Бревно: старина и современность. Особенности ручной рубки и оцилиндровки.

Журнал Деревянные Дома, №46, 2012
Текст: Елена Кулыгина

На протяжении многих веков дерево было основным строительным материалом во всем мире. В районах, богатых лесными массивами (страны Северной Америки, Скандинавии, Россия), жилье возводили преимущественно из хвойных пород, реже из лиственных, среди которых особое значение имел дуб. В нашей стране главную роль в потреблении и экспорте древесины играют сосна и ель. Объясняется это как достоинствами древесины данных пород, так и близостью мест их произрастания и использования.

Деревянное зодчество на Руси славится своими богатыми традициями. Секреты плотницкого дела бережно хранили и передавали от поколения к поколению. Из древесины — самого доступного материала - строили все: от простой деревянной изгороди до поражающих своей архитектурной замысловатостью церквей, боярских теремов и военных оборонительных сооружений. К сожалению, большинство из этих построек не сохранилось из-за многочисленных   войн   и   частых   пожаров. Основным плотницким инструментом наших предков был топор, которым рубили лес обрабатывали бревна, раскалывали их с помощью клиньев на доски и бруски, тесали, делали пазы и гнезда, ставили безгвоздевым способом клети (срубы). С течением времени строительные приемы совершенствовались, и сегодня на территории России можно увидеть различные деревянные строения, представляющие собой настоящие произведения искусства. О мастерстве древних зодчих мы можем судить по таким дошедшим до наших дней сооружениям, как церковь Ризоположения в Кирилло-Белозерском монастыре, музей-заповедник Кижи» в Карелии и Малые Корелы в Архангельской области и другие интересные и не менее ценные экспонаты в Западной и Восточной Сибири.

Рубленые дома успешно конкурировали с каменными на протяжении долгого времени. И только на рубеже ХК-ХХ веков с появлением современных конструкционных материалов, дерево уступило свои позиции в cтроительстве.

Сегодня древесина как самый экологически чистый строительный материал снова на пике популярности. Кроме того, деревянное сооружение, обеспечивающее хорошие микроклиматические условия круглый год (зимой деревянный дом легко протопить за пару часов, а летом в нем будет прохладно), не требует дополнительных затрат на установку дорогостоящих систем вентиляции и кондиционирования, а также благодаря небольшому весу (по сравнению с каменной постройкой) позволяет упростить и, следовательно, удешевить устройство фундамента.

Современные технологии возведения деревянных бревенчатых домов допускают использование двух видов строительного материала: бревен обычных, подобранных для конкретного дома, и бревен оцилиндрованных, специально обточенных и имеющих правильную форму, одинакового диаметра по всей длине. Оба вида имеют как свои преимущества, так и недостатки. Для обеспечения необходимой конструктивной жесткости в бревенчатых сооружениях применяют угловые замки – поперечные выборки специальной конфигурации на концах бревен.

Hand-made

Проверенный временем метод строительства домов из дерева ручной рубки предполагает что на всех этапах сооружения сруба обработку и подгонку бревен производят по старинке - вручную, используя при этом традиционные плотницкие инструменты: топор, черту (для разметки пазов и чашек), долото (для выдалбливания пазов и отверстий), скобель (для очистки ствола от коры и первой: чальной острожки). Возведение такого дома — процесс довольно долгий, дорогой и трудоемкий. Необходимо тщательно отобрать подходящие бревна, а затем их обработать Рубка бревна отнимает немало сил и времени, а профессиональный высококвалифицированный плотник потребует за свою нелегкую работу соответствующее вознаграждение.

Так в чем же достоинства данного метода? Почему, несмотря на стремительное развитие технологий, он обретает все больше поклонников — приверженцев традиций деревянного домостроения?

Сруб из строганого бревна - это уникальное, неповторимое сооружение, обладающее волшебной притягательной силой и очарованием. Бревна в срубе имеют разный диаметр и чередуются по принципу «вершина -комель». Межвенцовый паз повторяет все неровности прилегающего к нему бревна: выступающие сучки, сбежистость и др. Для постройки такого сруба необходимы высокое мастерство и большой опыт. Сегодня, в эпоху массового конвейерного производства, особенно ценятся естественность, экологичность и, конечно же, ручная работа. Поэтому своеобразная эстетика домов ручной рубки, их внешняя натуралистичность и простота, брутальность и основательность стен из крупных бревен являются определяющими факторами при выборе будущего жилища.

Кроме того, при сборке сруба применяют, как правило, бревна «крупного калибра» - от 26 до 40 (!) см в диаметре, что обеспечивает ему отличные теплосберегающие характеристики — за счет увеличенной толщины стен и ширины венцовых пазов, а также небольшого числа межвенцовых швов, приходящихся на единицу высоты стены

Существует мнение, что метод ручной рубки как более щадящий позволяет максимально сберечь уникальную структуру древесины, благодаря чему бревна лучше сохраняются, равномерно просушиваются и меньше трескаются. А обработка поверхности бревна топором как бы запечатывает (заминает) волокна древесины, создавая плотный барьер для проникновения наружной влаги. Поэтому дома ручной рубки более стойки к атмосферным воздействиям и биологическим поражениям.

Однако сегодня такое представление уже не соответствует действительности. Во-первых, для наружной обработки бревен топор применяют нечасто. В основном в ходу скобель и электрорубанок (для зачистки поверхности), а для выборки пазов и чаш используют электропилу. Во-вторых, все слои древесины, за исключением коры, остаются нетронутыми лишь при одном способе обработки ствола - окорении (когда с поверхности удаляют только кору). В остальных случаях (под скобель и под рубанок) бревно подвергают, по сути, тем же процессам, что и при машинной калибровке снимают кору и находящийся под ней слой луба, а также частично заболонь (молодой слой древесины, лежащий непосредственно под корой). Эта самая заболонь отнюдь не является самым плотным и прочным слоем древесины, а скорее наоборот, так что ее удаление не грозит бревну утратой защитных свойств. Да и стойкость бревенчатой постройки к биологическим поражениям сегодня зависит главным образом от качества выбранных защитных препаратов и от того, насколько последовательно и правильно применен весь комплекс мер по огне- и биозащите древесины.

Внешний вид дома, рубленного вручную, во многом определяется способом очистки бревна: окорением, под скобель и, наконец, острожкой с помощью рубанка. Каждый из них дает свою степень чистоты и ровности поверхности — от так называемой черновой, получаемой при окорении (на бревне остаются темные пятна луба и выступающие основания сучков), до практически идеально гладкой после рубанка и последующей шлифовки. А вот метод норвежской рубки (в лафет) подразумевает протеску каждого бревна на два канта, то есть обработку с двух противоположных сторон до совершенно плоской поверхности (в итоге получается полубрус).

Что касается угловых соединений (замки), которые являются важным критерием плотницкого стиля, то за тысячелетнюю историю развития деревянного зодчества в арсенале мастеров накоплено более десятка основных типов замков и около сотни их разновидностей. Среди них наиболее известны «в обло», «в охряп», «норвежский замок», «в забир» (или «в столб»), «в лапу», «в лапу с присеком» и др. Именно по типу замка (с остатком или без остатка) различаются между собой многочисленные стили ручной рубки. Так, при рубке с остатком («в чашу», или «в обло») на ушах сруба делают выпуски бревен по 20-30 см. Поскольку часть бревна теряется на выпусках, постройка получается меньше в плане. Рубка без остатка («в лапу») предполагает соединение бревен концами, затесанными с обеих сторон, без наружных выпусков. Для защиты обшивают накладными досками.

Итак, с учетом всех плюсов и минусов технологии ручной рубки выбор в пользу такого жилья зависит от личных  предпочтений заказчика, его финансовых возможностей и эстетических пристрастий.

Одного калибра

В начале прошлого века, с появлением станков для калибровки бревен, способ ручной рубки стал постепенно заменяться механизированными технологиями их обработки.

Оцилиндровка, или калибровка, дерева позволяет получить бревна одинакового диаметра по всей длине, что избавляет от необходимости их долгой подгонки вручную. Так как детали оцилиндрованного дома изготавливают по принципу конструктора, собирают бревенчатый дом быстро и легко. Сжатые сроки — одно из основных преимуществ строительства из оцилиндрованного бревна. Правда, справедливости ради нужно отметить: если дом складывают из бревен естественной влажности, то ему в любом случае потребуется не менее года на усадку.

В результате оцилиндровки бревно приобретает завершенный внешний вид. Поэтому дома из такого материала выглядят особенно аккуратно, а поверхность стен не нуждается в специальной отделке — фактура древесины красива сама по себе. Как правило, достаточно защитно-декоративных средств, предохраняющих древесину от влаги, биологических поражений и ультрафиолета. Кроме того на станках из бревна можно выточить сложные архитектурные детали, придающие постройке оригинальность и выразительность (эркеры, балконы, крыльца, террасы и др.) Неудивительно, что дома из бревен промышленной обработки в массе своей отличаются большей фантазийностью, нежели постройки, выполненные методом ручной рубки.

В настоящее время в нашей стране применяют оцилиндровочные станки роторного и токарного типа. Первые работают по принципу карандашной точилки: режущая головка вращается вокруг заготовки. Если обрабатываемый ствол имеет естественную кривизну (прогиб или «винт»), то и бревно на выходе сохраняет данный дефект. Поэтому такое оборудование предъявляет особые требования к качеству сырья: стволы с кривизной превышающей допустимые значения, необходимо отбраковывать

Станки токарного типа нивелируют кривизну и выдают не только одинаковые по диаметру, но и абсолютно прямые бревна. Однако чем сильнее природный прогиб ствола, тем больше древесины должно уйти в отходы, чтобы получилось правильное бревно.

На российском строительном рынке кроме продукции отечественного производства представлено также финское оцилиндрованное бревно. Технология финской оцилиндровки не допускает использования древесины естественной влажности — обработке подвергают только принудительно высушенные заготовки. Вот почему (плюс еще немалые таможенные сборы) финский стройматериал значительно дороже отечественного. Зато применение высушенных материалов при строительстве дома позволяет практически полностью исключить усадку здания.

Готовое оцилиндрованное бревно характеризуется определенным профилем. Основным и обязательным элементом профиля является венцовый (или посадочный) паз.

Венцовый паз — желоб определенной формы сечения (круглая, клиновидная или трапециевидная), выбранный по всей длине бревна, предназначен для стыковки с бревном соседнего венца (верхнего или нижнего в зависимости от того, собирают сруб чашкой вверх или вниз). В ходе сборки дома в него укладывают межвенцовый утеплитель, заполняющий неплотности стыков и тем самым предотвращающий продувание швов.

Нередко у оцилиндрованного бревна есть еще один элемент профиля - так называемый компенсационный пропил (тонкая выборка глубиной в несколько сантиметров), который тоже идет вдоль бревна, но со стороны, противоположной венцовому пазу. При обработке на станках определенного типа он служит в качестве направляющей для фиксации бревна.

Производители, выпускающие бревно с пропилом, заявляют, что данный элемент выполняет и функцию компенсации механических напряжений в процессе усушки древесины и способствует минимизации образования трещин. Однако такое утверждение является спорным, и далеко не все специалисты его разделяют.

Поскольку производство оцилиндрованного бревна довольно затратное дело и требует немалых капиталовложений для покупки оборудования и обслуживания производственных помещений, предприятия, занимающиеся изготовлением оцилиндрованного бревна, обычно принадлежат крупным компаниям. Все они используют автоматизированные производственные системы и стремятся к соблюдению установленных государственных стандартов в строительстве.

По мнению профессионалов, комплекты из оцилиндрованного бревна могут различаться. Например, один производитель поставляет на стройплощадку не подготовленное под проект оцилиндрованное бревно, и тогда строители самостоятельно будут заниматься его подгонкой (профилированием и изготовлением угловых замков) на месте. Однако чаще оцилиндрованное бревно продают с уже выполненным профилем. Другой производитель предлагает целый домокомплект - полный набор бревенчатых деталей со всеми необходимыми выборками и отверстиями, в том числе с готовыми угловыми замками. Остается только, как из конструктора, собрать здание. Наконец, есть компании, производственный цикл которых начинается с заготовки сырья и заканчивается сдачей строения в эксплуатацию, включая разводку всех коммуникаций и внутреннюю отделку дома.

В любом случае бревенчатый дом - это всегда тепло, комфорт, уют и здоровая атмосфера. Недаром среди европейцев такой дом относится к разряду престижных.   

• Срок службы дома, построенного из цельных бревен по современной технологии высокоточной ручной рубки, — более 300 лет. Только натуральный камень превосходит дерево по этому параметру.
• Круглый лес, идущий на изготовление строительного материала, в зависимости от толщины в верхнем отрубе подразделяют на мелкий (8-13 см), средний (14-24 см) и крупный (от 25 см). Для производства бревен годится только средний и крупный лес (от 14 см в диаметре). При возведении жилых домов и бань обычно применяют бревна диаметром не менее 16-20 см и длиной от 4 до 6 м.
• Современное оцилиндровочное оборудование позволяет выпускать бревна диаметром от 17-18 до 31-32 см. На строительство жилых домов идут бревна диаметром от 20 см (в зависимости от климатических условий местности). Более тонкие используют для сооружения служебных построек: гаражей, бань, беседок и т.д. В нашей стране загородные дома для сезонного проживания строят, как правило, из оцилиндрованных бревен диаметром 21-23 см, а предназначенные для постоянного проживания – из более толстых – от 25 см.
• Строительство домов из бревна оцилиндрованного и ручной рубки позволяет свести к минимуму использование техники и механизмов, в результате ландшафт застройки сохраняется в первозданном виде.
• Для строительства жилых домов применяют древесину хвойных пород. Она обладает однородной и очень прочной структурой, низкой теплопроводностью, а значит, хорошо сохраняет тепло в жилище. Такая древесина более морозо- и влагостойкая по сравнению с древесиной лиственных пород, способна многократно выдерживать циклы замораживания и оттаивания, причем не утрачивает своих качеств в течение длительного времени. Также деревья хвойных пород отличаются прямизной ствола, что значительно облегчает их обработку.
• Доставленный комплект деревянного дома устанавливают на заранее построенный фундамент, который набрал не менее 70% от расчетной прочности. Сборка оцилиндровки ведется согласно технологическим картам
• Усадка бревна по длине ничтожна, а в диаметре оно теряет до 10% в зависимости от региона произрастания леса. Активный усадочный процесс длится около 2 лет и по истечении 5 лет прекращается
• При сооружении сруба к бревнам предъявляют определенные требования. Сбег (разница в толщине ствола) от комля к вершине не должен превышать 1 см на один погонный метр длины. Бревна, используемые в одной постройке, должны быть примерно одинаковыми по диаметру — с разницей в верхнем отрубе не больше 3 см.
• Залог прочности и долголетия любого сооружения — это успешно составленный проект, который дает возможность заказчику сэкономить до 15% средств, выделяемых на строительство дома

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Алексей Чуприн, ведущий специалист компании «АЕСтрой»

«Наша компания строит деревянные дома преимущественно из оцилиндрованного бревна. Такие дома пользуются большим спросом среди наших заказчиков, что вполне понятно. Идеально ровные, калиброванные бревна выглядят в срубе эстетично и аккуратно. С технической точки зрения дома из оцилиндровки выигрывают за счет плотной и точной подгонки бревен, обеспечивающей конструкции дома дополнительную жесткость и повышающей его теплосберегающие свойства. Кроме того, дом из оцилиндрованного бревна возводят намного быстрее рубленого, а это существенное преимущество как для строителей, так и для заказчиков.

Распространенное среди неопытных застройщиков мнение, будто оцилиндрованное бревно из-за снятия наружных слоев древесины становится менее защищенным от внешних воздействий, является большим заблуждением. На самом деле все наоборот. Давайте разберемся, что представляет собой периферийная часть ствола, или заболонь. Наука определяет этот слой древесины ( как содержащий молодые, физиологически активные ткани. Заболонь отличается от ядра (внутренняя, самая плотная часть ствола) более светлой окраской и меньшей механической прочностью. К тому же заболонь содержит больше влаги, так как в ней осуществляется транспортировка питательных веществ от корней к кроне. Из-за высокого содержания воды и органических веществ заболонь является менее стойкой к поражениям грибами и насекомыми в сравнении с ядром, а также имеет более высокую степень усушки. Поэтому чем больше периферического слоя сохранено в бревнах, из которых построен дом, тем сильнее будет его усадка. Отсюда вывод— красивому, крепкому, теплому бревенчатому дому совершенно не нужна заболонь. Расставаясь с этим слоем бревно только выигрывает.

Статьи о строительстве

• Рекомендации по уходу за деревом.
  Если за деревянным домом правильно ухаживать, то дом прослужит долгие годы
• Преимущества деревянного дома
  В последнее время дерево как строительный материал приобретает все большую популярность, а престижность деревянного дома неуклонно растет
• Зимнее строительство деревянного дома
  Для тех, кто собирается начать строительство дома зимой важно знать некоторые особенности зимнего строительства
• Каркасный дом со всеми своими плюсами
  Из чего складывается стоимость строительства каркасного дома и как технология строительства влияет на цену.