Строительство деревянно-каркасного дома без гвоздей

Кому нужны гвозди? Древнее искусство строительства домов при помощи огромных брусьев, стамесок, деревянных молотков и штифтов из дерева возрождается, с использованием самых современных технологий. Результат – вечный дом, построенный за рекордно короткий срок.

Морозным утром в Вермонте рабочие устанавливают крышу деревянно-каркасного строения, поднятую гидравлическим краном.

Джозеф Труини
Фотографии Скотта Джонса
Опубликовано в апрельском номере, 2007 год.

Деревянно – каркасный дом - торжество древесины над массивными конструкциями. Высокие деревянные столбы растут с самого низа и сводятся вверху в единый каркас из брусьев, балок и стоек, соединенных с исключительной точностью. И вся конструкция, — которая может простоять века — остается открытой для обозрения, как доказательство мастерства умельца. Но когда Дон Джексон и его жена Нита построили дом в Брэдфорде, в котором они живут с 2003 года, именно открытые участки, характерные для данного стиля строительства, имели особую привлекательность. «В нашем старом доме вам бы пришлось проходить через двери, перемещаясь из комнаты в комнату. В деревянно-каркасном доме - всё открыто» - говорит Джексон. «Когда заходишь в дом с центрального входа, то видишь все 26 футов, словно бескрайность внешнего мира внесена вовнутрь дома».

Сегодня деревянно-каркасная конструкция, используемая, например, в проекте Лудлоу, Вермонт, изображенном на этих страницах, является довольно эксклюзивной. Она дает возможность строителям создать нечто более своеобразное, чем традиционная рамная конструкция размером 2 x 4 (и других размеров). Строительство деревянно-каркасных конструкций применялось на протяжении тысячелетий, как основной инженерный метод. "Тысячи лет назад, люди в Китае использовали инструменты из камня для изготовления брусьев и обрешетины и выдалбливали долотом соединения шип в гнездо», говорит Джон С. Миллер, строитель с большим стажем работы с деревянно – каркасными конструкциями и начальник производства в фирме «Каскадные столярные работы», Беллингем, Вашингтон, которая занимается проектированием и строительством деревянно– каркасных домов. Самые древние в мире деревянные конструкции, найденные на территории Японского Буддийского Храма Хору 7 века, были возведены с использованием деревянно-каркасной техники строительства.

В США деревянно-каркасная техника строительства была распространена до конца 1800-х годов. Позднее инновации в сфере промышленности и потребность в предоставлении жилья для растущего населения способствовали вытеснению такого способа строительства. Лесопильные заводы начали производить мерный пиломатериал, который было легче транспортировать, резать и возводить, чем большие столбы и брусья. Плотники обнаружили, что могут использовать дешевые гвозди фабричного производства для возведения из «досок» конструкций, в которых стены, а не тяжелый каркас, поддерживали вес строения. Известная как деревянная несущая конструкция здания с неразрезанными стойками и прибитыми к ним горизонтальными элементами, такая техника требовала намного меньше мастерства и времени, чем работа с гигантскими бревнами.

Хотя строительство из бруса остается доминирующим методом возведения домов в США, деревянно-каркасные конструкции начали возвращаться в 1970х годах. «Людей стало привлекать высокое качество ручного ремесла возведения деревянно-каркасных домов», - говорит Марти Биркенкамп, главный конструктор компании по производству деревянно-каркасных конструкций, Ривербэнд, Мичиган. Эта компания, которая построила около 3000 домов с деревянно-каркасной конструкцией с 1979 года, является одной из нескольких сотен в Штатах, занимающихся проектированием и возведением таких домов.

Различие между сегодняшней техникой деревянно-каркасного строительства и техникой, которую использовали 30 лет назад, сводится к компьютерному проектированию и числовому программному управлению, применяемому в строительстве сегодня. Такие вспомогательные программные средства облегчают работу строителей по проектированию и помогают быстрее перейти непосредственно к строительству. Один строитель, Тед Бенсон из компании Бенсонвуд Хоумз, продвинулся дальше, создав библиотеку комплектующих, которая включает в себя сотни предварительно разработанных элементов, что позволит домовладельцам получить почти индивидуально спроектированный заказ.

В Бенсонвуд, как и у большинства их конкурентов, каркас дома полностью изготавливается на заводе. Самая популярная древесина – Дугласова пихта, но строители также используют серебристую ель и другую древесину. Части конструкции собирают, убеждаются, что все подходит, затем конструкцию снова разбирают и отгружают до места поставки вместе с теплоизоляционными облицовочными панелями, которые впоследствии формируют стены.

Как только части конструкции доставлены, типовой дом возводится в кратчайшие сроки, обычно всего за несколько дней. Но деревянно-каркасные конструкции в общем обходятся дороже, чем конструкции из досок, цены на них варьируются от 150 до 325 долларов за кв. фут, или по крайней мере 375 000 долларов за дом площадью 2500 кв. футов.

Для растущего числа домовладельцев добавленная цена стоит того. «Дом не дешевый», говорит Джеф Чампгана, который переехал в июне в свой деревянно-каркасный дом в долине Коал, Иллинойс. «Но деревянно-каркасная техника строительства имеет неотъемлемую силу и красоту, если вы находите красоту в столярном ремесле и в том, как компоненты соединены вместе. Это искусство также как и стиль жизни. И я ценю это».

Структура деревянного каркаса

Деревянно – каркасные конструкции отличаются массивными компонентами из древесины, которые соединены в каркас с использованием техники строительства соборов, которая не требует наличия внутренних несущих стен. Перемычки, дощечки и обрешетина скрепляют столбы и балки, а диагональные угловые подкосы добавляют конструкции устойчивость. Теплоизоляционные облицовочные панели заводского производства - изоляция крыши и стен и оконная коробка, всё это составляет единое целое.

На производстве Бенсонвуд Хоумз, компании по изготовлению деревянно-каркасных конструкций в Волпол, Нью-Гемпшир, на сборочном конвейере столбов и брусьев ожидают поступление последних комплектующих перед отгрузкой и сборкой на месте. Хотя каждую часть вырезают по точным размерам, и соединительные элементы производят на станках ЧПУ, некоторые части легче изготовить устаревшим способом – при помощи молотка и стамески (вверху). Такие детали, как острые углы и фаски, переходящие в острые ребра, (внизу) придают современному деревянно-каркасному дому вид ручной работы.

Рабочая площадка

Рабочие демонтируют каркас из заводского пиломатериала на месте. Соединения шипом в гнездо защищены деревянными штифтами традиционным способом – высверливанием отверстия и вбиванием в него деревянного штифта – но при этом используется определенно современный инструмент: мощная электродрель, и деревянный молоток с резиновым набалдашником на конце. Тщательная машинная обработка позволяет делать соединения равными 132 дюйма, которые стыкуются между собой легким постукиванием. Если требуется, детали конструкции больших размеров стягиваются храповым механизмом, который обычно называют рычажной лебедкой.

Каркас

В прошлом, возведение построек было коллективным занятием, в основном, потому что требовалось много людей и животных для поднятия со сборочной площадки тяжелых каркасов, также называемых рамными устоями. В наши дни гидравлический кран поднимает каждый каркас, а рабочие осторожно направляют конструкцию в требуемое местоположение (вверху). «На сегодняшний день мы можем соединить 40 или 50 сборочных блоков на площадке вместо 40 000 или 50 000 отдельных мелких частей конструкции. Это не только проще, но и намного надежнее», - говорит Тед Бенсон, Президент компании Бенсонвуд Хоумз. Шипы надежно фиксируются, когда входят в гнезда, просверленные на горизонтальных брусьях (внизу).

Крыша

Большие крыши деревянно-каркасных конструкций изготовлены из балок, каждую из которых поднимают на место и вставляют в паз бруса. В некоторых случаях далеко находящиеся друг от друга балки соединяются обрешетиной. В этом доме команда Бенсонвуд соединяет сборные компоненты крыши на площадке, затем вызывают кран для поднятия и установки их на место. Паз в бруса крыши (внизу) вставляется в горизонтальный выступ на столбе. Когда каркас стягивается вместе, соединяющая перемычка надежно фиксирует конструкцию.

Стены

Много лет назад, строители помещали деревянный каркас между бревнами для поддержки внутренней обрешетки и штукатурки, а также наружной обшивки, такой как доска клинообразного сечения. Сегодня они используют теплоизоляционные облицовочные панели толщиной до 612 дюймов с коэффициентом теплосопротивления от 3,7 до 7 на дюйм. Каждая панель имеет пенопластовую сердцевину, а также внешнюю и внутреннюю поверхности.

Готовый деревянно-каркасный дом

В отличие от традиционных стоек и балок деревянно-каркасная конструкция представляет собой скульптурный элемент внутреннего дизайна.