В настоящем Руководстве по строительству представлены деревянные обшивки фасадов деревянных жилых зданий, а также общие принципы их проектирования и монтажа.
Представленные в руководстве инструкции касаются, в первую очередь, выполнения фасадов непосредственно на месте возведения самого здания или сооружения, но подходят также для промышленного домостроения.
Обработка поверхностей деревянной обшивки описана в Руководстве по строительству RT 29-10572 «Окраска фасадов из дерева». Конструкционные решения наружной стены представлены в Руководстве по строительству RT 82-10560 «Деревянные конструкции малогабаритного дома».
CAD файлы изображений и чертежей с отметкой cad представлены в каталоге Cadkuvat\82-10571.
1 ИНСТРУКЦИИ И ТРЕБОВАНИЯ К ОБШИВКЕ ПОМЕЩЕНИЙ
Правила противопожарной безопасности, касающиеся сферы строительства, представлены в части Е11 Сборника по строительным нормам и правилам Финляндии. На обшивку фасадов распространяются требования категорий поверхностных слоев наружных стен, включающие класс воспламенения и класс скорости распространения огня.
Требования категории к наружному поверхностному слою (класс воспламенения / класс скорости распространения огня) наружных стен жилого здания с пожарозамедляющей конструкцией, которое не выше одного этажа, в котором не более двух квартир, составляет -/- и в остальных случаях - 2/-, что не устанавливает ограничений для употребления деревянной обшивки (класс древесины составляет 2/-).
Требования категории к наружному поверхностному слою наружных стен здания с пожаросдерживающей конструкцией составляет всегда 2/-, данное требование распространяется также на ветрозащитную плиту. Поэтому пористая древесно-волокнистая плита не может служить ветрозащитной плитой.
К пожаростойким жилым зданиям устанавливаются требование класса 1/l, поэтому применение древесины в облицовке фасада не допускается, за некоторыми незначительными исключениями.
2 ДРЕВЕСНЫЕ ПОРОДЫ
Из древесных пород для обшивки фасадов используются в основном сосна и ель. Для производства обшивочных досок применяется также лиственница.
Структура клеток ели «закрывается» в процессе сушки, она одинаковая от заболони до ядровой древесины и походит на ядровую древесину сосны. Структура клеток заболони сосны остается «открытой», закрывается только структура ядровой древесины. Из-за различий в клеточной структуре ель впитывает влагу хуже сосны, поэтому вызванные влагой колебания объема древесины ели незначительные. По этой причине ель лучше сосны подходит для облицовки фасадов.
Открытая структура клеток сосны создает хорошие предпосылки для пропитки древесины под давлением. Поэтому под давлением пропитанный пиломатериал в основном изготавливается из сосны.
3 КАЧЕСТВО И ТОЛЩИНА ПИЛОМАТЕРИАЛА
3.1 Качество пиломатериала
Общая система классов пиломатериала из сосны и ели, базирующаяся на внешнем виде материала, принятая в практике Северных стран, предусматривает четыре основных класса качества А, В, С и D. Из них наивысшим классом является класс А, который, в свою очередь, разделяется на четыре подкласса: А1 (прима), А2 (секунда), А3 (тетра) и А4 (кватра). Класс В (квинта) предусмотрен для выполнения несущих конструкций, класс С (секста) и класс D для строительства временных конструкций (например, опалубок). Для обшивки фасада применяются доски, качество которых не ниже класса В, но желательно все-таки пользоваться досками класса А4 и А3 (А3 наилучшим образом отвечает требованиям, устанавливаемым к доскам обшивки фасада: мало сучков, небольшое содержание смолы).
Обзольный пиломатериал не подходит для обшивки фасада. В некоторых редких случаях может применяться только обзольный пиломатериал, распиленный из комлевого бревна.
Предназначенный для обшивки фасадов пиленый лесоматериал обычно производится способом тонкой распиловки, реже допускается применение материала, распиленного на лесопильной раме. Тонко распиленный материал готовится из бревна путем распиловки на ленточной или циркулярной пиле или из сухого пиломатериала путем продольной распиловки. Поверхность распиленного на лесопильной раме материала более грубая, чем тонко распиленного материала.
Поперечному сечению строганого лесоматериала обычно задается прямоугольная форма, но иногда встречаются и иные формы. Все поверхности строганого материала могут быть гладко отшлифованными, или же эксплуатационная поверхность может быть как распилованой, так и тонко распилованой, а задняя поверхность грубо строганой.
1 Сборник по строительным нормам и правилам Финляндии Е1 “Противопожарная техника конструкций”. Нормы 1981 г.
2 Пиломатериал Северных стран – правила сортировки.
3.2 Влажность
Содержание влаги растущего дерева составляет более 30% от веса сухой древесины. Пиломатериал обычно поставляется воздушно-сухим, это значит, что его влагосодержание колеблется в пределах от 18% до 24%, в зависимости от влажности окружающего воздуха. На этапе монтажа влагосодержание досок наружной обшивки не должно превышать 20%, так как при высыхании дерево дает усадку, что может вызывать проблемы, особенно в применении шпунтованных обшивочных досок (при усадке шпунты могут открываться). Влагосодержание окрашиваемой деревянной обшивки, в зависимости от типа краски, должно составлять не более 15 ... 18%.
3.3 Толщина обшивочной доски
Влагосодержание обшивочных досок фасада из дерева колеблется в зависимости от погодных условий. Чем толще древесина, тем лучше и равномернее распределяется в ней влага. Поэтому, чем толще деревоматериал, тем меньше колебания объема древесины, вызваемые влагой, и тем реже образуются трещины. Минимальная толщина доски обшивки фасада зависит от ее ширины, таблица 1. Нормальная толщина обшивочной доски составляет не менее 21 мм.
Таблица 1.
Рекомендуемая толщина досок наружной обшивки в зависимости от их ширины.
| Ширина доски в мм | Толщина доски в мм |
| Не более 120 | мин. 21 (RYL 90: min 18)1 |
| 120 ... 150 | 22 ... 25 (RYL 90: min 21)1 |
| более 150 | мин. 28 (RYL 90: min 25)1 |
4 ВЕРТИКАЛЬНАЯ ОБШИВКА
4.1 Общие положения
Вертикальные обшивочные доски устанавливаются ядровой древесиной наружу. Во внимание принимается также направление годичного слоя (рисунок годичного слоя, а также возможные следы распиловки должны быть направлены вниз).
4.2 Обшивка с нащельниками и вразбежку
Обшивка вразбежку выполняется, как правило, из пиленых досок, которые устанавливаются внахлест. В обшивке с нащельниками тонкая планка устанавливается на зазор между досками. Различия между обшивкой с нащельниками и вразбежку незначительные, они зависят, в основном, от способа установки досок и ширины нащельной планки. Грунтовку, а иногда и лакокрасочные покрытия нижних досок желательно выполнять до монтажа верхних досок.
4.3 Обшивка с открытыми швами
Пиленые доски вертикальной обшивки можно установить таким образом, чтобы между досками образовался зазор в 5 … 15 мм. Зазор не закрывается планкой, а оставляется открытым. Через зазор происходит вентиляция воздуха располагающегося за обшивкой вентиляционного пространства. Под горизонтальные крепежные доски в точках каркасных стоек вместо вертикальных стоек можно устанавливать крепежные возвышения толщиной 6 ... 10 мм. С точки зрения обеспечения беспроблемного функционирования вентиляционного пространства, крепежные доски должны устанавливаться таким образом, чтобы они не касались ветрозащитной плиты.
Чтобы в зазорах между досками не просматривались задние конструкции, крепежные доски можно до монтажа обработать темной краской или лессировочным средством. Желательно также пользоваться ветрозащитными плитами темного цвета. Чем шире зазор между досками, тем толще должны быть доски. При ширине зазора примерно 10 мм рекомендуемая толщина доски составляет 25 мм.
Обработку боковых поверхностей досок будет значительно легче выполнить, если до монтажа их огрунтовать и покрыть краской. Чем больше зазор между досками, тем легче выполнять обработку (в том числе при обновлении лакокрасочного покрытия) боковых поверхностей досок обшивки.
4.4 Доски вертикальной обшивки
В пункте 6 Руководства по строительству RT 21-10174 «Строганые доски» представлены общие типы и стандартные размеры досок наружной обшивки.
Профили и размеры обшивочных досок можно выполнить по желанию заказчика. Поэтому в процессе проектирования обшивки не обязательно придерживаться типовых решений профилей обшивочных досок.
4.5 Криволинейные поверхности стен
Вертикальная обшивка позволяет выполнять криволинейные стеновые поверхности. Для получения изогнутых линий желательно пользоваться узкими досками (75 … 100 мм, в зависимости от радиуса изгиба). Для данной цели лучше всего подходят полушпунтованные доски или же обшивка выполняется открытым швом.
5 ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ОБШИВКА
5.1 Общие положения
Доски горизонтальной обшивки всегда устанавливаются ядровой стороной наружу.
5.2 Обшивка внахлест
Наряду с обшивочными досками UVL в обшивке внахлест можно пользоваться традиционными пилеными досками. В данном случае размер досок выбирается свободно, для простоты монтажа в некоторых случаях желательно пользоваться шаблоном. Толщина обшивочной доски UVL составляет 9 ... 21 мм (тонкий размер 6 ... 19 мм). Обшивка UVL обычно выполняется из ядровой древесины, что придает обшивке стойкость, несмотря на то, что толщина доски составляет всего 12 ... 15 мм.
5.3 Обшивка с открытыми швами
Доски горизонтальной обшивки, как и вертикальной обшивки, можно устанавливать таким образом, чтобы между ними образовывался зазор 5 … 15 мм.
В данном случае к толщине доски, цветовому оттенку задних конструкций и поверхностной обработке устанавливаются аналогичные требования, как и в вертикальной обшивке, описанные в пункте 4.3 настоящего руководства.
Кромки досок следует строгать под углом, чтобы по нижнему краю образовалась «сливная кромка».
5.4 Горизонтальные обшивочные доски
Из описанных в Руководстве по строительству RT 21-10174 «Строганые доски, размеры» досок для выполнения горизонтальной обшивки фасада подходят доски UTV, UTK, UYV и UVL.
5.5 Криволинейные поверхности стен
В горизонтальной обшивке криволинейные линии поверхности стены получить значительно труднее, чем в вертикальной обшивке, так как в данном случае доски приходится изгибать. Угол изгиба должен быть достаточно большим, и крепления изогнутых досок обычно выполняются шурупами. Для выполнения криволинейной горизонтальной обшивки лучше всего подходят непрофилированные доски, полушпунтованные доски или доски ULV.
6 ДИАГОНАЛЬНАЯ ОБШИВКА
Обшивочные доски можно устанавливать не только вертикально или горизонтально, но и под косым углом - диагонально. По сравнению с вертикальной и горизонтальной обшивкой визуальное и эмоциональное влияние результата значительно сильнее, поэтому каждый случай использования такого решения следует тщательно взвесить.
Крепежные доски, располагающиеся под обшивкой, устанавливаются вертикально (как и при горизонтальной обшивке), угол наклона обшивки по отношению к горизонтальной линии составляет не более 45 градусов.
7 ОБШИВКА ПЛИТАМИ
7.1 Фанера
Фанера производится из перекрестно установленного шпона толщиной 1,4 ... 3,2 мм. В производстве фанеры используются атмосферостойкий клей (на фенолформальдегидной смоле, темного цвета) и березовый, сосновый или еловый шпон. Самыми распространенными сортами фанеры являются березовая фанера, выполненная из березового шпона, смешанная фанера, выполненная из березового шпона и шпона хвойных деревьев, а также хвойная фанера, выполненная из шпона хвойных пород. Общие требования, предъявляемые к качеству фанеры с покрытием из березового шпона и шпона из хвойных пород, основанные на внешнем виде фанеры, представлены в Руководстве по строительству RT 22-10542 «Категории качества фанерных плит». Если поверхностная обработка обшивочной фанеры фасада выполнена покрывающей краской, то к хвойной фанере устанавливаются требования II класса качества (минимальные требования) и к березовой фанере - требования III класса качества (ВВ). В случае применения лессировочных материалов поверхностной обработки, класс качества фанеры должен быть на ранг выше.
Можно пользоваться также специальной для обшивки фасада предусмотренной нешлифованной фанерой, которая отвечает требованиям деревоматериала класса В.
Поверхность обшивочной фанеры фасада можно обработать путем грунтования, нанесения лакокрасочного покрытия или борозд, имитирующих зазоры швов дощатой обшивки. Имеются сорта фанеры, ошпунтованные со всех сторон или только по длинным сторонам.
Толщина фанерных плит составляет от 4 до 50 миллиметров. Самые распространенные размеры фанерных плит составляют 1200 мм х 2400 ... 3000 мм и больших плит 1500 мм х 3600 мм. Толщина наружной обшивочной фанеры должна составлять не менее 12 мм, шаг крепежных опор – 600 мм. Можно пользоваться также 9 мм фанерой, в таком случае шаг крепежных опор не должен превышать 400 мм.
Фанерные плиты крепятся по всем краям, где шаг крепления составляет примерно 150 мм, и в средней части, где шаг крепления составляет примерно 300 мм. Крепление выполняется горячеоцинкованными шурупами или гвоздями, длина которых равна 2,5 ...3 – кратной толщине плиты. При монтаже фанерных плит необходимо учитывать колебания объема фанеры (примерно 1 мм на метр), вызываемые колебаниями влажности окружающего воздуха, оставляя между плитами зазор шириной 1 ... 3 мм. Колебания объема фанеры могут приводить к образованию трещин на поверхности неокрашенной фанеры.
Края плит следует защищать особенно тщательно, покрыв их материалами поверхностной обработки или нащельными планками. Горизонтальные швы было бы целесообразно оборудовать металлическими или деревянными планками, как стык досок вертикальной обшивки. Фанера устанавливается таким образом, чтобы поверхностный шпон был направлен вверх.
Клеевые слои превращают фанеру практически в паронепроницаемый материал, поэтому за фанерной обшивкой должно всегда оставляться вентиляционное пространство шириной примерно 25 мм.
Из фанеры можно также создавать криволинейные поверхности, радиус которых, как правило, довольно большой. Маленький радиус изгиба может приводить к появлению волосяных трещинок на поверхности фанеры. Изогнутая фанера всегда крепится шурупами. В таблице 2 представлены нормативные минимальные радиусы изгиба фанеры.
Поверхность фанеры с древесным шпоном можно обработать традиционными, предусмотренными для деревянной обшивки лакокрасочными материалами. В целях избежания появления трещин, особенное внимание следует обратить на качество грунтовочных работ. Самым эффективным образом появлению трещин препятствует обработка поверхности грунтовочными эпоксидными красками или покрытие малярной бумагой-основой. Лакокрасочную обработку покрытой фанеры желательно выполнять следующим образом: фанеру обработать двумя слоями грунтовочной эпоксидной краски и поверхность покрыть одним слоем полиуретановой краски.
7.2 Влагостойкая древесно-стружечная плита V313
Древесно-стружечные плиты производятся путем склеивания древесной стружки под давлением с применением твердеющего под воздействием тепла клея. Содержание клея в древесно-стружечных плитах составляет менее 10% от общего объема. В стандартных древесно-стружечных плитах, как правило, применяется карбамидоформальдегидный клей. Клеем древесно-стружечных плит класса V313, используемых в обшивке фасадов, служит меламинокарбамидоформальдегидный клей, который придает плите более высокую влагостойкость по сравнению со стандартными древесно-стружечными плитами.
Толщина древесно-стружечных плит V313 колеблется в пределах от 6 до 22 мм. Традиционные размеры 1200 мм х 2400 ... 3000 мм. Толщина наружной обшивочной плиты должна составлять не менее 15 мм, шаг крепежных опор – 600 мм. Плиты крепятся по всем краям, где шаг крепления составляет 150 ... 200 мм, и в средней части, где шаг крепления составляет примерно 200 ... 300 мм. Крепление выполняется горячеоцинкованными шурупами, зазубренными или винтовыми гвоздями. Минимальная длина шурупов должна равняться 2,5 ...3 – кратной толщине плиты, и минимальная длина гвоздей – 3 ... 4 – кратной толщине плиты. Расстояние точек крепления от кромки плиты должно составлять 12 ... 15 мм. Для крепления плит с покрытием в плитах предварительно рекомендуется пробурить крепежные отверстия, что позволяет избежать повреждения плит в процессе монтажа.
При монтаже древесно-стружечных плит необходимо учитывать колебания объема плит, вызываемые колебаниями влажности окружающего воздуха, и оставлять между плитами открытый шов шириной 3 ... 5 мм. Открытые швы можно покрыть нащельными планками. Горизонтальные швы рекомендуется оборудовать металлическими или деревянными планками, как стык досок вертикальной обшивки.
Под обшивкой из древесно-стружечной плиты должно всегда оставляться вентиляционное пространство шириной примерно 25 мм.
Поверхность древесно-стружечной плиты V313 можно обработать традиционными, предусмотренными для деревянной обшивки лакокрасочными материалами. В продаже имеются плиты, покрытые меламиновой или феноловой пленкой.
8 ПРОЧИЕ ВИДЫ ДЕРЕВЯННОЙ ОБШИВКИ
Наряду с представленными выше материалами для обшивки фасадов используются также гонт и дранка - материалы, которые традиционно используются для покрытия крыш. Они придают поверхности фасада чешуйчатую форму и, будучи установленными с учетом монтажных правил, нисколько не уступают по сроку эксплуатации традиционным обшивочным доскам. Например, срок действия традиционной гонтовой крыши, не обработанной защитными средствами, составляет 25 лет и даже больше. Пропитанные же дегтем драночные крыши выдерживают десятки и сотни лет.
Гонт производится на круглопильном гонтовом станке из брусьев длиной примерно 0,5 м, толщина гонта составляет 4 ... 5 мм и ширина - примерно 100 мм. Гонт производится в основном из ели, но приемлемы также сосна и осина.
Дранка производится методом перекрестной распиловки из отборной медленно растущей сосны, в результате чего годичные слои всегда перпендикулярно направлены к плоской поверхности, что препятствует искривлению дранки. Наряду с сосной в производстве дранки можно использовать также осину и лиственницу.
Как гонт, так и дранка требуют плотной частоты крепления и большого количества гвоздей.
9 МОНТАЖ ДЕРЕВЯННОЙ ОБШИВКИ
9.1 Требования, устанавливаемые к основанию
Под обшивкой фасада оставляется вентиляционное пространство шириной примерно 25 мм, открытое по всей длине сверху вниз. Поэтому материал обшивки крепится к стойкам крепления (крепежным доскам), а не к каркасу здания.
Глава 29 RYL 90 (общие требования по качеству строительных работ) устанавливает следующие требования к креплению обшивки фасада: «длина гвоздей должна быть такой, чтобы глубина их проникновения в стойку крепления равнялась двухкратной толщине материала, и минимальная длина шурупов должна быть такой, чтобы глубина их проникновения в стойку крепления равнялась 1,5-кратной толщине материала, если в инструкциях не сказано иначе». Это значит, что толщина стойки крепления обшивочной доски толщиной 21 мм должна составлять не менее 42 мм, т.е. толщина деревоматериала должна составлять 45 ... 50 мм. Но толщина стойки крепления все-таки обычно не превышает 25 мм. Данную толщину, в отличие от рекомендуемой RYL 90, можно считать достаточной минимальной толщиной в случае, если ширина составляет не менее 100 мм (для предотвращения образования трещин).
Стойки крепления (минимальные размеры доски 25 х 100 мм) прочно крепятся к каркасным конструкциям стены. Вертикальные крепления горизонтальной обшивки устанавливаются на каркасные стойки стены. Горизонтальные крепления вертикальной обшивки устанавливаются на крепящиеся к каркасным стойкам вертикальные доски, чтобы в вентиляционном пространстве не возникало препятствий. Минимальная длина горячеоцинкованных проволочных и винтовых гвоздей, используемых для монтажа стоек крепления, должна составлять 75 мм. Крепление к каркасу обычно выполняется сквозь ветрозащитную плиту, поэтому толщина ветрозащитной плиты (и материал) также должна учитываться при выборе длины гвоздей.
9.2 Способы крепления
Обшивочные доски, как правило, устанавливаются ядровой стороной вверх. Исключение могут составлять только внутренние доски обшивки вразбежку, которые допускается устанавливать ядровой стороной к стене. Годичный слой досок горизонтальной обшивки устанавливается направлением вниз (корневая сторона вверх).
Для крепления обшивочных досок лучше всего подходят проволочные гвозди с полной головкой. Для предотвращения коррозии следует пользоваться горячеоцинкованными гвоздями (или шурупами). При пневматической забивке гвоздей следует проследить, чтобы гвоздь входил в древесину не очень глубоко и не нарушал поверхности доски. Шляпка гвоздя также не должна оставаться на поверхности доски, а располагаться немного впотай. Гвозди лучше всего забивать вручную.
Из требования RYL, указанного в пункте 9.1, следует, что длина гвоздя должна равняться трехкратной толщине материала обшивки. С другой стороны, та часть гвоздя, которая прошла сквозь стойку крепления, не имеет никакого значения с тягово-сцепной/удерживающей точки зрения. Таким образом, исходя из длины гвоздя, можно предположить, что это сквозной способ крепления.
Расположение гвоздя в отношении кромки доски показано на изображениях, представляющих различные способы крепления.
В главе 7 «Обшивка плитами» рассмотрены также способы крепления плит.
10 СРАЩИВАНИЕ ОБШИВОЧНЫХ ДОСОК
Сращивания досок как вертикальной, так и горизонтальной обшивки следует избегать, если это возможно.
Сращивания можно избежать путем применения обшивочных досок с шиповым соединением (требует выполнения покрывающей лакокрасочной отделки, чтобы не было заметно клеевого шва). В случае сращивания торцы досок необходимо защитить, закрыв шов доской или планкой.
Швы, образующиеся при торцевом сращивании досок горизонтальной обшивки, должны быть плотными и незаметными. Место сращивания обычно приходится скреплять гвоздями, которые забиваются близко к краю торца, и поэтому на концах досок для избежания появления трещин следует предварительно просверлить крепежные отверстия для гвоздей. Поверхность обреза доски следует огрунтовать до выполнения монтажа.
Средняя длина досок обшивки фасада составляет 3,9 ... 4,5 м. Длина досок на разных пилорамах может быть разной.
11 СОЕДИНЕНИЯ И ПОДГОНКА ДЕРЕВЯННОЙ ОБШИВКИ
Вопросы выполнения соединений и подгонки в данной главе рассматриваются на примере обшивки досками, но описанные здесь принципы приемлемы и в обшивке плитами, а также другими деревянными материалами. Соединения оконных проемов представлены в отдельном Руководстве RT, рассматривающем соединения оконных и дверных проемов деревянных домов.
11.1 Нижний край, соединение с цоколем
Традиционно наружная поверхность деревянной обшивки фасада находилась на одном уровне с наружной поверхностью цоколя или чуть глубже. На месте стыка обшивки и цоколя обычно размещалась т.н. водосливная доска или планка, верхняя поверхность которой была отстрогана со скатом вниз.
Теперь за обшивкой фасада оставляется вентиляционное пространство, что привело к тому, что наружная поверхность обшивки примерно на 50 мм, а иногда и больше, выступает за наружную поверхность цоколя. Данное решение является функциональным с технической точки зрения, и поэтому его можно рекомендовать для всех деревянных обшивок.
Обшивку фасада можно все-таки разместить примерно на одном уровне с цоколем (или глубже него), оборудовав стык водосливной доской или ее компенсирующей жестяной планкой.
Нижний край обшивки должен всегда располагаться на высоте примерно 300 мм от поверхности земли.
11.2 Верхний край, соединение со свесом крыши
Верхний край обшивки не вызывает проблем, если нижние поверхности свеса крыши обшиты досками. В данном случае обшивка фасада (горизонтальная или вертикальная) доводится до верхнего края нижней обшивки свеса крыши. Верхний край обшивки фасада не виден, и поэтому он не нуждается в особой отделке. Между нижней поверхностью наружной кровли и обшивкой оставляется пространство шириной 25 мм.
