Конструкция из бревна

редактировать
Cordwood masonry wall detail. This alternative building method is called "cordwood masonry", "cordwood construction" or "stackwall" because the wall resembles a stack of cordwood. Source: Rob Roy, Earthwood Building School. http://www.cordwoodmasonry.com Деталь стены из кирпичной кладки, также называемая «конструкция из бревна» или «стенка», потому что стена напоминает штабель дров. Часть дома из бревна.

Конструкция из брусчатки (также называемая «кладка из бревна », «постройка из бревна », «конструкция из многослойных стен », «конструкция из печной древесины » или «конструкция из штабелированной древесины ») - термин, используемый для естественного строительства метода, при котором короткие бревна складываются поперек, чтобы построить стену, использовать миномет или глыбу для их постоянного закрепления. В этой технике можно использовать местные материалы с минимальными затратами.

Содержание
  • 1 Строительство
  • 2 История
  • 3 Дерево
  • 4 Строительный раствор
  • 5 Тепловая масса и изоляция
  • 6 Стоимость
  • 7 Процесс
  • 8 Устойчивое развитие
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Дополнительная литература
  • 12 Внешние ссылки
Конструкция

Стены обычно строятся так, что концы бревен выступают из раствора на небольшую величину (дюйм или менее). Стены обычно имеют толщину от 8 до 24 дюймов, хотя в северной Канаде толщина некоторых стен достигает 36 дюймов.

Дома из кордового дерева привлекательны своим внешним видом, максимальным увеличением внутреннего пространства (с округлым планом), экономией ресурсов и простотой строительства. Древесина обычно составляет около 40-60% стеновой системы, оставшаяся часть состоит из строительного раствора и изоляционного наполнителя. Конструкция из бордового дерева может быть экологичной в зависимости от дизайна и технологии. Существует два основных типа деревянных конструкций: проходная стена и M-I-M (строительный раствор-изоляционный раствор). В сквозных стенках растворная смесь сама по себе содержит изоляционный материал, обычно опилки, рубленую газетную бумагу или бумажный шлам, иногда в очень высоких процентах по массе (80% бумажной шлама / 20% раствора). В более распространенных M-I-M, и в отличие от кирпичной или сквозной кладки, раствор не продолжается по всей стене. Вместо этого трех- или четырехдюймовые (иногда больше) валики раствора на каждой стороне стены обеспечивают устойчивость и поддержку с отдельной изоляцией между ними. Стены из кордового дерева могут быть несущими (с использованием застроенных углов или спроектированной изогнутой стеной) или уложенными в рамках опоры и балки, которые обеспечивают структурное усиление и подходят для сейсмоопасных области. Как несущая стена, прочность на сжатие древесины и раствора позволяет прикреплять кровлю непосредственно к стене. Различные строительные смеси и изоляционный наполнитель влияют на общее значение R стены или сопротивление тепловому потоку; и, наоборот, с присущей ему тепловой массой или емкостью хранения тепла / холода.

История

Остатки дровяных построек, сохранившиеся до сих пор, датируются тысячей лет назад в восточной Германии. Однако более современные версии можно найти в Европе, Азии и Америке. Подробных сведений о происхождении строительства из дровяной древесины нет. Однако вполне вероятно, что жители леса в конце концов возвели простое убежище между костром и грубой дров. В работе Уильяма Тишлера из Университета Висконсина он утверждает, что «современные» дрова, вероятно, появились в конце 1800-х годов (десятилетие) в Квебеке, Висконсине, и Швеция. Он считает, что эта техника началась в этих областях примерно в то же время.

Дерево

Строительство из бруса - это экономичное использование концов бревен или упавших деревьев на участках с сильным бревном. К другим распространенным источникам древесины относятся лесопилки, колотые дрова, столбы для коммунальных служб (без креозота ), разделенные столбы ограждения и косая черта для лесозаготовок. Более экологичным и часто экономичным является использование вторичных материалов для стен. Независимо от источника, вся древесина должна быть окорена до начала строительства. Хотя можно использовать много различных пород древесины, наиболее желательными стойкими к гниению древесинами являются тихоокеанский тис, лысый кипарис (новообразование), кедры и можжевельник. Допустимые породы дерева также включают пихту Дугласа, лиственницу западную, восточную белую сосну и сосну ель.

Менее густые и более воздушные породы предпочтительнее, потому что они сжимаются и расширяются в меньших пропорциях, чем плотные лиственные породы. Большую часть древесины можно использовать в стене, если она правильно просушена и стабилизирована к относительной влажности внешнего климата. Кроме того, в то время как концы бревен разных пород могут быть смешаны в стене, концы бревен одинаковых пород и источники ограничивают переменные расширения / сжатия.

Строительный раствор

Различные специалисты советуют разные рецепты строительного раствора. Один рецепт, который оказался успешным с 1981 года, состоит из 9 частей песка, 3 опилок, 3 строительных извести (несельскохозяйственного назначения), 2 портландцемента по объему. Строительная известь делает стену более гибкой, воздухопроницаемой и самовосстанавливающейся, потому что она затвердевает дольше, чем цемент. Портландцемент химически связывает раствор и должен быть типа I или II. В другом рецепте используются 3 части песка, 2 пропитанных опилками, 1 портландцемент и 1 гидратированная известь ;

Тепловая масса и изоляция

В зависимости от множества факторов (толщина стены, тип древесины, конкретный рецепт раствора) изоляционный материал предназначен для более медленного отверждения и меньшего растрескивания. Стоимость стены из бревенчатой ​​древесины, выраженная в R-value, обычно меньше, чем у высокоэффективной каркасной стены. Стены из брусчатки имеют большую тепловую массу, чем каркас, но меньше, чем обычный кирпич и раствор. Это связано с тем, что у глиняного кирпича удельная теплоемкость выше (0,84 по сравнению с 0,42 у дерева) и он плотнее, чем у воздушной древесины, такой как кедр, кипарис или сосна. Тем не менее, изоляционная матрица из строительного раствора, используемая в большинстве деревянных стен, помещает полезную тепловую массу с обеих сторон изолированной внутренней полости, помогая сохранять тепло зимой и «охлаждать» летом. Тепловая масса помогает зданию поддерживать среднюю внутреннюю температуру во время ежедневных горячих и холодных фаз. В таких климатических условиях, как пустыня, с широкими суточными колебаниями температуры, тепловая масса будет поглощать, а затем постепенно выделять полуденное тепло и ночную прохладу последовательно, смягчая колебания температуры. Тепловая масса не заменяет функцию изоляционного материала, а используется вместе с ним.

Чем длиннее бревна (и толще стена), тем лучше изоляционные качества. Обычная 16-дюймовая деревянная стена для умеренного климата состоит из 6 дюймов (150 мм) перлитовой или вермикулитовой теплоизоляции между швами раствора. Еще один вариант изоляции, который Роб Рой и другие производители дровяной древесины использовали более 40 лет, - это сухие опилки, пропущенные через полудюймовое сито и обработанные строительной известью (тип S) в соотношении 12 частей опилок на 1 часть извести. С легкими воздушными опилками эта изоляция по своему значению R аналогична производимой изоляции с неплотным заполнением, за небольшую часть стоимости.

Однако древесина является анизотропным материалом по отношению к тепловому потоку. Это означает, что его тепловое сопротивление зависит от направления теплового потока относительно текстуры древесины. В то время как древесина имеет обычно цитируемое значение R около 1,25 на дюйм (в зависимости от породы и содержания влаги), это применимо только в том случае, если тепловой поток перпендикулярен волокну, как это происходит в обычных деревянных каркасных конструкциях. При использовании конструкции из дровяной древесины и стеновых блоков направление теплового потока параллельно волокну. Для этой конфигурации значение R составляет только около 40% от значения, перпендикулярного волокну. Таким образом, фактическое значение R для древесины при использовании в конструкции из дров / штабелей ближе к примерно 0,50 на дюйм.

Но коэффициент R для стены из кирпичной кладки должен учитывать как деревянную часть, так и часть изолированного раствора как комбинированную систему. Единственное авторитетное испытание R-значения кладки из дровяной древесины было проведено доктором Крисом Дж. Диком (PE) и Люком Чапутом зимой 2004-2005 гг. На основе термодатчиков, размещенных внутри стены толщиной 24 дюйма в университете. Манитобы. Документ с изложением их выводов опубликован в книге «Кордвуд и Кодекс: руководство по получению разрешений на строительство». В резюме авторов, в частности, говорится: «На основе данных о температуре в середине зимы примерно за три месяца было установлено, что для стены значение RSI равно 6,23. (м²К / Вт), R-35 для настенной системы диаметром 24 дюйма ».

Анализ тепловых характеристик в 1998 году с использованием компьютерного программного обеспечения «HOT 2000» показал взаимосвязь между типами внутренних стен и их изоляционными характеристиками. Моделирование показало, что значение R для образца стены из бревна составляет 20,5. Сравните это с базовой стеной с деревянными карнизами 2 x 4 и стеной с изоляцией и оболочкой из пенопласта 2 x 6 со значениями R 15,8 и 25,7 соответственно. Стены из кордового дерева - не лучший натуральный изолятор, но их можно построить в соответствии со стандартами теплоэффективности. Значение R для стены из бревенчатого дерева напрямую связано с соотношением древесины к раствору и изоляционной среде. Однако значение R в строительстве из дровяной древесины не так важно, как в строительстве с решетчатым каркасом, из-за большой тепловой массы, которая увеличивает значительно более высокое «эффективное значение R». Строители адаптируют свои конструкции и соотношения к существующим климатическим условиям.

Тестирование R-значения было завершено в Университете Манитобы зимой 2005 года. Результаты, собранные инженерным отделом, показали, что каждый дюйм стены из бревна ( строительный раствор, торцы бревен и изоляция из опилок / извести дали значение r 1,47).

Затраты

Дома из бревен во многих случаях строятся по значительно меньшим начальным затратам из собственного кармана, чем стандартные каркасный дом сопоставимого размера, поскольку во многих случаях труд выполняется в основном владельцем или добровольцами. Правильно построенные стены из бруса, как правило, требуют меньшего обслуживания, чем стандартные каркасные конструкции, поскольку здесь меньше производимых компонентов (таких как изоляция из стекловолокна, гвозди, подъездные пути, обшивки и т. д.). Обратите внимание, что некоторые работы по уходу все же потребуются, так как дерево и бетон подвергаются воздействию элементов на внешней стороне стены. Кроме того, дом из бруса, построенный плохо без достаточной изоляции, может привести к поломке. более высокие затраты на отопление, чем у традиционного каркасного дома.

В проведенном в 1998 году сравнительном экономическом анализе каркаса гвоздика, дров, тюков соломы и початков дрова представляются экономически жизнеспособной альтернативой. Двухэтажный бревенчатый дом площадью 2512 кв. Футов (233,4 м) в Чероки, Северная Каролина, оборудованный «высококачественной плиткой, шпунтом сосной, русской дровяной печью, живая земляная крыша, отделка из кедра ручной работы, приподнятые панельные шкафы и дверь из сосны ручной работы »обошлись владельцу примерно в 52 000 долларов. Поскольку владелец обеспечивает 99% рабочей силы, дом обошелся ему в 20,70 долларов за квадратный фут. В 1998 году каркасный дом сопоставимого размера и обставленный дом из палки стоил бы от 75 000 до 120 000 долларов без участия владельца. Данные о стоимости жилья за 1997 год показывают "средний" уровень отделки дома площадью 1 000–2 000 кв. Футов (190 м) по цене от 64,48 до 81,76 долл. США за кв. Фут. Как приобретение материалов, так и источники рабочей силы играют важную роль в первоначальной стоимости строительства дома. бревенчатый дом.

Процесс
Тот Раундхаус был тайно построен в Национальном парке Пембрукшир-Кост. Строители сами вырезают древесину из окружающего леса.

В некоторых юрисдикциях строительные планы подлежат утверждению строительным инспектором. Перед строительством необходимо проверить почвенные условия на участке, чтобы выдержать тяжелые стены из кирпичной кладки.

В случае срубленной древесины кору следует удалять весной лопатой, долотом или лопаткой для коры. Весной сок все еще течет и обеспечивает смазывающий слой из камбия между корой и древесиной, делая разделение более легкой задачей, чем если бы его оставили до осени, когда два слоя хорошо соединятся вместе. После окорки бревна должны просохнуть не менее трех лет, чтобы ограничить расщепление и проверку. Важно обрезать бревна после окорки до выбранной строительной длины. Ричард Флэтэу, Cordwood Construction: Best Practices (2012) предлагает расколоть 70% древесины для лучшей сушки и выдержки.

После сушки бревна необходимо обрезать до нужной длины (обычно 8, 12, 16, 18 или 24 дюйма). В этом случае ножовка по металлу предпочтительнее, чем бензопила , потому что ее более тонкий срез помогает предотвратить проникновение влаги и вредителей. На самом деле "отрезная" пила или "циркулярная пила" сделает быструю работу по резке дров на выбранную длину. Для особенно пушистых кончиков, как у кедра, можно использовать рашпиль для разглаживания.

Затем древесину нужно перевезти на строительную площадку. Удобно иметь рядом дрова и строительную площадку. После заливки надлежащего фундамента, который возвышается на 12-24 дюйма над уровнем земли с брызговиком, можно начинать строительство стен. Временные укрытия можно использовать для защиты рабочего места и древесины от дождя. Стойка и балочный каркас обеспечивают это укрытие для последующей обмуровки дровами.

Неопытным домостроителям следует поэкспериментировать с несколькими тренировочными стенами. Это в конечном итоге ускорит процесс строительства и даст более удовлетворительные результаты. При экспериментировании с M-I-M (более распространенной формой) вдоль фундамента укладываются две параллельные валики раствора от 3 до 4 дюймов, после чего следует средняя засыпка изоляционным материалом. Затем сверху кладут бревна с одинаковыми зазорами из раствора, выступающими не более чем на 1 дюйм изнутри и снаружи стены. Фактическое размещение будет зависеть от размера и формы бревен. Наносится еще один слой раствора, затем между ними заливается изоляция, следуют бревна и так далее. При экспериментировании с Throughwall вдоль фундамента укладывается тонкий ровный слой изоляционного раствора, после чего бревна надежно укладываются в слой раствора, оставляя между ними достаточно места, чтобы «указывать» раствор. Зазоры в растворе заполняются, чтобы получилась относительно плоская верхняя поверхность, затем добавляется еще один тонкий слой раствора и процесс повторяется. Форма и внешняя ориентация бревен важны только для внешнего вида. Предварительно расколотые бревна «в стиле дров» меньше проверяют, когда находятся в стене, и их легче заострить, разгладить и равномерно прижать, чем круглые куски, потому что зазоры в растворе обычно меньше.

Роб и Джаки Рой, содиректоры из школы Earthwood Building в Вест-Шази, штат Нью-Йорк, в течение 36 лет придерживаются другой точки зрения. Раньше они использовали в основном колотую древесину, но теперь они используют в основном круглые круги из белого кедра (или равных). Усадка в разрезе и скруглении точно такая же, и Рой обнаружил, что дерево легче складывать, потому что оно легче удерживает форму от одной стороны стены до другой. Кроме того, раунды легче наводить из-за неровной кромки, которая возникает на нижней стороне расколотого бревна. Наконец, большее количество раствора с использованием круглых оголовков на самом деле является плюсом, потому что заделанная часть стены работает лучше с термической точки зрения, чем деревянная часть.

При строительстве дома с углами каждый ряд Дрова должны быть заштрихованы для прочности. Ближе к концу могут потребоваться небольшие деревянные планки-заполнители для отделки стыков или верхних частей стен. Окна и двери обрамляют стандартные оконные коробки и деревянные перемычки. Стеклянные бутылки можно вставить для создания креативного эффекта витража. (Сантехника и электропроводка - это вопросы, которые необходимо учитывать, но не будут подробно рассматриваться в этой статье).

Дом из бревен должен иметь глубокие свисающие карнизы высотой не менее 12–16 дюймов, чтобы концы бревен оставались сухими и предотвращали рост грибка. Если концы будут сухими и хорошо проветриваемыми, они без проблем состарятся. Некоторые владельцы покрывают свои концы льняным маслом или устанавливают внешние концы бревен заподлицо с раствором для дополнительной защиты от атмосферных воздействий. Со временем некоторые проверки являются нормальными, и их можно исправить с помощью периодического ремонта или герметизации обслуживания.

Устойчивость

Хотя дома из дровяной древесины были протестированы в местах с температурой -40F, например Альберта, их тепловая эффективность в любом климате ниже, чем у чисто глинобитного дома сопоставимых размеров. В холодных районах уместно построить стену толщиной 24-36 дюймов или две отдельные супер изолированные стены. В основном во влажных помещениях внешние стены можно оштукатурить, чтобы защитить концы древесины от воздуха и влаги, но это скрывает привлекательные концы древесины, и они будут гнить. Количество рабочей силы, связанное с получением определенного значения R для дров, выше по сравнению с конструкцией тюков соломы и конструкции палки. Сэкономленные на строительстве средства, возможно, потребуется направить на расходы на отопление или долгосрочное внешнее обслуживание. Органический, похожий на раствор початок оказывает меньшее воздействие на окружающую среду из-за использования легкодоступной грязи и соломы, в то время как токсины, выделяемые при производстве портландцемента, очень вредны, хотя и менее ощутимы в конечном продукте. Как и во многих альтернативных стилях строительства, устойчивость строительства из бревна зависит от материалов и параметров конструкции.

После конференции Кордвуд в 2005 году в Меррилле, штат Висконсин, был опубликован документ, посвященный передовым методам строительства из дровяной древесины и соблюдению строительных норм. Документ под названием Cordwood and the Code: A Building Permit Guide помогает строителям из дровяной древесины получить необходимые разрешения.

См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
  • Рой, Роб (2018), Essential Cordwood Building: полное пошаговое руководство, Издательство New Society: остров Габриола, Британская Колумбия, Канада
  • Рой, Роб (2016) Cordwood Building: A Complete Guide to the State of the Art, New Society Publishers: Gabriola Island, BC, Canada
  • Flatau, Richard (2012) Cordwood Construction: Best Practice
  • Грегуар, Р. (1983), Тепловая эффективность деревянных стен, Mother Earth News, 79.
  • Харт, Келли и Розана (2007), Cordwood (Green Home Создание сайта).
  • Майнер, Р.Г. (1983), Домостроение и приют, Новости Матери-Земли.
  • Пьерке, П., Бойер, Дж., Уэльман, П. (1998). Тепловые характеристики и воплощенная энергия стеновых систем для холодного климата. Журнал Лесные товары, Том. 48, выпуск 6, стр. 53–60.
  • Роб (июнь – июль 2003 г.), Очарование строительства из дров, «Новости Матери-Земли».
  • Уиттон, В. (1998), Сравнительный экономический анализ различных методов строительства : каркас, соломенный тюк, брус и кладка из дров.
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-15 12:20:18
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте