На сколько происходит усадка и усушка бревна. Способы компенсации усадки деревянного дома. Методы уменьшения последствий усадки от профессионалов

Усадка дома из бруса или бревен- процесс неизбежный, обусловленный живым природным материалом. Древесина является анизотропным материалом, и при естественной усушке деревянный элемент меняет свои размеры. Основная усадка дома из бруса в результате усушки происходит в первые годы жизни деревянного дома, но изменение геометрических размеров стен дома не прекращается никогда, и усадка дома из бруса колеблется от сантиметров в начале процесса усадки, до миллиметров годы спустя.

Причины усадки домов из бруса и бревна

Пористость и анизотропия свойств древесины – причина того, что бревна и брус, из которых сложен дом, постоянно впитывают из воздуха влагу при повышении влажности и отдают эту влагу, когда атмосферная влажность снижается. Радиальное увеличение размеров значительно больше, чем линейное, и эта неравномерность приводит к возникновению щелей между венцами срубов, деформациям сдвига и кручения, ведущим к растрескиваниям в бревнах.

Зависимость величины усадки домов из бруса и бревна

Величины усадки дома из бревен или бруса зависят от:

Первоначальной влажности древесины и вида материала. Клееный брус, собранный из ламелей, прошедших камерную сушку, дает в срубе минимальную усадку не более 20 мм на три метра высоты сруба. Сруб из профилированного бруса дает усадку в пределах 40-50 мм на каждые три метра высоты стены. Брус естественной влажности даст в срубе уменьшение высоты около 60 мм на три метра высоты. Самую большую усадку дает сруб из бревен – порядка 100 мм на три метра высоты сруба. Калиброванные (оцилиндрованное) бревна дают усадку немногим меньше – порядка 800-100 мм.

Линейных размеров элементов дома, длины и толщины, или диаметра.
Линейных размеров строения. Для домов из бревен – более от высоты стен, так как усадка бревен нелинейна, бревно намного сильнее уменьшается в диаметре, чем по длине.
Породы дерева.

Времени, прошедшего от окончания рубки сруба. в течение первых трех месяцев идут интенсивные процессы усадки. Основная усадка заканчивается через три года. В доме, выполненном «под усадку», готовы несущие стены и крыша. Но оконные, дверные блоки, внутренние перегородки и настил пола выполняют только после усадки сруба. Внутреннюю отделку выполняют в последнюю очередь.

Технологии. Мастерство и опыт монтажников позволяют им выполнять точную подгонку соединений венцов и углов сруба.
Времени года, климатических и погодных условий района строительства. Летний сруб, как правило, оставляют для осадки не меньше чем на год. Сруб зимней рубки дает максимальную осадку быстрее в полтора раза, и более равномерную.

Компенсация усадки дома из бруса и бревен

Для компенсации осадки дома важна правильная технология, а именно:

Плотная подгонка бревен и брусьев в стенах дома, с закладкой натурального межвенцового утеплителя – джута, льна, мха.

Для рубки стен из не профилированного бруса необходима сборка с применением нагелей - вертикальных крепежных элементов, проходящих через несколько венцов. Лучшими нагелями считаются деревянные, из березовой древесины. Нагели предотвращают кручение бревен и бруса в стене и обеспечивают вертикальную устойчивость и жесткость стенам сруба. вторая конопатка проводится после сушки сруба, утеплителем заполняют зазоры, образовавшиеся в результате усадки бревен или бруса.
Все оконные и дверные блоки устанавливают по компенсационному типу – в обсадных коробках, называемых так же окосячкой. Соединения обсад и стен сруба не жесткие, а скользящие, по типу шип – паз, и при осадке сруба окна и двери гарантированно не буду деформированы. Над блоками окон и дверей обязательны зазоры порядка 30-40 мм, для предотвращения давления верхнего венца проема на блок. Монтажную пену для укрепления и герметизации оконных и дверных блоков в деревянных срубах не применяют никогда, так как пена дает жесткое соединение и может вызвать деформационные разрушения не только блоков, но даже венцов сруба.

Все вертикальные несущие элементы сруба – стойки, колонны, делают меньшей длины, чем показывает геометрия сруба, и устанавливают на компенсаторные приспособления, в виде винтовых домкратов. Раз в несколько месяцев, по мере осадки сруба, винт домкрата закручивают, в сторону уменьшения длины. Применяя винтовые домкраты, можно обеспечить сохранность и стоек, и венцов, и балок сруба. Устройство домкратов несложное, основные элементы их – две пластины и регулировочный анкер с гайкой. В пластинах имеются отверстия под болты, для крепления домкратов к стойкам и балкам (стенам) сруба.

Выводы об усадки домов из бруса и бревен

Технология рубки сруба, а также выбор способа рубки очень влияет на степень усадки. Один из способов рубки – канадская чаша – считается одним из самых лучших для рубки брусового дома именно в контексте усадки. Клинообразная форма стыков при уменьшении размеров в результате усушки бруса ведет к еще большему уплотнению стыка под весом вышележащих венцов и конструкций сруба. Не все стыки при усушке уплотняются, некоторые их виды годятся только для высушенного материала, так как при усушке образовывают щели.

Профилированный брус дает в срубе меньшую усадку за счет формы – гребней и пазов по всей длине, позволяющих выполнить очень плотную подгонку и частично компенсирующих уменьшение размеров сруба.

Минимальную усадку дает дом из клееного бруса. Заселяться в такой дом и выполнять в нем практически внутреннюю любую отделку можно сразу же после завершения строительства.

С момента, когда в качестве альтернативы ручной обработке стали использовать механическое фрезерование бревен , уменьшились сроки возведения объектов деревянного домостроительства.

Оцилиндрованное бревно имеет идеально круглую геометрию и единый во всех точках замера диаметр, что не только ускоряет процесс сборки стен, но и уменьшает объем работ по утеплению и конопатке щелей. Однако, как и любой другой деревянный стройматериал, оцилиндрованное бревно имеет склонность к постепенному усыханию, что в свою очередь может стать причиной усадки дома.

Усадка приводит к появлению в стенах щелей, перекосу кровли, окон и дверей и даже, в случае ошибок в технологии строительства, к постепенному разрушению дома. Поэтому быстрая сборка стен не является поводом для немедленного заселения в дом.

Причину усадки дома из оцилиндрованного бревна специалисты именуют анизотропией древесины, а в просторечии - усушкой. Ее суть состоит в изменениях геометрии и размеров бревна, которые происходят в поперечном (тангенциальном) и продольном (радиальном) направлениях. На практике усушка по ширине всегда больше, чем уменьшение бревна по длине.

Изменения размеров бревна происходят по причине снижения влажности древесины и следующего за этим уплотнения дерева. Пористая структура древесины способствует постепенному накапливанию влаги во время жизни дерева. Спиленное бревно обречено на постепенное испарение влаги, что спровоцирует уменьшение объема. Наиболее удаленные от сердцевины дерева волокна имеют спиралевидное расположение, что при усушке оцилиндрованного бревна с большим диаметром может приводить к скручиванию и выворачиванию венца или же растрескиванию бревна в разных направлениях.

Испарение влаги и связанные с этим деформации древесины называют естественной усадкой. Она будет тем выше, чем более «сырым» окажется используемое при строительстве бревно. Древесина естественной влажности даст больший процент усушки, а та, которую фрезеровали после камерной сушки - меньший. Кроме естественной существует еще и механическая усадка, происходящая в результате нагрузки от веса лежащих сверху бревен или кровельных материалов. Минимизировать степень механической усадки способно правильное планирование конструкции здания.

К чему может привести усадка дома?

Если бревно становится тоньше, изменяется его форма или проявляется скручивание, то конструкция дома оказывается под угрозой нарушения целостности.

Возможные последствия усушки древесины при непрофессиональном возведении дома:

появление щелей между венцами;
растрескивание бревен в поперечной и продольной плоскости;
деформация стен и перекос оконных и дверных конструкций;
скручивание и выгибание венцов;
выпадение балок перекрытия из опорных гнезд и бревен сруба из чашек;
деформирование и подъем пола;
отклонение стены от горизонтальной плоскости или полное разрушение сруба.

На степень усадки дома из оцилиндрованного бревна влияют многие факторы. Кроме исходной степени влажности свое влияние оказывает и разновидность породы дерева, и размер бревна, и высота стены, и технология сборки сруба, и способ последующего проветривания и отопления помещений, и сторона света, на которую выходит стена, и даже сезон, в который проводилась стройка.

Степень и сроки усадки дома из оцилиндрованного бревна

Если изучить ГОСТ 6782.1-75, то станет ясно, что расчетная величина усадки/усушки для стены высотой 2,8 метра из оцилиндрованного бревна составит 8-10 см. Другие источники прогнозируют уменьшение от усушки объема бревна на 5 - 8 процентов и до 2-х процентов от механической усадки.

Наиболее интенсивно усадка идет в первый триместр после возведения стен. Потом процесс несколько замедляется, но продолжается на протяжении календарного года с момента строительства дома. За этот период усадка стен завершается на 90 процентов, а оставшиеся 10 процентов придутся на последующие 24 месяца. Существует прямая зависимость срока усадки от толщины материала: чем толще бревно, тем больше времени придется выделить на усадку.

Как строить дома из оцилиндрованного бревна с учетом усадки?

Преимущества зимнего леса и зимнего строительства

Заготовленное зимой бревно отличается целым списком преимуществ:

Высокая прочность древесины (достигается за счет того, что дерево в холодное время года сводит на нет циркуляцию соков и образование смол, уплотняя, таким образом, структуру)
Низкое содержание влаги (обусловлено снижением накопления влаги деревом и неспешным «вымораживанием» воды из древесины)
Минимальное количество трещин (зимой влага испаряется медленнее, поэтому древесина трескается не так интенсивно).
Малая склонность к гниению (объясняется тем, что в холода древесина избавлена от насекомых, грибков и спор плесени).

Не только заготавливать бревно нужно зимой, но и возводить из него стены следует тоже в холодное время года. Во-первых, спиленное зимой дерево до лета может очень сильно затвердеть, что затруднит процесс его обработки при укладке сруба. Во-вторых, мороз сделает выведение влаги из построенной стены неспешным, что даст равномерную усадку дома (а мы помним, что наиболее интенсивно усадка идет в первые три месяца после возведения стен).

Для нивелирования последствий неизбежной усадки строители используют специальные приспособления, получившие название компенсаторов усадки. Они по своему техническому устройству являются аналогом домкрата. Что бы сделать усадку равномерной компенсатор устанавливают в зазор, которые оставляют между срубом и опорным столбом и во время процесса усадки винтом выравнивают «садящееся» строение.

Важно, что бы компенсатор был установлен на все опоры дома. После завершения усушки бревен компенсаторы убирают. Так, как они являются дорогостоящим оборудованием, то их неразумно приобретать для возведения одного дома. Логичнее будет привлечь специалистов со своими компенсаторами усадки.

Нагеля

Профессиональные строители применяют для уменьшения последствий усадки нагеля. Это такие деревянные крепежи квадратной формы. Их забывают в отверстия, сделанные в бревнах, соединяя таким образом венцы в одну монолитную конструкцию. Нагели принято забивать в шахматном порядке и их количество должно быть достаточным для удержания сруба.

Пружинный узел «Сила»

Альтернативой нагелям или компенсаторам усадки может стать запатентованный пружинный узел «Сила». Он состоит из шурупа значительной длины, пружины из оцинкованной стали и пары шайб.

Установка происходит так:

сверлится отверстие в верхнем брусе глубиной до середины диаметра бревна;
пружинный узел вставляется в отверстие так, что бы шляпка была сверху бревна;
узел накручивается дрелью до упора, что позволяет прижать венцы друг к другу.

Кроме вышеназванных инструментов минимизации «вреда» от усадки используются и другие методы и инструменты:

установка в проемах обсадных коробок (окосячка);
ступенчатая (проводимая в несколько этапов) конопатка щелей;
остановка строительства на год после возведение стен;
использование на нижних венцах более стойкой к усушке древесины;
организация хорошей вентиляции в возведенном здании;
плавное повышение температуры в помещениях после введения в строй отопительной системы дома.

Если правильно применить технологию строительства дома из оцилиндрованного бревна , то никакая усадка ему будет не страшна. Специалисты из компании «Эко-Тех» еще на стадии создания проекта дома из оцилиндровки рассчитывают вероятность механической усадки и внедряют методы ее предотвращения.

На строительной площадке используется зимний архангельский лес и самые эффективные методы минимизации усадки, то позволяет свести к нулю вероятность появления в стенах зазоров или трещин.

Особенности древесины

Древесина это пористый материал, в пустотах которого, кроме воздуха, находится определенное (в зависимости от влажности материала) количество воды. Дерево чувствительнейшим образом реагирует на все атмосферные изменения, пропуская воздух и влагу в равной степени и наружу и внутрь. Собственно говоря, эта ее способность и имеется в виду, когда говорят, что дерево «дышит».

В сырую, дождливую погоду дерево впитывает влагу, а в сухую - отдает накопленное. Таким образом, во время всей своей жизни деревянный дом находится в постоянном движении. Его деревянные элементы то расширяются, то сужаются. Одним из требований к конструкции деревянного дома является отсутствие жестких креплений. У деталей деревянного сруба должна быть возможность смещаться в процессе набухания и усыхания дерева. Именно процесс усушки древесины и является основной причиной усадки сруба.

Усадка сруба - продольная и поперечная

В зависимости от первоначальной влажности исходного материала усадка сооружения составляет в среднем 5 - 8%. Кроме того, под тяжестью конструкции происходит смятие бревен и раскрытие трещин. Это примерно еще 2% от исходной высоты строения. В результате суммарная усадка доходит до 7 - 10%, а при изначальной большой влажности дерева достигает 15 - 17%. Это так называемая поперечная усушка.

Кроме нее, существует продольная усушка - это усушка бревна или бруса в продольном направлении. В процессе ее в местах стыковки детали расходятся и образуют трещины. Необходимо обязательно учитывать этот момент и места перерубов перекрывать тепловым замком.

Зависимость величины усадки от строительного материала

Точную величину усадки рассчитать невозможно. Каждый сруб индивидуален и «садится» по-разному. Наименее подвержен усадке сруб из клееного бруса. Величина усадки составляет 1%, что особо не влияет на геометрические размеры сооружения. Строение из клееного бруса дает усадку непосредственно во время строительства дома и к моменту его завершения сруб практически полностью усаживается.

Самый большой процент усадки (8 - 10%) дает сооружение, возведенное их свежесрубленных бревен. Деревянный дом из профилированного бруса с показателем влажности до 20% просядет на 3 - 5%. Величина усадки дома из оцилиндрованного бревна достигает 7%. Это значит, что при высоте стены в 3 м через год она станет меньше на 20 см и будет составлять 2.8 м.

Видимая усадка сруба происходит в течение первых полутора - двух лет после окончания строительства. Каждый этаж просядет на 10 - 20 см. В последующие годы усадка, в основном, незначительная, будет продолжаться еще примерно десять лет.

Заселяться в деревянный дом можно через пару лет после его постройки. Вначале должна отстояться пустая коробка, без окон (для лучшего проветривания), на это уйдет 6 - 12 месяцев. Потом необходимо выдержать еще примерно 6-месяцев, но уже с окнами. И только после этого сооружение можно эксплуатировать в полной мере.

Предусмотреть усадку деревянного дома - главная обязанность специалистов, и первый признак их профессионализма. Для этого в оконных и дверных проемах деревянных домов необходимо устраивать посадочное место, зазор от 6 до 10 см. Именно на эту величину садится здание. Для сруба, выполненного из клееного бруса, величина зазора меньше, она составляет 3 - 4 см.

Независимость дверных и оконных проемов от неизбежной усадки стен обеспечит качественно выполненная окосячка. Окосячка (или обсада) не только сохранит неизменной форму проема, но и избавит помещение от возможных сквозняков. Еще один способ утепления сруба - конопатка . Ее выполняют во время возведения сооружения и спустя год после него.

Доверить эти ответственные работы лучше всего специалистам. В качестве примера можно привести деятельность мастеров компании Конотопец.ру , которые профессионально и качественно выполняют эти и другие строительные операции.

Сруб считается простейшей конструкцией, но один недостаток – нужно выжидать время для его усадки. Это объясняется потерей естественной влаги из волокнистой структуры древесины. Можно использовать для постройки профилированный брус, там усадка сруба будет незначительной, так как материал проходит предварительную усушку на производстве в специальных печах. А вот, сколько времени потребуется на естественную усадку, стоит разобраться.

Факторы, влияющие на усадку сруба

Усадка бревен может происходить двумя способами: естественной усушкой и механическим. Первый считается более сложным процессом, так как на усадку влияет множество факторов: погодные условия, плотность древесины и период года ее заготовки. желательно производить зимой, когда в стволах деревьев наличие влаги уменьшено. Тем более до строительного сезона будет достаточно времени на усадку.

Теряя влагу бревно становиться не только легче, но и уменьшается его объем в диаметре. Скорость такого процесса напрямую зависит от температуры окружающей среды, чем она будет выше, тем быстрее влага будет испаряться. Из выдержанного материала можно будет возводить сруб, и сразу вставлять окна, двери, стелить пол и потолок. Для северных широт, где сырой климат, такой метод не подойдет, там лучше воспользоваться механической усадкой сруба.

Сруб, собранный из сырых бревен со временем подвергается механической усадке. Это происходит за счет давления верхних стволов на нижние, в результате чего те немного сжимаются. К тому же здесь выигрывается еще один момент – плотное прессование межвенцового утеплителя, что улучшает теплоизоляцию. Готовая конструкция должна выстоять не менее полугода, только потом можно приступать к отделке.

Методы компенсации сруба

Пока сруб усаживается, за его деформацией нужно следить. Каждое дерево, даже если оно одного сорта, может иметь разную плотность, а, значит, и уровень влажности. По этой причине древесина будет сохнуть неравномерно, это может привести к появлению щелей, скручиванию и растрескиванию бревен. Поэтому многие специалисты советуют строить срубы в зимний период, когда влага вымораживается медленно, и усадка происходит равномерно. К лету такие сооружения уже готовы к последующей отделке.

Особое внимание следует уделять оконным проемам, на первое время лучше установить окосячку – подвижную сборку коробки, которая при усадке стен будет двигаться равномерно по направляющим пазам. Также следует оставлять компенсаторный зазор 3–4 см над каждым проемом, чтобы поперечная балка не раздавила конструкцию. Даже если останется небольшая щель, она закрывается в дальнейшем обналичкой.

Вертикальные столбы делаются немного короче, учитывая усадку сруба до 10%. Чтобы деформация поперечных балок со всех сторон была равномерной, между столбами и балками перекрытия устанавливают винтовой домкрат и крепят на саморезы. По мере давления, высоту устройства уменьшают, опуская гайку вниз.

Метод соединения бревен по углам также влияет на усадку сооружения. Удачливым соединение венцом считается «канадская чаша», которая имеет форму клина. Благодаря этому бревна при усушке не образуют щели. Цельное бревно дает меньше усадку, чем оцилиндрованное. Это объясняется тем, что у второго снимается верхний слой, который считается самым плотным.

Из вышеописанного можно определить время на усадку конструкции, хотя точный срок определить очень сложно. Самый основной процесс происходит в течение первого года, и строение принимает окончательную форму уже через 6 месяцев, хотя последующие несколько лет конструкция все равно незаметно продолжает садиться.