Бревенчатый дом или бревенчатая постройка — это конструкция, построенная из горизонтальных бревен, скрепленных по углам выемками. Бревна могут быть круглыми, квадратными или обтесанными в другие формы, вручную или фрезерованными. Термин « бревно-срубовой домик » обычно относится к небольшому, более простому бревенчатому дому, например, охотничьему домику в лесу, в котором может быть или не быть электричество или водопровод.
Строительство из бревен было наиболее распространенной строительной техникой в крупных регионах Швеции , Финляндии , Норвегии , Прибалтики и России , где прямые и высокие хвойные деревья, такие как сосна и ель, легкодоступны. Оно также широко использовалось для народных построек в Восточной Центральной Европе , Альпах , на Балканах и в некоторых частях Азии , где преобладают схожие климатические условия. В более теплых и западных регионах Европы, где преобладают лиственные деревья, предпочтение отдавалось каркасному строительству .
Два первоначальных основных стиля бревенчатых домов включали:
Изготовленные вручную бревенчатые дома строились на протяжении столетий в Фенноскандии, финно-угорских регионах, таких как Карелия, Лапландия, восточные части Финляндии. Также в Скандинавии , [1] России [2] и Восточной Европе , и обычно строились с использованием только топора, ножа и резца для бревен. [3]
Поселенцы из Северной Европы привезли искусство строительства бревенчатых домов в Северную Америку в начале XVII века, где его быстро переняли другие колонисты и коренные американцы . [4] CA Nothnagle Log House , построенный в Нью-Джерси около 1640 года, вероятно, является старейшей бревенчатой хижиной в Соединенных Штатах .
Сборные бревенчатые дома на экспорт производились в Норвегии с 1880-х годов до примерно 1920 года тремя крупными компаниями: Jacob Digre в Тронхейме , M. Thams & Co. в Оркангере и Strømmen Trævarefabrik в Стрёммене . Они изготавливались на заводе из распиленных или фрезерованных бревен, пронумерованных и разобранных для транспортировки, а затем снова собирались на месте у покупателя. Покупатели могли заказать стандартные модели из каталогов, индивидуальные дома, спроектированные архитекторами, нанятыми компаниями, или дома по собственному проекту. Бревенчатые дома от Thams были выставлены на Всемирной выставке (1889) в Париже .
В 1920-х годах на рынке появились первые американские дома из фрезерованного бревна, в которых бревна были предварительно обрублены и сформированы, а не обтесаны вручную. Сегодня многие бревенчатые дома изготавливаются методом фрезерования, в основном потому, что они требуют меньше трудоемких полевых работ, чем дома ручной работы. В Северной Америке насчитывается около 500 компаний, которые строят дома из бревен ручной работы, подогнанных под форму.
Бревна в бревенчатых домах имеют различную степень влажности; все бревна имеют влажность, когда их только что срубили. Влага из бревен, обработанных вручную, естественным образом покидает древесину, высыхая до тех пор, пока она не стабилизируется в соответствии с климатом. Это высыхание вызывает перемещение и усадку диаметра бревна. По мере высыхания бревен и бруса дифференциальная усадка (радиальная по сравнению с тангенциальной) приводит к тому, что небольшие трещины (известные как «щели») медленно раскрываются с течением времени. Трещины — это естественный процесс как в высушенных на воздухе, так и в высушенных в печи бревнах. Это происходит во всех бревенчатых домах независимо от метода строительства или способа сушки древесины и считается нормальным.
Фрезерованные бревна обрабатываются иначе, чем бревна ручной работы. Бревна, предназначенные для фрезерования, могут стать одним из нескольких типов в зависимости от желаемого качества и результатов.
Бревна, которые срублены в комлевом лесу, доставлены на лесопилку или на строительную площадку срубов, с них снимают кору и используют для строительства каркаса сруба, бревенчатых домов ручной работы или пропускаются через профилирующие машины, обычно называемые «зелеными» бревнами, если они не были высушены на воздухе или в печи. «Зеленый» относится не к цвету, а к содержанию влаги. [5] Фактическое содержание влаги в «зеленых» бревнах значительно варьируется в зависимости от вида дерева, сезона, в который оно было срублено, и того, измеряется ли заболонь или ядро. Содержание влаги в зеленых бревнах может составлять от 20% до 90%. [6]
Один из типов высушенных на воздухе бревен — «мертвостоящее», которое относится к деревьям, погибшим по естественным причинам (уничтожение насекомых, вирус, пожар и т. д.) и срубленным после смерти. Сухостойные деревья могут быть срублены через месяц или несколько десятилетий после смерти, поэтому термин «сухостойное» не обязательно означает, что бревна высохли до равновесного содержания влаги. Сухостойные бревна могут быть зелеными или более или менее сухими.
После строительства зеленые бревна высыхают в процессе эксплуатации в срубе. Примерно через четыре года зеленые бревна, которые являются частью готового сруба, достигают равновесия с местными условиями и имеют равновесную влажность от 6% до 12%, которая варьируется в зависимости от местного климата, сезона и местоположения. [7]
Некоторые компании, занимающиеся бревенчатыми домами, оставляют свежесрубленные бревна (или фрезерованные пиломатериалы) на открытом воздухе для естественной сушки. Бревна могут быть сложены с прокладками (известными как «наклейки») между ними. Этот процесс позволяет влажности бревен естественным образом падать по мере высыхания древесины. В районах с высокой влажностью для высыхания может потребоваться до одного года на дюйм толщины бревна. В засушливом климате может потребоваться меньше времени. Бревно диаметром 8 дюймов обычно достигает равновесия примерно за 18 месяцев в Скалистых горах Северной Америки. Циркуляция воздуха имеет решающее значение, иначе бревна могут начать гнить до надлежащей сушки, особенно во влажных регионах. Если бревна необходимо высушить до равновесия с местным климатом, процесс может занять несколько лет, в зависимости от местоположения и размера бревен. В некоторых условиях бревна необходимо хранить под какой-либо крышей или укрытием, чтобы уменьшить влияние ливней на процесс сушки.
После того, как бревна высохли в течение желаемого периода времени, их профилируют перед отправкой. Профилирование обычно не проводится до момента непосредственно перед отправкой, чтобы гарантировать, что бревна остаются максимально однородными. Неясно, выгоден ли этот процесс; это зависит от многих факторов, таких как местный климат, порода древесины, ее размер и местоположение бревенчатой конструкции.
Заводы, имеющие на своем участке сушильную камеру, имеют возможность искусственно ускорить процесс сушки. Сырая древесина помещается в большую печь, где тепло удаляет из нее влагу; однако она может подвергнуться серьезному растрескиванию и образованию трещин, если управление печью не контролируется должным образом во время процесса сушки. Использование сушильной камеры может сократить время сушки с многих месяцев до нескольких недель. Сушка в камере обычно приводит к среднему содержанию влаги 18-20% («среднее» означает среднее содержание влаги снаружи и в центре бревна).
В Северной Америке равновесное содержание влаги в бревнах достигает примерно 6% и 12%; [8] поскольку большинство высушенных в печи бревен высушиваются до влажности около 18% - 20%, можно ожидать, что высушенные в печи бревна со временем будут усыхать и оседать, но в меньшей степени, чем сырые бревна.
«Ламинированные» или «инженерные» бревна — это другой подход к строительству бревенчатых домов. Целые деревья или (альтернативно) распиленные брусья (необработанные бревна для дальнейшей обработки) доставляются на лесопилку с сушильной камерой, кора удаляется, и деревья распиливаются на доски, обычно не более двух дюймов толщиной. Затем эти доски отправляются в сушильную камеру, где (из-за их размера) их можно высушить, не причиняя серьезного вреда древесине. Древесина, предназначенная для клеевого ламинирования, должна быть доведена до влажности ниже 15%, прежде чем процесс ламинирования будет работать, поэтому обычно эти бревна высушиваются до влажности около 8-10%. Процесс сушки зависит от вида древесины, но может быть выполнен всего за неделю. После завершения процесса сушки доски отправляются на шлифовальный станок (или строгальный станок), который делает лицевую поверхность древесины идеально гладкой. Эти доски отправляются на машину, которая затем наносит специальный клей на внутренние доски. Теперь доступны также профили неоседающихся бревен.
В зависимости от типа клея и типа завода существует два способа завершения процесса ламинирования. Один тип клея реагирует с радиочастотной (РЧ) энергией, чтобы затвердеть клей за считанные минуты; другой использует зажим высокого давления, который удерживает вновь собранные брусья под давлением в течение 24 часов. После высыхания клея получается «бревенчатый брус», который немного больше желаемого покупателем профиля. Эти бревна пропускаются через профилировщик, и конечным результатом является бревно, которое идеально прямое и однородное. Некоторые заводы способны соединять вместе небольшие брусья, используя комбинацию склеивания лицевой и кромочной поверхностей и процесс, известный как шиповое соединение. Доски, которые на другом заводе были бы отходами, могут использоваться в центре ламинированного бревна или балки, чтобы минимизировать отходы.
Дома из фрезерованного бруса изготавливаются с использованием различных профилей, которые обычно определяются заказчиком:
Почти все профилированные бревна на рынке имеют встроенный гребень и паз , выфрезерованные в верхней и нижней части бревна; это облегчает укладку и снижает необходимость в заделывании щелей. Древесина не герметична, но заделка щелей или заделывание щелей повышает энергоэффективность.
После изготовления и сборки каркас бревенчатого дома можно разобрать, а детали отправить на строительную площадку. Это позволяет централизованно изготавливать дом и относительно быстро возводить его на месте. Строительство бревен с полной разметкой вручную — это метод точной разметки места реза каждого отдельного бревна стены, чтобы обеспечить плотное прилегание между бревнами естественной формы по всей их длине и в углах. Для успеха этого метода требуется высокая степень мастерства, а полученная плотная посадка бревен естественной формы имеет эстетическую привлекательность.
Для бревенчатых домов, которые дают усадку, требуются скользящие соединения над всеми оконными и дверными проемами, регулируемые домкраты под вертикальными элементами (такими как колонны и лестницы), которые необходимо периодически регулировать по мере усадки здания, допуски на сантехнику, электропроводку и воздуховоды, а также крепежи для самих стен, чтобы предотвратить подъем. [10]
