Выбор толщины бревна для бани - важный этап проектирования и строительства, влияющий на многие моменты. Во-первых, от этого зависит, сможете ли вы пользоваться парной в зимнее время или только летом. Во-вторых, диаметр бревна непосредственно влияет на стоимость строительства. В-третьих, от выбора материала зависит эстетичность постройки. Разберем все эти нюансы поподробнее.
Критерии выбора бревна для бани
Итак, выбирать диаметр бревен для строительства бани следует, исходя из следующих критериев:
- сезонность эксплуатации;
- размеры постройки;
- бюджет.
Первый пункт влияет на выбор материала больше всего, потому на нем стоит сосредоточить свое внимание особенно. Размер бани - сугубо индивидуальный критерий. Постройка может быть как маленькой (4×4 м), так и очень большой. И диаметр сруба играет тут немаловажную роль. Ну и, наконец, бюджет - как правило, далеко не резиновый, и довольно часто принуждает чем-то жертвовать.
Сезонность эксплуатации бани и максимальные морозы
Пойдем от простого к сложному. Сначала разберемся со случаем, когда баня строится, например, на даче, которую вы посещаете только в теплое время года, так как там нету дома для постоянного проживания (или по другим причинам). Для летней эксплуатации выбор диаметра бревна не очень важен, и в большинстве случаев опирается только на имеющиеся средства и здравый смысл. Вполне достаточно будет и 150-миллиметрового сруба, и еще менее толстого. Удовольствие от принятия банный процедур это никак не снизит. А вот бюджет - еще как.
Другое дело, если баня планируется не только для лета, но и для холодных зим. В таком случае ориентироваться нужно, в первую очередь, на местные климатические условия. Самый простой метод - выбор толщины бревна по минимально низкой температуре воздуха. Например, если зимой морозы не больше -20°C, то для строительства всесезонной бани подойдет бревно диаметром от 180 мм до 200 мм. Соответственно, если температура опускается ниже, то стоит рассматривать варианты с бревном от 200 мм до 240мм.
В целом, бревно диаметром 200 мм считается в средней полосе России золотой серединой для строительства бань. Следует помнить, что это, все-таки, не жилой дом, и требования к теплоизоляционным свойствам здесь не такие высокие. Потому смотреть в сторону бревна толщиной 36-50 см - особо не стоит. Хотя из этого правила есть и исключения.
Размеры бани
В некоторых случаях бревно подбирается не только с учетом местных морозов, но и по размерам самой постройки. И этому есть несколько причин.
Во-первых, большая двухэтажная баня со всевозможными зонами и функциональными помещениями будет выглядеть не совсем гармонично, если ее построить из слишком тонкого бревна. Для таких зданий следует брать более толстое бревно. И не только с точки зрения эстетики.
Это будет во-вторых - большая постройка имеет значительный вес и дает соответствующие нагрузки на несущие стены с фундаментом. Чтобы здание было надежным, не покосилось и не начало разваливаться в течение ближайших лет, бревно для его строительства нужно подбирать потолще.
Бюджет на строительство бани
Что же делать тем, у кого на бревно достаточного диаметра банально не хватает средств. Из этой ситуации есть несколько простых и безболезненных выходов. Первый - сокращайте размеры проекта, удаляя из него необязательные зоны, а также оптимизируйте по максимуму пространство. Так вы сможете построить теплую баню из бревна нужного диаметра, которую можно будет использовать всесезонно.
Второй выход - использовать современные технологии. Обязательно заделывайте стыки между бревнами специальными уплотнителями. Если уже смотреть на вопрос с этой стороны, то никто не отменял закладку утеплителя под внутреннюю обшивку, тем более что в парной это и так придется делать.
Другие новости и статьи
Правила монтажа электропроводки в каркасном доме
Несущую основу каркасной постройки, как правило, представляет собой деревянный брус. Учитывая этот факт, становится понятным, почему соблюдению требований противопожарной безопасности при выполнении электромонтажа уделяется повышенное внимание....
В сегодняшних условиях для постройки бани применяется оцилиндрованное бревно, диаметр которого изменяется в крайне широких пределах - начиная с 14-16 см и заканчивая 36-40 см. Логичным следствием этого факта становятся трудности, которые испытывают большинство владельцев при определении величины рассматриваемого параметра, подходящей для их конкретных условий. Упростить процедуру выбора помогает учет нескольких наиболее значимых критериев, к числу которых относятся:
- Климатические характеристики региона постройки. Очевидно, что для надежной защиты от холода, необходимой для комфортного посещения бани, а также сохранения тепла внутри, что позволяет быстро протопить парилку, требуется бревно большого диаметра;
- Эксплуатационный режим здания. В ситуации, когда планируется посещение постройки исключительно в теплый календарный период, актуальность толщины бревна падает, так как требуется достичь надежности здания, а не его энергоэффективности;
- Габариты сооружения. Сегодня несложно встретить баню с мансардой или надстроенным вторым этажом, где обычно размещаются спальная или комната отдыха. В подобной ситуации необходимо учитывать серьезную нагрузку, оказываемую на сруб, что требует увеличения диаметра бревна.
Учет трех перечисленных факторов помогает правильно определить диаметр оцилиндрованного бревна, необходимый для использования при строительстве. В результате, расход материала и, как следствие, стоимость возведения будут минимально возможными при одновременно обеспечении требуемого уровня комфорта и удобств.
Наиболее распространенные размеры бревна, применяемого на практике
Богатый накопленный опыт практического строительства бань показывает, что наиболее часто при возведении бань применяется оцилиндрованное бревно следующих диаметров:
- 14-16 см. Этот вид пиломатериала редко используется для одноэтажных банных построек, причем исключительно в теплых регионах страны;
- 18-22 см. Сруб из бревен такого диаметра гарантирует прочность здания, даже при надстройке мансарды или второго этажа. Однако, его энергоэффективность недостаточна для использования в течение круглого года без дополнительного утепления;
- 24-28 см. Бревна этих диаметров используются для одно- и двухэтажных банных построек, которые эксплуатируются и в теплое, и в холодное время года. Дополнительное утепление в подобной ситуации выполняется, исходя из пожеланий будущего владельца.
Наиболее типовым диаметром бревна, чаще всего используемыми в отечественных условиях, считаются три размера - 20, 22 и 24 см. Последний вариант относится к универсальным, так как применяется и при возведении капитальных жилых построек, которые предназначаются для постоянного проживания. При этом следует отметить, что солидные предприятия-изготовители срубов всегда предлагают клиенту выбор, как минимум, из 3-4 вариантов размера оцилиндрованного бревна.
Недостаточная толщина внешних стен способна увеличить энергопотребление, используемое для создания комфортных условий проживания в доме (отопление в морозы, кондиционирование в жару), на 30% и более. Поэтому выбирать из какого диаметра оцилиндрованного бревна лучше строить дом следует еще на стадии его проектирования. При этом важно сделать максимально энергоэффективными и другие конструкции дома, через которые возможны теплопотери:
- проемы (оконные и дверные),
- крышу (потолок и кровлю),
- фундамент и пол,
- вентиляцию и дымоход.
Какой диаметр оцилиндрованного бревна выбрать для строительства дома
Размеры поперечного сечения бревна определяют:
- толщину стен, и, соответственно, их теплотехнические характеристики,
- визуальное восприятие дома,
- требуемое количество (кубатуру) пиломатериала (при этом квадратура, определяемая площадью поверхности стен, остается одинаковой).
Меньший диаметр бревен требует использования их большего количества в единице высоты сруба. Пропорционально увеличивается и число межвенцовых стыков, а расстояние между ними уменьшается. В результате складывается впечатление, что дом собран словно из спичек. А это приводит к ощущению хрупкости его конструкции и не солидности внешнего вида.
С увеличением диаметра бревна повышается требуемый объем пиломатериалов для сруба (из-за утолщения стен). Поэтому более теплый дом будет не только дороже (по приобретению пиломатериалов), но и тяжелее. Это может потребовать дополнительных расходов для сооружения усиленных фундаментных конструкций.
Какой диаметр бревна нужен для круглогодичного проживания
Только комплексный подход к утеплению, частью которого является и решение какой диаметр оцилиндрованного бревна выбрать для проживания зимой, позволит создать по настоящему экономичный и комфортный дом. При этом следует учитывать, что эффективная толщина стены определяется шириной межвенцового примыкания. А этот параметр численно в 2 раза меньше диаметра используемых для сборки сруба бревен. Например, при их диаметре 22 см и 26 см – ширина стыка между венцами составит, соответственно, 11 см и 13 см.
Определение, какой диаметр бревна нужен для круглогодичного проживания следует проводить при учете климатических условий, которые будут воздействовать на дом в период проживания в нем. Очевидно, что чем ниже зимние температурные экстремумы, тем толще должна быть внешняя стена, обеспечивающая при морозах комфортные условия жильцам. В строительных стандартах рекомендована следующая минимальная ширина межвенцового примыкания для конкретных климатических условий:
- 10÷12 см (до -20°C),
- 12÷13 см (до -30°C),
- 14÷16 см (до -40°C).
Если использовать не такой, какой диаметр бревна нужен для зимнего дома согласно проектным расчетам, а меньший, то это выгодно лишь на стадиях приобретения пиломатериала и строительства, поскольку это способствует снижению объема стен, трудоемкости и стоимости работ. На остальных этапах экономия отсутствует, а в некоторых случаях, наоборот, возникают убытки. Например, расходы на конопачение (необходимо приобрести материалы и оплатить работу) будут больше, поскольку пропорционально увеличению количества межвенцовых стыков возрастает и их общая длина.
А в зимний период недостаточная толщина стен будет требовать постоянного и отопления, связанного с потреблением энергоносителя. Результат таких интенсивных прогревов следующий: в течение нескольких сезонов владелец дома полностью теряет все, что ему удалось сэкономить на использовании бревна с меньшим диаметром. Целесообразнее с самого начала приобретать пиломатериалы с проектными размерами (учитывая, какой диаметр бревна предпочтительней для постоянного проживания в доме) и из него собирать сруб с соблюдением всех технологических требований. В таком случае, несмотря на увеличение финансовых расходов на этих этапах, впоследствии обеспечивается постоянная экономия расходов на энергоносители, рано или поздно превышающая вложенные затраты.
Утепление межвенцовых стыков между оцилиндрованными бревнами
Независимо от того, какой диаметр бревна выбран для строительства дома – удовлетворяющий теплотехническим расчетам или недостаточный, всегда после сборки сруба и повторно по завершению усадочных процессов требуется конопачение стыков. Для его выполнения используются натуральные (джутовые или льняные) или искусственные (комбинация акрилового герметика и шнура из вспененного полиэтилена) материалы. Именно они позволяют обеспечить высокую степень герметичности стыка, для максимального уменьшения теплопотерь через него (соответственно увеличивается и эффективная толщина стены).
11/10/2016Дерево является одним из самых распространённых строительных материалов на земле, насчитывающим многовековую историю. Из дерева строят дома, бани, церкви, возводят элитные коттеджи и временные постройки. Повсеместная распространённость и доступность древесины, обеспечивают этому материалу повышенную привлекательность в глазах застройщиков.
Наш портал уже подробно рассказывал, и . Продолжаем начатый цикл статей.
Итак, из нашего материала вы узнаете:
- Как построить тёплый и комфортный бревна.
- Как рассчитать необходимую толщину стен.
- На какие особенности необходимо обратить внимание при выборе ширины паза.
- Какие бывают виды рубки.
- О каких нюансах необходимо знать перед началом строительства бревенчатого дома.
Расчёт толщины стен сруба и диаметра бревна
Будет ли тепло в деревянном доме, если диаметр брёвен равен 25, 30, 35 и более см. Это - один из главных вопросов, которые должен задать себе любой застройщик, задумавший построить дом из окорённого или оцилиндрованного бревна. Согласитесь, что неразумно , если потом выяснится, что толщины стен недостаточно, чтобы с комфортом пережить суровую зиму. Утеплять дом снаружи или изнутри – тоже не вариант: пропадёт вся эстетика бревна. Остаётся усиленно топить бревенчатый дом и увеличить расходы на энергоносители или заранее просчитать достаточную толщину стен применительно к региону проживания.
В одной из наших прошлых статей мы уже подробно рассказывали, для каменного дома. На первый взгляд кажется, что сделать расчёт для бревенчатого дома просто - надо узнать требуемое нормированное теплосопротивление стен (R) вашего региона проживания. Для этого находим эти данные в Интернете. Например, для упрощённого расчёта (для Москвы и Московской области) возьмём R = 3.0 (м²*°С)/Вт.
Теперь нам надо узнать фактическую величину теплосопротивления стены, сложенной из бревна определённого диаметра. После чего мы сможем узнать (на основании расчёта), соответствует ли сопротивление теплопередачи нормативам. Для этого нужно воспользоваться следующей формулой:
R= d/λ, где:
d - толщина материала;
λ - коэффициент теплопроводности материала Вт/(м·°C).
Именно здесь кроется первый подводный камень. Коэффициент теплопроводности дерева (λ) представлен в следующей таблице:
Как видно, в ней приведены три значения. Какое из них брать, и что означают «обычные» и «влажные» условия?
Hermes-sz Пользователь FORUMHOUSE
Коэффициент теплопроводности материала (в том числе и утеплителя) во многом зависит от его влажности. А эксплуатационная влажность материала зависит от климатической зоны и режима использования помещения.
Например, теплопроводность сосны и ели (в сухом состоянии) поперек волокон (тепловая энергия из деревянного дома выходит наружу поперёк бревна) составляет 0.09 Вт/(м·°C). При нормальных условиях эксплуатации (А) и при эксплуатации во влажной зоне (Б) коэффициент теплопроводности материала увеличивается и составляет 0.14-0.18 Вт/(м·°C).
Если материал переувлажнён, увеличивается его коэффициент теплопроводности, и уменьшается термическое сопротивление конструкции. Поэтому, для примерного расчёта, возьмём следующее значение: материал стен - сосна, коэффициент теплопроводности материала (усреднённое значение в нормальных условиях эксплуатации) – 0.15 Вт/(м·°C).
Чаще всего коэффициент теплопроводности материалов и утеплителей указывается в сухом состоянии, т.е. полученный при лабораторных испытаниях, которые отличаются от реальных условий эксплуатации. Об этом нужно помнить, производя самостоятельный расчёт.
Итак, с коэффициентом теплопроводности дерева мы разобрались. Остаётся выбрать толщину стены, для которой требуется произвести расчёт. И здесь кроется второй подводный камень. Брёвна укладываются друг на друга, т.е. есть паз. Причём, в зависимости от диаметра бревна (D), требований заказчика, меняется ширина паза (H), а значит и фактическая ширина этого узла в привязке к толщине бревна. Эта взаимосвязь представлена на следующем рисунке.
Видно, что при одинаковом диаметре брёвен, в зависимости от конструктивных особенностей узла примыкания брёвен, ширина паза может варьироваться. Поэтому просто подставить в вышеприведённую формулу толщину выбранного бревна нельзя. Нужен некий общий знаменатель, который можно использовать для расчёта. Для решения этой задачи воспользуемся опытом пользователя нашего портала с ником zaletchik .
zaletchik Пользователь FORUMHOUSE
Я хочу жить в рубленом доме. Газа на участке нет, и не предвидится. Регион проживания - Московская область. Значит - остро стоит вопрос уменьшения затрат на отопление. Отапливать дом собираюсь котлом, работающим на дизельном топливе. Эти вводные данные вынудили меня заняться изучением теплофизических свойств сруба.
Сначала zaletchik рассчитывал теплохарактеристики , вычисляя среднее значение толщины ограждающей конструкции. Такой подход был не совсем корректен, т.к. теплопотери считались прямо пропорционально толщине стены. В результат мозгового штурма и общения с пользователями FORUMHOUSE, zaletchik сделал более правильный расчёт.
zaletchik
Для корректного расчёта теплопроводности стен рубленого дома я рассчитал толщину сруба из бруса, обладающего такими же теплоизоляционными свойствами, что и сруб из бревна определённого диаметра (D).
Оставив за рамками статьи подробности расчётов, с которыми можно ознакомится в теме , сразу перейдём к полученным коэффициентам, которые нужны нам для расчёта.
Для различных значений ε (H/D отношение толщины паза к диаметру бревна ) вычислены соответствующие значения μ (Hэфф*D отношение толщины бруса к диаметру бревна , имеющие одинаковые теплопроводящие свойства). Результаты сведены в таблицу.
Для наглядности рассмотрим следующий пример. Допустим, диаметр бревна, используемого в строительстве сруба – 45 см. Ширина паза – 23 см. Отсюда: ε = 23/45 = 0.5. Теперь находим в таблице значение μ, соответствующее полученной цифре. Это – 0.83. Далее находим толщину стены, сложенной из бруса, в отношении к диаметру бревна, имеющих одинаковые теплопроводящие свойства: 0.83*45 = 37.4 см. Переводим в метры – 0.374 м.
R = d/λ, где:
d - толщина материала;
λ - коэффициент теплопроводности материала Вт/(м·°C). В нашем варианте бревна из сосны – 0.15 Вт/(м·°C).
R = 0.374/0.15 = 2.49 (м²*°С)/Вт
Либо, можно воспользоваться такой формулой:
R = μD/λ, где:
μ - коэффициент, берется из таблицы, указанной выше;
D - диаметр бревна в м;
λ - коэффициент теплопроводности древесины.
R = 0.83*0.45/0.15 = 2.49 (м²*°С)/Вт
Одним из факторов, определяющих теплосопротивление стен, является диаметр бревна и порода древесины.
Ранее мы указывали, что для Москвы и Московской области R = 3.0 (м²*°С)/Вт. Исходя из полученного результата, для стен, сложенных из сосновых брёвен, R = 2.49 (м²*°С)/Вт. Т.е. стена не дотягивает до регламентируемого значения теплосопротивления. Можно увеличить диаметр бревна или выбрать другую древесину – кедровую сосну. Коэффициент теплопроводности этого материала (диаметр бревна и ширину паза оставляем без изменений) – 0.095-0.10 Вт/(м·°C).
Производим расчёт.
R = 0.83*0.45/0.10 = 3.74 (м²*°С)/Вт
Т.е., норма по фактическому сопротивлению теплопередачи перекрыта.
Можно пойти по другому пути и воспользоваться другой формулой, чтобы узнать необходимый диаметр бревна из соотношения: ширина паза в полдиаметра бревна.
D = Rtp*λ/0.83, где:
Rtp – регламентируемое теплосопротивление стены;
λ - коэффициент теплопроводности древесины;
Делаем расчёт для сосны.
D = 3.0*0.15/0.83 = 0.54 м.
Воспользовавшись данной методикой и «играя» с разными величинами – меняя диаметр бревна, ширину паза, древесину – можно произвести самостоятельный расчёт и выбрать оптимальную толщину стены бревенчатого дома.
zaletchik
Мои прадед и дед были специалистами по строительству срубов, лесозаготовке и деревообработке. От них я узнал о требуемой ширине паза в 1/2...2/3 диаметра бревна.
Также на теплоэффективность бревенчатой стены влияет не только ширина паза, но и профиль бревна - его сечение: круглое или т.н. полубревно, обтёсанное с двух сторон - лафет. Стесав древесину, мы уменьшаем теплосопротивление стены, т.к. бревно в стене работает всем своим сечением.
Конечно, результаты данного упрощённого расчёта ориентировочны. Большая часть теплопотерь в доме происходит через окна, систему вентиляции, кровлю и фундамент. Т.е. тёплый деревянный дом - это сбалансированная система, где все узлы работают в тесном взаимодействии и соответствуют друг другу. Нет смысла делать стены из бревна диаметром в 0.4-0.5 метра и выбирать широкий паз, если дом продувается через щели , а углы промерзают .
Особенности рубки сруба
Чтобы выбрать оптимальный вариант рубки бревенчатого дома и тем самым сделать его тёплым, нужно понять, какие варианты рубки существуют, и чем они отличаются друг от друга. Сначала надо дать определение таким понятиям, как врубка и венец.
Hermes-sz
Врубка - это соединение различных деревянных частей сруба между собой.
При правильной врубке нагрузки равномерно перераспределяются между брёвнами. Для этого все соприкасающиеся части должны плотно прилегать друг к другу. Также в этих местах не должна скапливаться влага, которая со временем может вызвать гниение древесины.
Венец - это сруб дома, состоящий из четырёх брёвен, уложенных в горизонтальной плоскости. По углам венец связывается врубкой. В процессе возведения дома венцы укладываются друг на друга - получается стена.
Следует помнить, что от диаметра бревна и ширины паза зависит количество венцов, что влияет на расход материала, а значит - на конечную цену и теплотехнические свойства сруба. Например, для возведения стены высотой в 3 метра из бревна диаметром в 25 см и 40 см потребуется разное количество венцов. При строительстве дома из бревна большего диаметра уменьшается количество врубок, замков, межвенцовых соединений. Т.е. мест, которые впоследствии могут продуваться, что приведёт к теплопотерям.
Выбирая бревно для сруба, необходимо соблюсти баланс между диаметром бревна, его стоимостью (цена за материал) и цены за работу с таким бревном.
Мастерам работать с бревном большого диаметра сложнее физически. Также может потребоваться использование спецтехники - крана.
Кроме этого, при выборе в качестве строительного материала окорённого бревна, помним о таком параметре как сбежистость.
Сбежистость - разница в толщине бревна в соотношении диаметра комля и верхушки. Окорённое бревно, не прошедшее, в отличие от оцилиндрованного бревна, машинную обработку, не может быть полностью ровным. Его нижняя часть (особенно при большой длине бревна) всегда толще, чем верх. Чтобы стена получалась ровной, при строительстве рубленого дома мастера, при укладке венцов, чередуют разные по толщине брёвна.
Саму рубку принято делить на два типа:
- Без остатка (в лапу).
- С остатком (в чашу).
Рубка без остатка, или в чистый угол, предполагает максимальное использование всей длины материала.
При такой рубке получается прямой угол, что увеличивает полезную площадь дома и сокращает расход бревна. Но, исходя из практического опыта, можно сказать, что такой вид угла подвержен промерзанию. Чтобы этого избежать, ещё в старину углы дома, срубленного «в лапу», обшивали накладными досками, или как вариант, дом впоследствии обкладывали кирпичом. Это препятствовало промерзанию и продуванию углов.
Рубка с остатком – более затратный, но и более теплоэффективный вариант. Т.к. концы бревен выступают по углам дома, этот узел более защищён от продувания, заливания дождём и промерзания.
Оставив за рамками данной статьи всё многообразие различных видов рубки, сделаем упор на ключевых особенностях трёх основных видов рубки сруба. Это:
- Русская рубка;
- Канадская рубка;
- Норвежская рубка.
В нашей стране традиционно деревянные дома строят из круглых брёвен. Вдоль бревна делается полукруглый паз. Угловой замок делается врубкой в «обло» в чашу. Название пошло от слова «облый», т.е. круглый. Чаша может быть расположена вниз или вверх.
Если чаша расположена вниз (рубка чаши «в охлоп»), то такое соединение считается более влагоустойчивым, а бревно лучше сохраняется.
При выборе этого типа рубки нужно учесть одни нюанс.
Hermes-sz
Основной недостаток русской рубки заключается в том, что бревна усыхают вдоль и поперек волокон неодинаково. В результате, после усадки, бревна недостаточно плотно сидят в срубе.
При уменьшении диаметра бревна происходит изменение формы соединительных чаш. Чаши раскрываются и из полукруглых становятся овальными. Появляются щели. В результате сруб приходится ещё раз конопатить. Кроме этого, открытый утеплитель подвержен воздействию неблагоприятных атмосферных явлений. Он напитывается водой, а бревна могут начать гнить.
Этого недостатка лишен сруб, выполненный по-фински. Принцип тот же, что и в русской рубке, за исключением того, что в этом варианте межвенцовый паз делается меньшего радиуса (заовален). Таким образом, верхнее бревно опирается на нижнее только краями (поднутрение).
В результате при усадке брёвен края межвенцового паза не раскрываются, брёвна сидят плотно, щелей нет, а утеплитель не подвержен воздействию ветра и дождя.
Норвежская рубка. Традиционно считается, что сруб по-норвежски - это бревно лафет, хотя главное отличие - это тип замка.
