрушение стен и полная утрата постройки.
Дерево, чтобы вобрать в себя лучшие свойства, произрастало десятки лет. Его положительные характеристики почувствуют лишь те, кто наберется терпения и повременит с заселением в долгожданное жилище. Так сколько составляет время усадки дома из оцилиндрованного бревна и можно ли ускорить этот процесс?
Продолжительность и величина усушки
Показатели, полученные за сотни лет эксплуатации бревенчатых строений, структурированы в Согласно документу, средняя величина усушки стены высотой 2,8 метра составляет 8–10 см, то есть 3–4%. Современные источники утверждают иное: от 5 до 8% объема уменьшается в ходе естественной усадки и 1–2% — от силы тяжести лежащих сверху элементов. В отношении оцилиндрованного бревна принимается усредненный показатель, равный 3–3,5%. То есть для стены высотой 3 метра усушка составит 8–10 см.
Дерево никогда не высыхает на 100%, однако условная точка отсчета, когда изменения структуры не повлекут порчу конструкции, известна. Это 36 месяцев. Причем 90% усадки приходится на первый год после возведения дома, оставшиеся 10% — на последующие 24 месяца.
Это означает, что 12 месяцев после сборки дома он должен стоять и сохнуть в естественных условиях; так можно добиться усадки на 7–8 см. Далее допускается обустраивать жилье. Последующая усадка на 1 см не повлияет на целостность конструкции, если монтаж окон и дверей выполнен по обсадному (окосячному) принципу.
Как бороться с усадкой?
Никак, а вот минимизировать — можно.
Для этого применяют следующие методы:
- Принудительная осадка стен. Заключается в воздействии деревянным молотком на бревна при их укладке с целью плотного прилегания.
- Обсада (окосячка). Это древесная конструкция, снижающая давление материала на оконный/дверной проем. Являет собой короб, который защищает раму от деформации. Между рамой и бревном оставляется зазор, заполняемый монтажной пеной.
- Компенсаторы усадки. Применяются на элементах постройки, деформация которых непропорциональна усадке дерева. Пример — винтовой домкрат на опорных столбах или металлические уголки с вертикальным пазами для верхней части лестниц. Если ее прикрепить к перекрытиям, усадка вызовет деформацию конструкции.
Усадка — неизбежный процесс. Точно выявить ее скорость или вовсе игнорировать нельзя, но спрогнозировать — можно. Чтобы избежать негативных последствий процесса, придется запастись терпением. Тогда новый бревенчатый дом отблагодарит своих постояльцев теплом, уютом, комфортом и долгим сроком службы.