Специфические свойства бревенчатой конструкции

Усадка

Из-за естественной усушки дерева происходящей вследствие нагрузки и уплотнения швов бревенчатой стены возникающую осадку учитывают при проектировании бревенчатой конструкции. Осадку бревенчатых конструкций в зависимости от типа бревна рассчитывают примерно на 10-50 мм от высоты стены, большая часть которой возникает при усушке.

Расположенные внутри дома перегородки из-за меньшего процента содержания влажности осаживаются чуть больше, чем наружные стены. В том числе при сопряжении балок, мебели, лестниц, лёгких конструктивных перегородок, кирпичных стен с бревенчатой конструкцией нужно учитывать осадку бревенчатой конструкции
Безусадочные конструктивные элементы необходимо оборудовать запасом на осадку и несущие конструкции «винтовой ногой». Деревянные колонны устраивают при помощи - винтовой ноги» или припуском на осадку в соответствие с расчётной осадкой.

При проектировании следует принять во внимание:
   • в чертежах на разных уровнях - большую осадку брёвен на нижнем уровне
   • при продолжении или пристраивании старых бревенчатых построек - различную осадку старой и новой конструкции
   • что при проведении дымохода в верхнем и нижнем перекрытии, а также в кровле требуемые расстояния по пожаробезопасности остаются также после осадки и что    конструктивные элементы могут опускаться беспрепятственно Лёгкие конструктивные перегородки крепят к бревенчатым стенам напр, батенсом, в котором предусмотрены овальные прорези, для крепления шурупами. Также каркас дополнительной изоляции должен быть закреплён крепежом, регулирующим осадку.

Также оконные и дверные проёмы укрепляют по сторонам деревянными гребнями, регулирующими осадку. Они устанавливаются в прорези сделанных проёмов, препятствующих боковому смещению концов брёвен.

В жёсткой кровле, когда нижние и верхние концы кровельных балок должны быть прикреплены к припускам бревенчатой стены (фронтонные бревенчатые конструкции) вызывают происходящую осадку из-за разницы в высоте точек опоры смещение наружу кровельных балок. Поэтому надо учитывать вероятность деформации наружных стен в направлении от центра наружу, если крепление стропил не оснащено элементами крепежа допускающими возможность движения. Бревенчатая стена должна быть жёсткой, в качестве ребер жесткости выступают поперечные стены и сопряжения в шпунт. Деревянные нагели и металлические шпильки препятствуют смещению бревен особенно в длинных стенах и в краях проемов. Промежутки между деревянными нагелями должны быть как минимум 2000 мм.

Плотность

Содержащаяся в толще древесины влага в зимний период перемещается во внутренние помещения и затем замедляет понижение влажности воздуха в них. При помощи уплотнения замков и угловых соединений можно влиять на воздухопроницаемость бревенчатой конструкции. Трещины, возникшие в процессе сушки брёвен, не проходят сквозь толщу целого бревна и не оказывают сколько-нибудь решающего влияния на плотность бревенчатой стены

Сохранность и защита бревенчатой стены

На сохранность бревна больше всего влияет содержание влажности в древесине. Условием для роста грибковой плесени и загнивания древесины является, по крайней мере, 20 % содержание влаги в древесине и температура + 5 С0.Когда относительная влажность воздуха продолжительное время превышает 85 %, тогда влажность древесины поднимается в соответствие с этим показателем.

Методы защиты фасада. Защитой бревенчатого фасада обеспечивают сохранность как эстетических, так и конструктивных свойств древесины. На свойства дерева влияют различные грибковые заболевания (грибки плесени и гнили), влажность и ультрафиолетовое излучение солнца. Методы защиты в принципе делят на три категории: конструктивную и химическую, а также обработку поверхности. Для получения положительного результата приходится использовать все эти методы защиты поверхности.

Конструктивная защита. Целью конструктивной защиты является уменьшение агрессивных воздействий влаги на бревенчатые части конструкции.
Фасад следует защищать от грунтовой влаги, поднимающейся по капиллярам кладки, атмосферных воздействий в виде проливного дождя и стекающей грязной воды.
Конструкцию дома следует проектировать таким образом, чтобы воздух мог свободно циркулировать и высушивать фасад по возможности интенсивно.
Достаточно высокий вынос карниза эффективно защищает верхнюю часть бревенчатой стены от намокания водой, стекающей с крыши и от непосредственного воздействия дождя, а также уменьшает влияние солнечного излучения. Минимальная ширина карниза должна быть по крайней мере 500 мм.

Все террасы и балконы, в которых присутствуют бревенчатые и деревянные элементы рекомендуется защитить от атмосферных осадков, при помощи устройства различных форм навесов. Конструктивное решение защиты брёвен должно быть выполнено таким образом, чтобы сточные воды не скапливались в швах "конструкция капающего носа" Изоляцию швов нельзя оставлять неприкрытой на внешней стороне стыка; следует исключить возможность подтекания воды за её края, так как изоляция при ее намокании может служить хорошей основой для появления грибковых заболеваний.

Наружный организованный водоотвод устраивают с помощью водосточных желобов и водосточных труб, которые отводят воду в нужном направлении на землю, чтобы исключить возможность попадания стекающей воды на фасад здания при порывистом ветре. Нижний конец водосточной трубы следует устроить таким образом, чтобы сточная вода не попала на фасад здания. Нижние части оконных проёмов следует оборудовать металлическими отливами, с достаточным выносом наружу.
На верхнюю часть цоколя с внешней стороны необходимо устроить дренажную подсыпку достаточной высоты примерно 400 мм, для предохранения сруба от увлажнения и как следствие этого, загнивания нижних брёвен, вызванного талыми водами и появлением растительного слоя.

Необходимо помнить об изоляции здания от капиллярной влаги между нижним венцом и цоколем рубероидом или битумной обмазкой.

Химическая защита и обработка поверхностного слоя. Составы по обработке древесины классифицируют по следующим параметрам:
   • обеспечивать химическую защиту дерева от поражения грибками (т.е. создать условия, исключающие их появление)
   • покрыть защитным составом поверхностный слой древесины и таким образом препятствовать проникновению влаги в толщу дерева
   • защитить поверхностный слой дерева от ультрафиолетового излучения, а также
   •  образовать на поверхности древесины водоотталкивающую плёнку.

Обычно защитные вещества подразделяются на окрашивающие составы и собственно защитные вещества. Окрасочные составы, по своим свойствам более наполненные и формируют на поверхности древесины более плотную и менее водопроницаемую плёнку. Защитные вещества проникают глубже в толщу древесины и не формируют на поверхности плёнку. Защитные составы, применяемые для обработки бревенчатых поверхностей, обычно содержат в дополнение к основе небольшое количество специальных антисептических компонентов, уничтожающих грибки плесени.

Составы могут быть или бесцветными, или глянцевыми, или укрывающими. Укрывающие защитные составы по своим качествам лучше, чем глянцевые и бесцветные, т.к. они обеспечивают более эффективную защиту древесины от ультрафиолетового излучения. Проникновение составов в толщу дерева происходит на глубину несколько миллиметров. Составы по защите древесины могут или образовывать на поверхности дерева плёнку или же не создавать её. Важно, чтобы при обработке бревенчатой поверхности создаваемая плёнка обладала бы способностью водопроницаемости (по этой причине не все окрашивающие составы могут использоваться для обработки бревенчатых стен) так, как цельное бревно является гигроскопичным материалом, способным поддерживать баланс влажности на оптимальном уровне в соответствие с относительной влажностью воздуха. Если плёнка не позволяет проникать частицам водяного пара сквозь неё, то давление водяного пара отделяет плёнку от её основания.
Первую обработку грунтовочным составом рекомендуется провести по возможности сразу после сборки дома, так как ультрафиолетовое излучение проникает в толщу древесины примерно на глубину 0,1 мм, разрушая при этом клеящее вещество лигнин, находящееся на клеточном слое древесины. Чем больше ультрафиолетовое излучение успеет разрушить лигнина, тем хуже будет обеспечено сцепление защитных составов с деревом.

Обработка грунтовочным составом препятствует также росту грибков плесени и синевы.

Воздействие ультрафиолетового излучения на бревенчатую стену, обращенную на южную сторону, может быть даже в пять раз больше, чем на стену, обращенную на север. Поэтому стены, ориентированные на юг и запад нуждаются в обработке защитными составами в первую очередь.

Наращивание брёвен. Наращивание круглых и строганных брёвен осуществляют методом зубчатого соединения или методом соединения по окружности или применяют прочные соединительные материалы. Такие стыковые соединения нужно располагать в месте соединения углов. В месте соединения нужно обеспечить достаточную продольную жесткость стены.