Деревянный каркас ( нем . Fachwerkbauweise ) и строительство «стоечно-балочных» конструкций являются традиционными методами строительства с использованием тяжелых бревен , создавая конструкции с использованием квадратных и тщательно подогнанных и соединенных бревен с соединениями, закрепленными большими деревянными колышками. Если структурный каркас из несущих бревен остается открытым снаружи здания, его можно назвать фахверковым , и во многих случаях заполнение между бревен будет использоваться для декоративного эффекта. Страна, наиболее известная этим видом архитектуры, — Германия, где дома с деревянным каркасом распространены по всей стране. [1] [2]
Метод основан на работе непосредственно с бревнами и деревьями, а не с предварительно нарезанными размерными пиломатериалами . Обрабатывая их широкими топорами , теслами и скобелями , а также используя ручные распорки и буры (распорка и сверло) и другие инструменты для деревообработки , ремесленники или строители могли постепенно собрать здание.
Поскольку этот метод строительства использовался на протяжении тысяч лет во многих частях мира, развилось множество стилей исторического каркаса. Эти стили часто классифицируются по типу фундамента, стен, по тому, как и где пересекаются балки, по использованию изогнутых бревен и по деталям каркаса крыши.
Простая деревянная рама из прямых вертикальных и горизонтальных частей с общей крышей из стропил без прогонов . Термин «коробчатая рама» не имеет четкого определения и использовался для любого вида каркаса (за обычным исключением каркаса cruck ). Представленное здесь различие заключается в том, что нагрузка на крышу ложится на внешние стены. Прогоны также встречаются даже в простых деревянных каркасах.
Cruck — это пара изогнутых или кривых брусьев [3] , которые образуют изогнутую (США) или поперечную раму (Великобритания); каждая из отдельных брусьев называется лезвием. В Великобритании зарегистрировано более 4000 зданий с каркасом cruck. Используется несколько типов каркасов cruck; более подробная информация на английском языке приведена ниже и в основной статье Cruck .
Каркасы с проходами имеют один или несколько рядов внутренних столбов. Эти внутренние столбы обычно несут большую структурную нагрузку , чем столбы во внешних стенах. Это та же концепция прохода в церковных зданиях, иногда называемых зальной церковью , где центральный проход технически называется нефом . Однако неф часто называют проходом, а трехнефные амбары распространены в США, Нидерландах и Германии. Здания с проходами шире, чем более простые здания с коробчатым или крестовым каркасом, и обычно имеют прогоны, поддерживающие стропила. В северной Германии эта конструкция известна как вариации Ständerhaus .
Фахверк относится к конструкции с каркасом из несущего бруса, создающим пространства между брусьями, называемыми панелями (по-немецки Gefach или Fächer = перегородки), которые затем заполняются каким-либо неструктурным материалом, известным как заполнение . Каркас часто остается открытым снаружи здания. [4]
Галерея типов заполнения:
Самый ранний известный тип заполнения, который римляне называли opus craticum , был конструкцией типа плетня и мазанка . [5] Opus craticum теперь ошибочно применяется также к римскому заполнению из камня/раствора. Аналогичные методы плетения и мазанки также использовались и были известны под разными названиями, такими как clam staff and daub, cat-and-clay или torchis (по-французски), и это только три из них.
Плетень и мазанка были наиболее распространенным заполнением в древние времена. Палки не всегда были технически плетеными (сплетенными), но также отдельными палками, установленными вертикально, горизонтально или под углом в отверстия или пазы в каркасе. Покрытие мазней имеет много рецептов, но, как правило, представляло собой смесь глины и мела со связующим веществом, таким как трава или солома, и водой или мочой . [6] Когда производство кирпичей увеличилось, кирпичное заполнение заменило менее прочные заполнения и стало более распространенным. Камень, уложенный в раствор, в качестве заполнения использовался в областях, где были доступны каменный щебень и раствор.
Другие заполнения включают бусильяж , обожженный кирпич , необожженный кирпич, такой как саманный или глиняный кирпич , камни, иногда называемые pierrotage , доски, как в немецком ständerbohlenbau , брус, как в ständerblockbau , или редко саман без какой-либо деревянной опоры. [7] Поверхности стен в интерьере часто «покрывались» панелями и оштукатуривались для тепла и внешнего вида.
Кирпичное заполнение, иногда называемое распоркой, стало стандартным заполнением после того, как производство кирпичей сделало их более доступными и менее дорогими. Фахверковые стены могут быть покрыты сайдинговыми материалами, включая штукатурку , обшивку , плитку или сланцевую черепицу. [8]
Заполнение может быть покрыто другими материалами, включая обшивку или плитку , [8] или оставлено открытым. Когда оставляли открытым, и каркас, и заполнение иногда выполнялись в декоративной манере. Германия славится своим декоративным фахверком, и фигуры иногда имеют названия и значения. Декоративный способ фахверка продвигается в Германии Немецкой дорогой фахверка , несколькими запланированными маршрутами, по которым люди могут проехать, чтобы увидеть примечательные примеры зданий в стиле фахверк .
Галерея некоторых именных фигур и наград:
Совокупности элементов фахверка иногда даются определенные названия:
По словам Крейвена (2019), [9] термин:
неформально использовался для обозначения каркасного строительства в Средние века. Для экономии цилиндрические бревна распиливали пополам, так что одно бревно можно было использовать для двух (или более) столбов. Строганная сторона традиционно находилась снаружи, и все знали, что это половина древесины.
Термин «полудеревянный дом» не такой старый, как немецкое название Fachwerk или французское название colombage , но это стандартное английское название для этого стиля. Одним из первых, кто опубликовал термин «полудеревянный дом», была Мэри Марта Шервуд (1775–1851), которая использовала его в своей книге « Хозяйка поместья» , изданной в нескольких томах с 1823 по 1829 год. Она использует термин образно: «...пройдя через ворота в живой изгороди, мы прибыли на крыльцо старого полудеревянного дома, где нас приняли пожилые мужчина и женщина». [10] К 1842 году термин «полудеревянный дом» попал в «Энциклопедию архитектуры» Джозефа Гвилта (1784–1863). Такое сочетание открытых бревенчатых балок и заполненных пространств создало характерный «фахверковый» или, как его иногда называют, « тюдоровский » стиль, или «черно-белый».
Самое древнее известное фахверковое здание называется Дом opus craticum . Он был погребен извержением Везувия в 79 г. н. э. в Геркулануме, Италия. Opus craticum упоминается Витрувием в его книгах по архитектуре как деревянный каркас с плетеным заполнением. [11] Однако этот же термин используется для описания деревянных каркасов с заполнением из каменного щебня, уложенного на раствор, который римляне называли opus incertum . [12]
Менее распространенное значение термина «фахверковый» встречается в четвертом издании «Классического словаря архитектуры» Джона Генри Паркера (1873), в котором проводится различие между цельнодеревянными домами и фахверковыми, при этом фахверковые дома имеют первый этаж из камня [13] или бревен, как, например, дом Клюге , который представлял собой бревенчатую хижину со вторым этажом, выполненным из бревен.
Традиционное каркасное строительство из древесины представляет собой метод создания каркасных конструкций из тяжелой древесины, соединенных вместе различными соединениями, обычно и изначально с помощью соединения внахлест , а затем позже с помощью врезных и шиповых соединений. Диагональные связи используются для предотвращения «раскачивания» или перемещения структурных вертикальных балок или столбов. [14]
Первоначально немецкие (и другие) мастера -плотники скрепляли соединения колышками с допуском около 1 дюйма (25 мм), что было достаточно для того, чтобы древесина могла двигаться по мере « выдержки » , затем вырезали колышки и полностью вбивали балку в гнездо. [ требуется ссылка ]
Для обработки обтесанных ( теслом или топором) и распиленных бревен различных размеров и форм применялись два основных метода плотницкого дела: плотницкое дело с использованием угольника и плотницкое дело с использованием угольника.
Скрибирование или копирование использовалось по всей Европе, особенно с XII по XIX век, а затем было импортировано в Северную Америку, где было распространено до начала XIX века. В рамке для скрибирования деревянные гнезда изготавливаются или «изготавливаются на заказ» для соответствия соответствующим им брускам; таким образом, каждый брусок должен быть пронумерован (или «скрибирован»).
Плотницкое дело с квадратными линейками было разработано в Новой Англии в XVIII веке. Оно использовало гнездовые соединения в основных брусьях, чтобы обеспечить взаимозаменяемые распорки и прогоны. Сегодня стандартизированная калибровка древесины означает, что каркасы из дерева могут быть включены в методы массового производства, как в столярной промышленности, особенно там, где древесина разрезается на прецизионных станках с числовым программным управлением .
Причал — это верхний этаж, на котором исторически иногда использовалась структурная горизонтальная балка, поддерживаемая консолями, называемыми брессуммером или «брессуммером причала», для выдерживания веса новой стены, выступающей наружу от предыдущего этажа или яруса.
В городе Йорк в Соединенном Королевстве примером этого является знаменитая улица Шамблс , где дома с причалами, кажется, почти соприкасаются над улицей.
Исторически, бревна обтесывались до квадратного размера с помощью рубочного топора, а затем поверхность обрабатывалась широким топором . При необходимости, более мелкие бревна распиливались на продольные срезы с помощью пильных или рамных пил. Сегодня бревна чаще всего распиливаются на ленточные пилы, а иногда их можно обстругать на станке со всех четырех сторон.
Вертикальные балки включают в себя:
Горизонтальные брусья включают в себя:
При причаливании горизонтальные элементы могут включать:
К наклонным брусьям относятся:
Исторически существовало две различные системы расположения столбов и стоек:
Коньковый каркас — это структурно простой и древний каркас с перемычками и столбами , где столбы доходят до коньковых балок. Немцы называют это Firstsäule или Hochstud .
В 1930-х годах была разработана система деревянного каркаса, называемая «современным методом деревянных соединителей» [15] . Она характеризовалась использованием деревянных элементов, собранных в фермы и другие системы каркаса и скрепленных с помощью различных типов металлических деревянных соединителей. Этот тип деревянных конструкций использовался для различных типов зданий, включая склады, фабрики, гаражи, амбары, магазины/рынки, рекреационные здания, казармы, мосты и эстакады. [16] Использование этих конструкций поощрялось из-за их низкой стоимости строительства, легкой адаптации и огнестойкости по сравнению с незащищенной стальной ферменной конструкцией.
Во время Второй мировой войны Корпус инженеров армии США и канадские военные инженеры взялись за строительство ангаров для самолетов с использованием этой системы деревянных конструкций для экономии стали. Деревянные ангары строились по всей Северной Америке и использовали различные технологии, включая тетиву , фермы Уоррена и Пратта , клееные ламинированные арки и ламельные кровельные системы. Уникальным для этого типа зданий является взаимосвязь деревянных элементов ферм крыши и опорных колонн и точек их соединения. Деревянные элементы удерживаются друг от друга «наполнителями» (блоками древесины). Это оставляет воздушные пространства между деревянными элементами, что улучшает циркуляцию воздуха и высыхание вокруг элементов, что повышает устойчивость к гниению, вызванному влагой.
Деревянные элементы в этой системе каркаса соединялись с помощью железных деревянных соединителей различных типов. Нагрузки между деревянными элементами передавались с помощью разъемных колец (большие нагрузки), зубчатых колец (меньшие нагрузки) или шипованных решетчатых соединителей. [17] Разъемные кольцевые соединители представляли собой металлические кольца, зажатые между соседними деревянными элементами для их соединения вместе. Кольца вставлялись в круглые пазы на обоих деревянных элементах, затем сборка скреплялась сквозными болтами. Сквозные болты только скрепляли сборку вместе, но не были несущими нагрузку. [16] Соединители сдвиговых пластин использовались для передачи нагрузок между деревянными элементами и металлом. Соединители сдвиговых пластин напоминали большие шайбы, деформированные на стороне, обращенной к дереву, чтобы захватить его, и были сквозными скреплены длинными болтами или отрезками резьбового стержня. Ведущим производителем этих типов деревянных соединителей была компания Timber Engineering Company, или TECO, из Вашингтона, округ Колумбия. Фирменное название их разъемных кольцевых соединителей было «TECO Wedge-Fit».
Конструкции с деревянным каркасом отличаются от обычных зданий с деревянным каркасом несколькими способами. В деревянном каркасе используется меньшее количество более крупных деревянных элементов, обычно брус в диапазоне от 15 до 30 см (от 6 до 12 дюймов), в то время как в обычном деревянном каркасе используется гораздо больше брусьев с размерами, как правило, в диапазоне от 5 до 25 см (от 2 до 10 дюймов). Методы крепления элементов каркаса также различаются. В обычном каркасе элементы соединяются с помощью гвоздей или других механических креплений, тогда как в деревянном каркасе используются традиционные пазовые и шиповые соединения или более сложные соединения, которые обычно крепятся только с помощью деревянных штифтов. [ необходима цитата ] Современные сложные конструкции и деревянные фермы часто включают стальные столярные изделия, такие как косынки, как для структурных, так и для архитектурных целей.
В последнее время стало обычной практикой полностью закрывать деревянную конструкцию изготовленными панелями, такими как структурно-изолированные панели (SIP). Хотя древесину можно увидеть только изнутри здания, когда она закрыта таким образом, строительство менее сложное, а изоляция лучше, чем в традиционном деревянном строительстве. SIP представляют собой «изоляционный пенопластовый сердечник, зажатый между двумя структурными облицовками, как правило, ориентированно-стружечными плитами» согласно Ассоциации структурно-изолированных панелей. [18] SIP уменьшают зависимость от распорок и вспомогательных элементов, поскольку панели охватывают значительные расстояния и добавляют жесткости основному деревянному каркасу.
Альтернативный метод строительства — бетонный пол с широким использованием стекла. Это позволяет создать прочную конструкцию в сочетании с открытой архитектурой. Некоторые фирмы специализируются на промышленном сборном производстве таких жилых и легких коммерческих конструкций, как Huf Haus, как домов с низким потреблением энергии или — в зависимости от местоположения — зданий с нулевым потреблением энергии .
Строительство из соломенных тюков — еще одна альтернатива, где соломенные тюки укладываются в качестве ненесущего заполнения с различными отделками, применяемыми внутри и снаружи, такими как штукатурка и гипс. Это привлекает традиционалистов и защитников окружающей среды, поскольку это использование «найденных» материалов для строительства.
Глиняные кирпичи, также называемые саманом, иногда используются для заполнения каркасных конструкций. Их можно изготавливать на месте, и они обладают исключительной огнестойкостью. Однако такие здания должны быть спроектированы с учетом плохих теплоизоляционных свойств глиняного кирпича и обычно имеют глубокие карнизы или веранды с четырех сторон для защиты от непогоды.
Проектирование древесины или проектирование древесины — это подкатегория структурной инженерии , которая фокусируется на проектировании деревянных конструкций. Древесина классифицируется по породам деревьев (например, южная сосна, пихта Дугласа и т. д.), а ее прочность оценивается с использованием многочисленных коэффициентов, которые соответствуют количеству сучков, содержанию влаги, температуре, направлению волокон, количеству отверстий и другим факторам. Существуют проектные спецификации для пиломатериалов, клееных элементов, сборных двутавровых балок , композитных пиломатериалов и различных типов соединений. В Соединенных Штатах структурные каркасы затем проектируются в соответствии с методом расчета допустимого напряжения или методом расчета коэффициента снижения нагрузки (последний предпочтительнее). [19]
Методы, используемые в каркасном строительстве, восходят к временам неолита и использовались во многих частях мира в различные периоды, например, в древней Японии, континентальной Европе и неолитической Дании, Англии, Франции, Германии, Испании, частях Римской империи и Шотландии. [20] Метод каркасного строительства исторически был популярен в климатических зонах, благоприятствующих лиственным деревьям , таким как дуб . Его самые северные районы — страны Балтии и южная Швеция. Каркасное строительство редко встречается в России, Финляндии, северной Швеции и Норвегии, где высокие и прямые пиломатериалы, такие как сосна и ель, легкодоступны, и вместо этого предпочтение отдавалось бревенчатым домам .
Фахверковое строительство в североевропейском народном стиле строительства характерно для средневековой и ранней современной Дании, Англии, Германии и некоторых частей Франции и Швейцарии, где древесина была в изобилии, но камень и соответствующие навыки обработки камня были в дефиците. В фахверковом строительстве бревна, которые раскалывались ( раскалывались) пополам, обеспечивали полный скелетный каркас здания.
Европа полна каркасных деревянных сооружений, которым сотни лет, включая усадьбы, замки, дома и гостиницы, архитектура и методы строительства которых развивались на протяжении столетий. В Азии встречаются каркасные деревянные сооружения, многие из которых — храмы.
Некоторые римские плотницкие работы, сохранившиеся в бескислородных слоях глины на стоянках романо-британских вилл, демонстрируют, что утонченные римские плотницкие работы имели все необходимые методы для этого строительства. Самые ранние сохранившиеся (французские) фахверковые здания датируются XII веком.
Важными ресурсами для изучения и оценки методов исторического строительства являются музеи под открытым небом .
Церемония возведения верхушки — обряд строителей , древняя традиция, которая, как полагают, зародилась в Скандинавии около 700 г. н. э. [21] В США в качестве празднования к вершине деревянного каркаса после завершения строительства прикрепляют ветку или небольшое дерево. Исторически сложилось так, что мастер-плотник произносил речь, произносил тост, а затем разбивал стекло. В Северной Европе чаще используют венок, сделанный для этого случая, а не ветку. В Японии «поднятие конька» — это религиозная церемония, называемая дзётосики [ 22 ] В Германии это называется Рихтфест [Richtfest ].
Плотницкие метки — это отметки, оставленные на брусьях деревянных зданий во время строительства.
Многие исторические ручные инструменты, используемые каркасниками на протяжении тысяч лет, имеют сходство, но различаются по форме. Электроинструменты впервые появились в 1920-х годах в США и продолжают развиваться. Ознакомьтесь со списком инструментов для каркасников , чтобы получить основные описания и изображения необычных инструментов (на данный момент список неполный).
Некоторые из самых ранних известных деревянных домов в Европе были найдены в Великобритании и датируются эпохой неолита ; Балбриди и Фенгейт — некоторые из редких примеров таких построек.
Формованный гипсовый орнамент, штукатурка [23] еще больше обогатили некоторые дома английской архитектуры Тюдоров . Фахверк характерен для английской народной архитектуры в Восточной Англии, [24] Уорикшире, [25] [26] Вустершире, [27] Херефордшире, [28] [29] Шропшире, [30] [31] и Чешире, [32] где одним из наиболее сложных сохранившихся английских примеров фахверкового строительства является Литл-Моретон-холл . [33]
В Южном Йоркшире старейший деревянный дом в Шеффилде , « Дом епископа » (ок. 1500 г.), представляет собой образец традиционной фахверковой конструкции.
В Уилде Кента и Сассекса [34] фахверковая конструкция дома Уилден - холл [35] состояла из открытого зала с нишами по обеим сторонам и часто снабженных причалами верхних этажей.
Фахверковое строительство переместилось с британскими колонистами в Северную Америку в начале XVII века, но вскоре было заброшено в Новой Англии и среднеатлантических колониях в пользу облицовки вагонкой ( традиция Восточной Англии ). Первоначальные английские колониальные поселения, такие как Плимут, Массачусетс и Джеймстаун, Вирджиния, имели каркасные здания, а не бревенчатые хижины , часто ассоциируемые с американским фронтиром. Программы живой истории, демонстрирующие технику строительства, доступны в обоих этих местах.
Одна из сохранившихся улиц, на которой дома почти соприкасаются друг с другом , известна как The Shambles в Йорке и является популярной туристической достопримечательностью.
О каркасных домах в Уэльсе см.: Архитектура Уэльса
Историческое каркасное строительство в Англии (и остальной части Соединенного Королевства) показало региональные различия [36] , которые были разделены на «восточную школу», «западную школу» и «северную школу», хотя характерные типы каркаса в этих школах можно найти и в других регионах (кроме северной школы). [37] Характерной чертой восточной школы является тесная обшивка , которая представляет собой стиль фахверка со множеством стоек, расположенных на расстоянии примерно ширины стоек друг от друга (например, шестидюймовые стойки, расположенные на расстоянии шести дюймов друг от друга) до середины XVI века, а иногда и с более широким интервалом после этого времени. Тесная обшивка была элитным стилем, встречающимся в основном на дорогих зданиях. Основным стилем западной школы является использование квадратных панелей примерно одинакового размера и декоративного обрамления с использованием множества форм, таких как ромбы , звезды, кресты, четырехлистники , выступы и многие другие формы. [37] Северная школа иногда использовала столбы, которые приземлялись на фундамент, а не на балку подоконника, подоконник присоединялся к сторонам столбов и назывался прерывистым подоконником. Другой северный стиль заключался в использовании близкой стойки, но в елочном или шевронном узоре. [37]
Поскольку дома модифицировались, чтобы соответствовать меняющимся требованиям, иногда существовало сочетание стилей в рамках одной конструкции из деревянного каркаса. [38] Основными типами исторического каркаса в Англии являются «cruck frame» , [38] box frame, [38] и aisled construction. Из box frame развились более сложные каркасные здания, такие как Wealden House и Jettied house. [ необходима цитата ]
Конструкция каркаса крук является одной из самых ранних и использовалась [38] в начале 13 века, и ее использование продолжается и по сей день, хотя редко после 18 века. [38] Однако с 18 века многие существующие конструкции крук были изменены, и оригинальный каркас крук стал скрыт. [ необходима цитата ] Амбары с проходами бывают двух- или трехпролетными, самым старым сохранившимся амбаром с проходами является ячменный амбар в Крессинг-Темпле [37], датируемый 1205–1235 годами. [39]
Строительство причалов началось в 13 веке и продолжалось вплоть до 16 века. [37]
В целом, размер древесины, используемой в строительстве, и качество работы отражают богатство и статус их владельцев. В небольших коттеджах часто использовались древесины довольно малого сечения, которые другие посчитали бы неподходящими. Некоторые из этих небольших коттеджей также имеют «самодельный» – даже временный – вид. Много таких примеров можно найти в английских графствах. Точно так же можно увидеть, что некоторые относительно небольшие здания включают в себя прочную древесину и превосходное мастерство, что отражает относительное богатство и статус их первоначальных владельцев. Важными ресурсами для изучения исторических методов строительства в Великобритании являются музеи под открытым небом .
Часто утверждается, что каркасные здания в Британии содержат повторно использованные корабельные бревна. Это мнение опровергается экспертами, которые указывают, что изогнутые бревна редко подходят, что соль разрушает целлюлозу в древесине, и что корабельные бревна, как правило, тонкие по сравнению с решетчатыми фермами. [40]
Изысканные фахверковые дома XIII-XVIII веков все еще сохранились в Бурже , Туре , Труа , Руане , Тьере , Динане , Ренне и многих других городах, за исключением Прованса и Корсики . Каркасные конструкции на французском языке известны как pan de bois , а фахверковые конструкции — как colombage . Эльзас — регион с наибольшим количеством фахверковых домов во Франции.
Нормандская традиция характеризуется двумя техниками: каркасы строились из четырех равномерно расположенных регулярно обтесанных бревен, вставленных в землю ( poteau en terre ) или в сплошной деревянный подоконник ( poteau de sole ) и врезанных наверху в пластину. Отверстия заполнялись многими материалами, включая грязь и солому, плетень и мазню или конский волос и гипс. [41]
В Германии существует несколько стилей деревянного каркаса, но, вероятно, наибольшее количество фахверковых зданий в мире можно найти в Германии и Эльзасе (Франция). Существует множество небольших городов, которые избежали как военных разрушений, так и модернизации и состоят в основном, или даже полностью, из фахверковых домов.
Немецкая фахверковая дорога ( Deutsche Fachwerkstraße ) — туристический маршрут, соединяющий города с замечательным фахверком . Его длина составляет более 2000 км (1200 миль), он пересекает Германию через земли Нижняя Саксония , Саксония-Анхальт , Гессен , Тюрингия , Бавария и Баден-Вюртемберг . [14] [42]
Некоторые из наиболее известных городов (среди многих) включают: Кведлинбург , город, включенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО , в котором насчитывается более 1200 фахверковых домов, охватывающих пять столетий; Гослар , еще один город, включенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО; Ханау-Штайнхайм (родина братьев Гримм ); Бад-Урах ; Эппинген («Романский город» с фахверковой церковью, датируемой 1320 годом); Мосбах ; Файхинген-на-Энце и близлежащее аббатство Маульбронн , включенное в список Всемирного наследия ЮНЕСКО ; Шорндорф (место рождения Готлиба Даймлера ); Кальв ; Целле ; и Биберах-на-Рисе с крупнейшим средневековым комплексом, больницей Святого Духа и одним из старейших зданий Южной Германии, ныне музеем Брайта-Мали , датируемым 1318 годом.
Немецкие стили строительства фахверка чрезвычайно разнообразны с огромным количеством методов плотницкого дела, которые сильно регионализованы. Немецкие законы о планировании для сохранения зданий и региональной архитектуры диктуют, что фахверковый дом должен быть аутентичным региональному или даже городскому дизайну, прежде чем его примут. [43] [44]
Далее следует краткий обзор стилей, поскольку полный охват всех стилей невозможен.
В целом, в северных штатах фахверк похож на тот, что в соседних Нидерландах и Англии, в то время как в более южных штатах (прежде всего в Баварии и Швейцарии) больше декора с использованием древесины из-за больших лесных запасов в этих районах. В 19 веке форма декоративного деревянного каркаса, называемая бундверк, стала популярной в Баварии, Австрии и Южном Тироле .
Немецкий фахверкхаус обычно имеет фундамент из камня или иногда кирпича высотой до нескольких футов (пары метров), в который врезан деревянный каркас или, реже, на который опирается неровный деревянный брус.
Географически можно разделить три основные формы:
Наиболее характерной чертой является расстояние между столбами и высокое расположение окон. Панели заключены в подоконник , столбы и пластину и пересекаются двумя перекладинами, между которыми размещены окна — как «два выглядывающих глаза». [43] [44]
Кроме того, существует множество региональных конструкций с завитками и ажурными узорами на ненесущих больших деревянных балках (распорках), характерных для особенно богатых городов.
Уникальный тип каркасного дома можно найти в регионе, где сходятся границы Германии, Чехии и Польши – он называется верхнелужицкий дом (Umgebindehaus, переводится как дом с круглым каркасом ). Этот тип имеет каркас из дерева, окружающий бревенчатую конструкцию на части первого этажа. [ необходима цитата ]
Несколько фахверковых домов можно найти в Северной Италии, особенно в Пьемонте , Ломбардии , в городе Болонья , на Сардинии в регионе Барбаджа и в горнодобывающем регионе Иглезиенте.
Исторически большинство польских городов, а также их центральные рынки имели каркасные жилища и жилые помещения. [45] На протяжении всего Средневековья в Польше было принято использовать либо голый кирпич, либо плетень и мазанку ( польск . szachulec ) в качестве заполнения между каркасом. [45] Однако фахверковые дома, которые можно увидеть в настоящее время, были построены в регионах, которые были исторически немецкими или имели значительное немецкое культурное влияние. Поскольку эти регионы в какой-то момент были частями немецкой Пруссии , фахверковые стены часто называют mur pruski (буквально прусская стена) на польском языке. Отличительный тип дома, связанный в основном с группами иммигрантов -меннонитов из Фризии и Нидерландов, известный как Olędrzy , называется «аркадным домом» ( dom podcieniowy ). Самыми большими каркасными религиозными зданиями в Европе являются Церкви Мира на юго-западе Польши. [46] Существуют также многочисленные примеры светских построек с деревянным каркасом, такие как зернохранилища в Быдгоще .
Традиция сельского жилища Umgebindehaus южной Саксонии (Германия) встречается также в соседних районах Польши, особенно в Силезском регионе.
Еще одним типом деревянных зданий мирового класса, который Польша разделяет с некоторыми соседними странами, являются деревянные церковные здания .
Испанцы в целом следуют средиземноморским формам архитектуры с каменными стенами и пологим уклоном крыши. Деревянный каркас часто имеет столбовой и перемычный стиль. Кастилия и Леон , например, Ла-Альберка , и Страна Басков имеют наиболее показательные примеры использования деревянного каркаса на Пиренейском полуострове.
Большинство традиционных баскских зданий с элементами фахверка — это отдельные фермерские дома (на баскском: baserriak ). Их верхние этажи были построены из коробчатых каркасов с плотной обшивкой . В самых старых фермерских усадьбах и, если они существовали, на третьем этаже стены иногда покрывались вертикальными обшивочными досками . Большие отверстия были оставлены во фронтоне главного фасада для вентиляции. Деревянные балки были закрашены, в основном в темно-красный цвет. Пустоты были заполнены плетнем и мазней или щебнем, уложенным на глиняный раствор, а затем оштукатурены белым мелом или обшиты кирпичами. Хотя вся несущая конструкция сделана из дерева, древесина видна только на главном фасаде, который, как правило, ориентирован на юго-восток.
Хотя типичный баскский дом в настоящее время в основном ассоциируется с фахверком, внешние стены и противопожарные стены строились из каменной кладки (бутовый камень, кирпичи или, в идеале, тесаный камень ) всякий раз, когда это было возможно. Древесина была признаком бедности. Дуб был дешевле каменной кладки: вот почему, когда деньги заканчивались, стены верхнего этажа в основном строились из бревен. Сохранившиеся басерриаки с фахверковыми фасадами верхнего этажа строились с 15 по 19 век и встречаются во всех баскских регионах с морским климатом , за исключением Зубероа (Соуле), но сосредоточены в Лапурди (Лабур).
Некоторые средневековые баскские дома-башни (Dorretxe ) имеют нависающий верхний этаж из фахверка.
В меньшей степени деревянные дома встречаются в деревнях и городах в виде рядных домов , как показано на фотографии из деревни Узтариц .
В настоящее время вновь стало популярным строить дома в необаскском
напоминающие старинные баскские усадьбы, с более или менее строгим соблюдением принципов традиционного фахверкового строительства.В Швейцарии существует множество стилей деревянного каркасного строительства, которые пересекаются с соседними странами.
В настоящее время каркасные дома из дерева в основном встречаются в провинциях Лимбург , Льеж и Люксембург . В городских районах первый этаж раньше строился из камня, а верхние этажи — из деревянного каркаса. Кроме того, поскольку каркасные дома из дерева считались более дешевым способом строительства, часто видимые конструкции дворянских домов были из камня и кирпича, а невидимые или боковые стены — из деревянного каркаса. В музеях под открытым небом Бокрейк и Сент-Юбер (Фурно-Сен-Мишель) представлено множество примеров бельгийского каркасного строительства из дерева. В городах и деревнях можно найти много домов с балочно-стоечным каркасом, но, в отличие от Франции, Великобритании и Германии, здесь мало полностью каркасных городских пейзажей.
Деревянный каркас ( bindingsværk , буквально «связующая работа») — традиционный стиль строительства почти во всей Дании, что делает ее единственной страной Северной Европы, где этот стиль распространен во всех регионах. Вдоль западного побережья Ютландии дома, построенные полностью из кирпича, традиционно были более распространены из-за нехватки подходящей древесины. В 19-м и особенно в 20-м веке кирпич был предпочтительным строительным материалом во всей Дании, но традиционные деревянные каркасные дома остаются распространенными как в городах, так и в сельской местности. В разных регионах существуют разные традиции относительно того, следует ли просмолить деревянный каркас, чтобы он был хорошо виден, или побелить известью или покрасить в тот же цвет, что и заполнение.
Шведы в основном строили бревенчатые дома, но у них есть традиции нескольких типов деревянного каркаса: Некоторые из следующих ссылок написаны на шведском языке. Большинство фахверковых домов в Швеции были построены во времена Дании и расположены на территории, которая до 1658 года была датской территорией на юге Швеции, в первую очередь в провинции Сконе и во вторую очередь в Блекинге и Халланде . На шведском языке фахверк известен как korsvirke .
В Норвегии есть по крайней мере два значительных типа каркасных деревянных строений: деревянная церковь и Grindverk . Термин «деревянная церковь» (столб или столб) указывает на то, что деревянная церковь по сути означает каркасную церковь, различие, принятое в регионе, где распространено бревенчатое строительство . Все, кроме одной, сохранившиеся деревянные церкви находятся в Норвегии, одна в Швеции. Копии деревянных церквей и других типов норвежских зданий были воспроизведены в других местах, например, в Парке скандинавского наследия в Северной Дакоте , США.
Grindverk переводится как конструкция на козлах , состоящая из ряда поперечных рам из двух столбов и соединительной балки, поддерживающих две параллельные стеновые пластины, несущие стропила . В отличие от других типов деревянных каркасов в Европе, конструкция на козлах не использует соединения в паз и шип. Археологические раскопки обнаружили похожие деревянные соединения, которым более 3000 лет, что позволяет предположить, что этот тип каркаса является древней неразрывной традицией. Здания Grindverk встречаются только на части западного побережья Норвегии, и большинство из них представляют собой лодочные сараи и амбары.
Бревенчатое строительство было обычным способом строительства жилья для людей и скота в Норвегии со Средних веков до XVIII века. Деревянный каркас того типа, который использовался в значительной части Европы, время от времени появлялся в городах позднего средневековья, но так и не стал общепринятым, за исключением столицы Христиании . После пожара в Осло в 1624 году король Кристиан IV приказал перенести город на новое место. Он запретил бревенчатое строительство, чтобы предотвратить будущие пожары, и потребовал от богатых бюргеров использовать кирпичную кладку , а от менее обеспеченных — деревянный каркас на датский манер. В течение следующих двух столетий 50 процентов домов были деревянными.
Все эти здания исчезли в результате того, что этот небольшой провинциальный городок Христиания стал столицей независимой Норвегии в 1814 году. Это вызвало быстрый рост, и к 1900 году население увеличилось с 10 000 до 250 000 человек. Рост цен привел к масштабной реконструкции города , в результате которой все деревянные строения были заменены офисными зданиями.
Нидерланды часто упускают из виду из-за своих деревянных домов, однако их там много, включая ветряные мельницы. Именно в Северной Голландии импорт более дешевой древесины в сочетании с голландскими инновациями в виде лесопилок, работающих на ветряных мельницах , позволил экономически выгодно широко использовать защитное деревянное покрытие поверх каркаса. В конце 17 века голландцы ввели вертикальную облицовку, также известную в Восточной Англии как обвязочная доска, а в Западной Англии как навесная доска, затем, поскольку больше древесины стало доступно и более дешево, горизонтальную облицовку в 17 веке. Возможно, из-за экономических соображений вертикальная облицовка вернулась в моду. [47] Голландский каркас стен практически всегда строится с изгибами, а три основных типа каркаса крыши — это стропильная крыша, крыша с прогонами и крыша с коньковыми столбами. [48]
Фахверковые дома можно найти в Румынии в основном в районах, когда-то заселенных трансильванскими саксами , в городах, поселках и деревнях с германским влиянием, таких как Бистрица , Брашов , Медиаш , Сибиу и Сигишоара . Однако количество фахверковых домов невелико. В Валахии есть несколько примеров этого типа архитектуры, большинство из этих зданий расположены в Синае , например, замок Пелеш .
В результате многовекового немецкого поселения и культурного влияния в городах Прибалтики, таких как Клайпеда и Рига, также сохранились фахверковые дома в немецком стиле.
Большинство домов «haft-timbered», существующих в Миссури, Пенсильвании и Техасе, были построены немецкими поселенцами. [41] В Олд-Сейлеме, Северная Каролина, есть прекрасные примеры немецких фахверковых зданий. [49] : 42–43 Многие из них все еще присутствуют в Колония-Товар ( Венесуэла ), Санта-Катарина и Риу-Гранди-ду-Сул (Бразилия), где поселились немцы. Позже они выбрали более подходящие строительные материалы для местных условий (вероятнее всего, из-за большой проблемы тропических термитов.)
В историческом регионе Северной Америки, известном как Новая Франция , colombage pierroté , также называемый maçonnerie entre poteaux [50] , фахверковая конструкция с заполнением между столбами и стойками из каменного щебня и известковой штукатурки или bousillage [50] и просто называемый colombage во Франции. Colombage использовался с самого раннего поселения до XVIII века, но был известен как bousillage entre poteaus sur solle в Нижней Луизиане . Стиль берет свое начало в Нормандии и был привезен в Канаду ранними нормандскими поселенцами. Мужской дом в Нижнем Форте Гарри является хорошим примером. Внешние стены таких зданий часто покрывались досками, чтобы защитить заполнение от эрозии. Естественно, это требовало частого обслуживания, и стиль был заброшен как метод строительства в XVIII веке в Квебеке. По тем же причинам фахверковые дома в Новой Англии, которые изначально применялись английскими поселенцами, вышли из моды вскоре после основания колоний.
Другие разновидности фахверковой конструкции — это коломбаж а теуркес (torchis), солома, покрытая грязью и подвешенная на горизонтальных планках (или иным образом закрепленная на месте), коломбаж а эклисс и коломбаж а латтес. [50]
Poteaux-en-terre (столбы в земле) — это тип деревянного каркаса с множеством вертикальных столбов или стоек, зарытых в землю, называемый столбом в земле или "земляной" конструкцией. Верхушки столбов соединены с балкой, а пространство между ними заполнено натуральными материалами, называемыми бусильяж или пирротаж .
Poteaux-sur-sol (столбы на подоконнике) — это общий термин для любого вида каркаса на подоконнике. Однако иногда он конкретно относится к «вертикальной бревенчатой конструкции», например, poteaux-en-terre, размещенной на подоконниках с заполненными пространствами между брусьями.
Piece-sur-piece также известен как стиль Post-and-plank или «угловая конструкция столба» (и множество других названий), в котором дерево используется как для каркаса, так и для горизонтального заполнения; по этой причине его может быть неправильно называть «полудеревянным». Иногда это смесь каркасного строительства и строительства срубов с двумя стилями: горизонтальные части вставляются в пазы в столбах и могут скользить вверх и вниз или горизонтальные части вставляются в отдельные гнезда в столбах и закрепляются колышками, а зазоры между частями заделываются (заполняются камнями или щепками, покрытыми грязью или мхом, кратко обсуждаемыми в разделе Бревенчатая хижина .)
Эта техника каркасных стен из деревянного бруса, заполненных горизонтальными досками или бревнами, оказалась более подходящей для сурового климата Квебека и Акадии, где в то же время было много леса. Она стала популярной по всей Новой Франции, вплоть до южной Луизианы. Компания Гудзонова залива использовала эту технику для многих своих торговых постов, и этот стиль каркаса стал известен как стиль Гудзонова залива или углы Гудзонова залива. Этот стиль также использовался колонией Ред-Ривер и стал известен как «каркас Ред-Ривер». «Опора горизонтальных брусьев угловыми столбами — старая форма строительства в Европе. По-видимому, она была перенесена на большую часть континента из Силезии культурой погребальных урн Лаузиц в конце бронзового века». [51] Подобные строительные методы, по-видимому, не встречаются во Франции [49] : 121, но существуют в Германии и Швейцарии, известные как Bohlenstanderbau , когда используются доски, или blockstanderbau, когда в качестве заполнения используются балки. В Швеции эта техника известна как sleppvegg или skiftesverk , а в Дании — как bulhus .
Особенно интересным примером в США является таверна «Золотой плуг» (ок. 1741 г.), Йорк, округ Йорк, штат Пенсильвания, в которой первый этаж представляет собой конструкцию с угловыми столбами, а второй этаж — фахверк (фахверковая конструкция). Она была построена для немца и имела другие германские черты. [52]
Поселенцы в Новой Франции также строили горизонтальные здания из бревен, кирпича и камня.
Характерными особенностями традиционного деревянного каркаса в тех частях США, которые ранее были известны как Новые Нидерланды, являются Н-образный каркас, также известный в США как каркас с опущенными анкерами, и похожий каркас с анкерными балками, который можно встретить в амбарах голландцев Нового Света .
Некоторые временные периоды/регионы в Новой Англии содержат определенные элементы каркаса, такие как обычные крыши с прогонами , пятисторонние коньковые балки, каркасно-дощатая конструкция и стеновая конструкция из досок. Английский амбар всегда содержит «английское связующее соединение», а более поздние амбары в стиле Новой Англии были построены с использованием гнутых конструкций .
Считается, что японская деревянная каркасная конструкция произошла от китайской каркасной конструкции (см. Древняя китайская деревянная архитектура ). Азиатская каркасная конструкция существенно отличается от западной, в ней преобладает каркасная конструкция с опорами на столбы и перемычки , а также почти полное отсутствие диагональных связей.
Когда после 1860 года фахверк вновь обрел популярность в Великобритании в различных стилях возрождения, таких как дома в стиле королевы Анны Ричарда Нормана Шоу и других, его часто использовали для создания «тюдоровской» атмосферы ( см. Тюдоровский стиль ), хотя во времена Тюдоров фахверк начал выглядеть простовато и все больше ограничивался деревенскими домами ( иллюстрация слева вверху ).
В 1912 году Аллен У. Джексон опубликовал книгу «Дом из бревен: его происхождение, дизайн, современный план и конструкция», и на участках с дюнами в Род-Айленде или под пальмовыми дорожками Беверли-Хиллз появились хаотичные фахверковые пляжные домики . В 1920-е годы все более минималистичные жесты в сторону фахверка в коммерческом спекулятивном домостроении привели к тому, что мода на него пошла на убыль.
В стилях возрождения, таких как тюдоровский (псевдотюдоровский), фахверковый вид накладывается на кирпичную кладку или другой материал в качестве внешнего декоративного фасада, а не образует основной каркас, поддерживающий конструкцию.
Этот стиль использовался во многих домах, построенных в Лейк-Мохок, штат Нью-Джерси , а также во всех клубных домах, магазинах и пристани для яхт.
Информацию о «каркасах из круглого леса» см. в книге « Каркас из круглого леса: естественное строительство с использованием местных ресурсов» Бена Лоу (Ист-Меон, Хэмпшир: Permanent Publications; 2010. ISBN 1856230414 ).
Использование деревянного каркаса в зданиях предлагает различные эстетические и структурные преимущества, поскольку деревянный каркас подходит для проектов с открытой планировкой и позволяет полностью закрыть эффективное утепление для энергоэффективности. В современном строительстве деревянно-каркасная конструкция предлагает множество преимуществ:
В Северной Америке тяжелая деревянная конструкция классифицируется как Строительный кодекс Типа IV: специальный класс, зарезервированный для деревянного каркаса, который признает присущую огнестойкость большой древесины и ее способность сохранять структурную прочность в пожарных ситуациях. Во многих случаях эта классификация может устранить необходимость и расходы на пожарные спринклеры в общественных зданиях. [56]
Что касается традиционного фахверка или фахверка, то сегодня недостатков, возможно, больше, чем преимуществ. Такие дома, как известно, дороги в обслуживании, не говоря уже о ремонте и реставрации, чаще всего из-за местных правил, которые не допускают отклонений от оригинала, модификации или внедрения современных материалов. Кроме того, в таких странах, как Германия, где энергоэффективность строго регламентируется, отремонтированное здание может быть обязано соответствовать современным стандартам энергоэффективности, если оно будет использоваться как жилое или коммерческое сооружение (музеи и значимые исторические здания не имеют исключений для полупостоянного проживания). Многие каркасные дома, имеющие значение, обрабатываются просто для сохранения, а не для того, чтобы сделать их пригодными для проживания, особенно потому, что требуемая интенсивная инсектицидная фумигация очень ядовита.
В некоторых случаях более экономично построить заново, используя аутентичные методы и правильные материалы того периода, чем восстанавливать. Одной из основных проблем старых конструкций является явление, известное как механосорбционная ползучесть или наклон: когда деревянные балки впитывают влагу, находясь под давлением или растяжением , и деформируются, меняют положение или и то, и другое. Это серьезная структурная проблема, поскольку дом может отклониться на несколько градусов от перпендикуляра к своему фундаменту (по оси x, оси y и даже оси z) и, таким образом, быть небезопасным и нестабильным или настолько неровным, что его исправление будет чрезвычайно дорогостоящим. [57]
Краткое изложение проблем с фахверковыми домами или домами из бревен включает следующее, хотя многих из них можно избежать с помощью продуманного дизайна и применения подходящих красок и обработки поверхности, а также регулярного обслуживания. Однако часто, когда имеешь дело со строением, которому сто или больше лет, уже слишком поздно. [47]
{{cite web}}
: CS1 maint: numeric names: authors list (link)