Требования к древесине для строительства каркасного дома

Дерево – это основной материал, применяемый при строительстве каркасных домов. Преимущественно используется древесина в виде доски, то есть конструкционного элемента, ширина которого превышает толщину более чем в два раза. Так как область применения деревянных изделий при строительстве каркасных домов довольно обширна, то и требования к ним разнообразны.

Доска – основа, главный материал, при помощи которого создается скелет деревянных каркасных строений. От ее правильного выбора будет напрямую зависеть надежность и долговечность несущих конструкций, а также возможность выполнить тот или иной вариант отделки.

Доска для строительства каркасного дома

Доска для каркасного дома как, впрочем, и многие другие строительные материалы, должна соответствовать определённым требованиям. К таковым относятся:

• прочность – на сжатие, растяжение, изгиб, скручивание;
• долговечность – срок службы не может быть ниже, чем соответствующий срок всей постройки;
• удобство и простота использования – напрямую влияет на себестоимость строительства;
• стабильность параметров – в течение всего срока службы ни геометрические размеры, ни форма, ни структура материала не должны изменяться выше установленных пределов;
• территориальная и ценовая доступность, то есть, стоимость приобретения и доставки стройматериала должна быть разумной.

Соответствие указанным требованиям достигается, во-первых, соблюдением технологии изготовления конструктивных элементов, во-вторых, качеством самой древесины. В Российской Федерации применяется разделение пиломатериалов по сортам, начиная от первого, самого высшего, и заканчивая древесиной четвёртого сорта. Так, доска первого сорта практически не содержит сучков, естественных трещин либо других изъянов. Из таких материалов изготавливают основные, самые ответственные части каркасного дома. Доска четвёртого, низшего сорта содержит значительное число сучков, деформаций, и даже гнилостных очагов. Такие пиломатериалы применяются в качестве вспомогательных. Например, для устройства лесов или опалубки. Естественно, и стоимость леса различных сортов отличается существенно.

Требования к деревянному каркасу здания по нормативным документам

Специальные требования для деревянных конструкций здания приведены в следующих нормативных документах:

• СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80 (действующий в 2019)
• СП 31-105-2002 Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом. (рекомендательный)

Нормативные требования к влажности древесины строительных пиломатериалов и деревянных конструкций домов отражены, в основном, в трех следующих документах:

1. СП-352.1325800.2017 Здания жилые одноквартирные с деревянным каркасом. правила проектирования и строительства.
2. ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.
3. СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80.

Доски в каркасном доме

Деревянные изделия, в том числе и доски, применяются в различных конструкциях в каркасном доме. И для каждой из них характерны определённые типоразмеры и прочностные требования. Кроме того, в зависимости от места применения предъявляются разные требования и к материалу.

Элементы каркасного дома

Нижняя и верхняя обвязка

Так называемая обвязка прокладывается по поверхности ленточного или монолитного фундамента, а также по железобетонному ростверку. Её задача – сформировать единое ровное основание по всему периметру будущего каркасного дома в точном соответствии с проектом. Обычно ширина обвязки составляет от 25 до 40 см, соответственно в 1 или 2 доски. Толщина – в 1 доску при ровной поверхности фундамента, и в 2 – при значительном перепаде уровня.

Обвязочная доска на ленточном фундаменте

Вторая верхняя обвязка стен

Для обвязки используется сосновая или еловая доска толщиной 50 мм и шириной от 200 до 250 мм. Эти породы, в силу содержания в них природных смол в больших количествах, хорошо сопротивляются гниению. Но идеальный вариант – доска из дуба или лиственницы, хотя это довольно дорогое удовольствие. В любом случае доски для обвязки необходимо обработать водоотталкивающим, антисептическим и огнеупорным составами. Причем используется именно пропитанная, а не окрашенная или погруженная в ванну с антисептическим средством доска.

Для нижней обвязки очень важно применять доску с четкой геометрией. Любые, даже минимальные, отклонения в размерах обязательно скажутся на изменении горизонтальности платформы перекрытия, а, значит, и на внешней геометрии дома.

Балки перекрытия

Перекрытие – это горизонтальная стена, отделяющая один уровень строения от другого. Перекрытие может сочетаться с полом первого этажа, а также с полом верхнего и потолком нижнего этажей. Каркас перекрытия образуется так называемыми лагами – толстыми и прочными досками, установленными «на ребро» и опирающимися на стены дома. Лаги пола первого этажа также могут опираться непосредственно на обвязку фундамента. Для лаг выбираются дубовые или сосновые доски сечением 200х40 мм или 250х50 мм в зависимости от длины пролёта.

Балки перекрытия (лаги)

Если по перекрытию будет стелиться пол, то действует принцип – чем толще и шире, тем лучше, так как лаги принимают на себя основную нагрузку, то есть, вес мебели, движение людей и т. д. А если лаги станут сильно прогибаться, то полы будут покачиваться и скрипеть, что вряд ли понравится обитателям каркасного дома.

Сверху на лаги крепятся половые доски. В зависимости от типа устройства полов это могут быть черновые или чистовые полы. Разница между ними в том, что доска чернового пола может быть нестроганой, лишь бы она была правильных геометрических размеров. Доски чистового пола обязательно должна быть одинаковой толщины, то есть, пройти обработку на рейсмусовом станке. При этом на поверхности не должно быть смоляных карманов, задиров и других повреждений, которые будут видны после окончательной отделки. Обычно для половых досок используется хвойная доска толщиной 38-50 мм и шириной 140-200 мм.

Для создания балок подходит доска, влажность которой на момент строительства не превышает 19 процентов – то есть перед использованием она должна подвергаться либо камерной сушке, либо сушиться не менее 4 месяцев в правильно уложенном хорошо проветриваемом штабеле. Изделия естественной влажности для этих целей не подходят – сырые доски начнут сохнуть после укладки, что приведет к возникновению щелей и различных деформаций.

Кроме обычной, для полов выпускается шпунтованная доска, применение которой позволяет надёжно сплачивать соседние доски, То есть, достигнуть того же результата, что и при использовании обычной доски большей толщины.

Для потолков можно применять рейки или доски практически из любой древесины. Если это черновой потолок, к которому позже будут крепиться, например, листы гипсокартона, то достаточно хвойной шпунтованной доски толщиной 25 мм. Если красоту вашего потолка будет создавать сама доска, то лучше, конечно использовать лиственные породы, такие как дуб, бук, орех и т.д.

Стены каркасного дома

Из обрезных досок делают каркасные стойки, обвязки, проемы окон и дверей. Для внешнего каркаса используют доски толщиной не менее 38 мм и шириной от 140 до 196 мм, для создания внутреннего (перегородки) – ширина может быть меньше и составлять от 89 до 146 мм. Шаг стоек наружных стен бывает разный (условно 400 или 600 мм). Его делают в соответствии с размерами листов фанеры или ОСП, и размеров утеплителя, которые применяются для строительства.

Наружные стены каркасного дома

Доски для каркасных стоек должны быть сухие (влажность не более 19 процентов), они должны быть идеально калиброваны по сечению. Перепады в 3-5 мм исправить, конечно, можно, но это займет дополнительное время и силы. Для обустройства каркасных стоек допускается использовать доски с некоторыми незначительными пороками древесины и дефектами обработки (невыпадающие\здоровые сучки, смоляные карманы, тупой обзол). Над дверными проемами, под оконными проемами можно применять для каркаса доску небольшой длины, оставшуюся после укладки лаг или монтажа обвязки. Из дефектных досок можно выпиливать хорошие по качеству куски и использовать их для монтажа каркасных стоек этих узлов.

Так как каркас дома после завершения строительства, как правило, невидим, можно смело применять пиломатериалы с поверхностными дефектами. Это мало сказывается на прочностных характеристиках, но существенно снижает стоимость леса. Каркасные доски желательно также обработать предохраняющим от грибка составом.

Внутренние перегородки имеют определённое сходство по конструкции с каркасом внешних стен. Только испытывают существенно меньшие механические нагрузки и влияние окружающей среды. Поэтому требования к доскам, формирующим основу внутренних перегородок не такие жёсткие. Так, в подавляющем большинстве случаев оказывается достаточной хвойная доска 2-3 сорта. Если дом сухой, то древесина внутренних стоек не нуждается в противогрибковой обработке.

Стропильная система

Стропильная система – это основа крыши, её каркас. Основные элементы стропильной системы деревянного каркасного дома – это мощные коньковые балки, собственно стропила и различные варианты обрешетки/контробрешетки. Все это можно смонтировать из доски разного сечения.

Стропильная система крыши дома из доски

Стропильная система из доски

Стропильные фермы крыши дома

Для коньковых балок подойдут одинаковые по длине сухие доски (влажность не выше 19 процентов), из них собирают единый конек. Сечение их будет зависеть от угла наклона крыши и длины коньковой балки – подходящей является доска толщиной от 38 мм. Вариантов соединения в единый конек существует несколько, выбор в данном случае может зависеть от того, пиломатериалы какого размера имеются в наличии.

Стропила делают из доски толщиной 38-50 мм, допустимая ширина для этих целей составляет от 89 до 240 мм. Размер сечения и шаг расстановки будут зависеть от длины пролета, перекрываемого стропилами, а также от наличия подкосов, затяжек. Если стандартной длины (6 метров) недостаточно, то доски сращивают, используя гвозди, болты, шпильки.
Для стропил допустимо использовать только сухой откалиброванный по размеру пиломатериал с минимальным количеством не влияющих на прочность древесины дефектов.

Обрешетку делают, используя доску\брусок толщиной от 25 до 50 мм и шириной от 50 до 100 мм. Во многих случаях имеется необходимость монтировать обрешетку и контробрешетку – такая конструкция в сочетании с ветрозащитными мембранами создает технологический зазор для вентиляции крыши. Для обрешетки допускается использование доски естественной влажности – прикрепленная к стропилам, она будет высыхать, практически не деформируясь.

Блоки и укосины

Между каркасными стойками внутренних стен и между лагами устанавливают фиксирующие и противопожарные блоки. Их делают из обрезков, остающихся после торцовки стоек, лаг пола и досок обвязки. Особых требований в данном случае не предъявляется. Единственное, на что нужно обращать внимание – доски блоков должны быть одинаковыми по размеру с лагами и балками перекрытия, так как на блоки опирается обшивка платформы.

Укосины, врезаемые в обвязку и стойки внешних стен, выполняют из доски толщиной 25-38 мм и шириной 100-200 мм. Допускается в данном случае использование изделий с дефектами (смоляные карманы, сучки, деформации). Укосины жестко крепятся к стойкам, поэтому получается выровнять доску, деформированную даже в двух плоскостях.

Брус при строительстве каркасного дома

Брус большого сечения (150х150 или 200х200) подойдет для обустройства веранд, террас, навесов, колон, крыльца, столбов для деревянной лестницы… Использование его в качестве угловых стоек при сборке стен запрещено, так как это может повлечь за собой промерзание углов (вместо утеплителя в углу будет только массивная древесина).

Обвязка свай из бруса

Для создания или усиления различных узлов (во избежание деформаций и появления трещин в будущем) используют исключительно сухой брус, который перед применением подвергся сушке в специальных камерах. Иногда купить сухо обрезной брус нужного размера и качества достаточно сложно. Заменить его можно сдвоенной\строенной обрезной доской, предварительно скрепленной болтами или шпильками – по цене это будет дешевле.

Брусок используется при монтаже наружной и внутренней обрешетки. Для этих целей подойдут изделия, например, с сечениями 40х40, 40Х60 или 50х50 мм… Если планируется обустройство перекрестного каркаса, то между стойками наружных стен в поле установки утеплителя в горизонтальном направлении прикрепляются калиброванные строганные бруски. Шаг высчитывается по размеру листов утеплителя – это дает возможность перекрыть мостики холода и установить минвату враспор. Сверху накладывается пароизоляционный слой и вертикальная обрешетка под финишную отделку. Обустройство наружной обрешетки из бруска делается при планируемой в дальнейшем отделке горизонтальным сайдингом, блокхаусом, имитацией бруса и прочими штучными материалами. Для всех этих целей подойдут только сухие изделия хорошего качества – в противном случае можно получить кривой фасад либо лопнувшую внутреннюю отделку.

Требования к влажности древесины

Показатель влажности древесины характеризует степень насыщения древесины водой и определяется, как отношение массы воды, содержащейся в древесине, к массе сухой древесины, выраженное в процентах.

Влагомер древесины

Влияние влажности на качество древесины

Уровень влажности древесины строительных пиломатериалов (досок, брусков, брусьев, бревен) и собранных из них деревянных конструкций домов (стоек, балок, обшивок, стен, стропил) во многом определяет их прочность и долговечность. Список изъянов древесины пиломатериалов прямо или косвенно связанных с ее влажностью, согласно ГОСТ 2140-81 «Видимые пороки древесины …», включает три основных вида пороков:

• трещины;
• покоробленность;
• грибные поражения (плесень, гниль).

Трещины и покоробленности пиломатериалов возникают при резком изменении влажности древесины с высоких значений к низким (быстрая сушка). Грибные поражения – это, всем известные, синева и чернота древесины, вызванные грибками в древесине, которые наиболее интенсивно растут при повышенной температуре и влажности.

Нормы влажности древесины

По значению влажности древесину строительных пиломатериалов можно разделить на следующие уровни:

• Сухая – 10-18%;
• Воздушно-сухая (равновесная) – 19-23%;
• Сырая – 24-45%;
• Свежесрубленная и мокрая – более 45%.

Доска естественной влажности

Многие строительные фирмы, несмотря на СП 31-105-2002 упорно используют доски естественной влажности. Что это значит? Это значит, что влаги в досках содержится столько же, сколько в живом дереве (более 40%).

Единственным достоинством древесины естественной влажности является ее цена – это самые дешевые доски. Этим всё объясняется – строители экономят на материале. Следует отметить, что в процентном соотношении стоимость пиломатериалов от стоимости строительства всего дома очень мала, поэтому для заказчика экономия получается сомнительная.

Доска естественной влажности

Можно ли использовать доски естественной влажности в каркасе? Можно, но последствия могут быть следующие:

• Изменение размера досок из-за усушки, следовательно, кривой каркас, сложности при отделке, щели.
• Изменение геометрии пиломатериалов – доску может выкрутить прямо в каркасе, такие случаи известны.
• Заражение дерева плесенью и грибком – без комментариев: приятного мало.

В каких случаях всё-таки можно рискнуть и построить дом из влажной древесины? Когда есть возможность, соорудив каркас, оставить его на несколько месяцев на просушку и только потом утеплять. Вероятнее всего, бороться с плесенью и щелями в дальнейшем всё равно придётся. Кроме этого, рассматриваемый вид досок можно использовать для обрешетки (ширина досок должна быть до 25 мм).

Кроме того, можно приобрести пиломатериалы естественной влажности и самостоятельно их высушить. Но, во-первых, это долго, во-вторых, есть вероятность, что в результате у вас получится много досок с измененной геометрией, иначе говоря – брака.

Доска технической (камерной) сушки

Древесина технической сушки – это доски, которые высушили в специальной сушильной камере до влажности от 12 до 18%.

Сушильная камера для древесины

Влажность доски 12-18% – из материалов с такой характеристикой рекомендуется строить каркасный дом в СП 31-105-2002

Такая древесина не требует дальнейшего антисептирования и не изменит своих размеров и геометрии в дальнейшем. Брак видно сразу.

Сухая строганая доска

Сухая строганая доска – самый дорогой вариант из всех перечисленных, но самый надежный и правильный. Доски высушены, отсортированы, выстроганы до одного размера: работать с подобным материалом – удовольствие.

Сухая строганая доска

Использование таких досок – гарантия ровного, аккуратного каркаса, без плесени, грибка и щелей. К тому же, такие доски найти значительно проще, чем сухие нестроганые, а стоимость лишь слегка выше, чем у последних.

Выводы по учету влажности древесины пиломатериалов

Из приведенных выше нормативных данных можно сделать следующие выводы:

• Изготовители могут поставлять в продажу и на стройку пиломатериалы практически любой влажности, но без плесени, грибка, гнили, а при вероятности образования этих пороков, провести антисептирование древесины.
• Термин «камерная сушка» не гарантирует нормативных показателей влажности древесины, т.к. описывает только технологию сушки, но не обусловливает количественных значений влажности древесины в результате такой сушки.
• Во вновь смонтированных деревянных конструкциях, влажность пиломатериалов не должна превышать 18-20%.
• Эксплуатационная влажность древесины – влажность в конструкции в законченном строительством и эксплуатируемом (отапливаемом) доме – должна быть не более равновесной (10-12%). Для этого, деревянные конструкции должны быть защищены от воздействия атмосферной и бытовой влаги и иметь возможность отдавать излишнюю влагу (сохнуть) в окружающую среду.