Фахверк: история с продолжением

Технология строительства ФахверкСлово «фахверк» немецкого происхождения — «fach» (панель, секция), «werk» (постройка, сооружение). Часто этим термином обозначают любые стоечно-балочные конструкции, хотя фахверк — одна из многих технологий каркасного строительства, объединённых под общим названием «Post & Beam». Аналоги фахверка — французский «коломбаж», швейцарский «riegelhaus», английский «half-timbered».

Появившись в Германии в XIV–XV веках, фахверк «завоевал» практически всю Европу, и в XVII веке фахверковые дома уже строились в большинстве европейских стран.

Произхождение фахверка

Благодаря немецким мастерам этот метод строительства домов получил развитие и достиг небывалой популярности. В средние века по фахверковой технологии в Германии возводили пяти- и шестиэтажные дома, небольшие дворцы, ратуши, церкви и больницы, мельницы и хозяйственные постройки. В перекрытиях внутренних помещений зданий широко использовались арочные конструкции с применением гнутого дерева. Вскоре фахверк стал поистине олицетворением национальной архитектуры Германии. 90% сохранившихся в этой стране средневековых зданий построены именно по фахверковой технологии.

Технология строительства ФахверкОсновная причина популярности фахверковой технологии – возможность экономить дорогостоящую древесину. Строить дом из цельных бревен, как это было принято в России, в Европе считалось неоправданным расточительством. Кроме того, каркасный метод позволяет значительно увеличить внутреннее пространство и этажность зданий, строить дома с более свободной планировкой, в отличие от рубленых, где размеры комнат были строго ограничены длиной брёвен.

В XV веке здания были еще достаточно простыми, решетка деревянного каркаса, проступавшая на стенах, имела незамысловатый прямоугольный или диагональный рисунок. Позже стилистическое сочетание готики и отдельных ренессансных форм придало рисунку деревом по штукатурке невиданную ранее прихотливость. Линии каркаса определяли не только объем и структуру здания, но и выразительность фасадов. Здесь все было связано органично, все вплетено в единую систему, которая соединяет утилитарные и художественные компоненты в одно. И даже усложнение решётки, вызванное не техническими, а эстетическими причинами, не привело к разрушению этой средневековой целостности конструкции и формы.

Технология строительства ФахверкВ чем секрет прочности фахверковых домов?

Фахверк – это технология строительства, в которой несущей конструкцией является жёсткий каркас из деревянных балок, вертикальных стоек, горизонтальных ригелей и диагональных раскосов. Секрет его прочности – в высоком качестве используемой древесины (раньше для изготовления балок применяли долговечный дуб) и ювелирно выполненных соединениях деревянных деталей с помощью специальных врубок («на потайной шип», «ласточкин хвост») и нагелей (деревянных гвоздей). Отсутствие каких-либо металлических креплений – основное отличие традиционного фахверка от его более поздних интерпретаций.

Для защиты деревянных конструкций от гниения (при непосредственном соприкосновении с землёй) их ставили на каменные цоколи или же первый этаж дома полностью возводили из камня. А от воздействия атмосферных осадков каркас оберегала природная структура самой древесины – по капиллярной системе вертикально стоящих балок влага стекала вниз, не задерживаясь в тканях дерева. Дополнительный защитный состав из натуральных масел, которым покрывались элементы несущей конструкции, придавал древесине стойкость к атмосферным воздействиям, пожарам и поражению насекомыми-древоточцами.

Деревянный вариант фахверка предполагает стойки 140х130, 190х175 или 190х220 мм. На внутренние перегородки (также по каркасной схеме) идут бруски 40х50 и 50х60 мм. К полу, колоннам и стойкам они крепятся рамными дюбелями. На рамные стойки для каркаса и для стропил крыши идут обрезные доски 50х100 мм, а доски толщиной 20 и 25 мм – для обшивки стен. Оптимальное сечение стропильной системы – 50х150 мм или 50х200 мм. Для обрешётки кровли используются бруски и доски размером 50х50 мм (40х40 мм) и 25х150 мм (25х100 мм) с шагом между стропилами около 0,9 м.

Технология строительства ФахверкФахверк премиум-класса имеет элементы «интеллектуального» дома: многослойные стеновые сэндвич-конструкции и, конечно, низкоэмиссионные стеклопакеты. В фахверках с большими площадями остекления требуется усиление стоек. В этом случае сечение угловых стоек составляет 300х300 мм, а рядных – 300х180 мм. Потолочные балки также усиливаются до сечения 100х80 мм, а брус-мауэрлат – до сечения 270х90 мм.

Для сравнения, каркас фахверка по-канадски формируется частым набором деревянных стоек, образующих стеновую плоскость. Стеновая конструкция бюджетного варианта фахверка состоит из кирпичной (глиняной) кладки толщиной 120 мм, прикреплённой к стойкам специальными анкерами. Затем (с воздушным зазором) идут доски толщиной 25 мм, слой минваты в 80 мм, затем слой известкового кирпича, на который хорошо ложится известковая штукатурка. Как вариант, вместо кирпича используется монолитный пенобетон марок D200-D400.

Технология строительства ФахверкМодернизация технологии

От фахверка ведёт своё происхождение американская традиция каркасного строительства домов с одной существенной поправкой: сложные сочленения деревянных частей были заменены соединением в стык на гвоздях. Это потребовало удешевления обработки металла (как ни странно это сейчас звучит, но ещё в начале XIX века гвозди были дороги) и дало толчок развитию строительства с применением неквалифицированных рабочих. А каркас, освободившись от заполнения битым кирпичом, зажил самостоятельной жизнью. Деревянные каркасные постройки (обшитые тесом или гонтом – своего рода деревянной черепицей) позволили быстро освоить огромные территории на западе США.

Нынешний высокотехнологичный фахверк появился в 1970-е годы. Это было время постмодернизма, то есть своеобразной, во многом эклектической реакции на распространение «современной архитектуры». Новые технологии деревообработки позволили справиться с недостатками, органически присущими древесине как строительному материалу. Сечение клееных брусьев и балок диктуется только конструктивной необходимостью, а их длина достигает 12 – 18 метров. Прочность этого материала также выше, чем у цельнодеревянных элементов. Несущие элементы конструкции покрываются защитными составами чёрного, белого, серого цвета или же бесцветными. Защитное покрытие имеет антисептические свойства и препятствует поражению древесины насекомыми и грибами. Обработанная подобными составами древесина не впитывает воду и устойчива к перепадам температуры, что особенно важно в условиях северного климата. Большинство элементов каркасного дома делается в заводских условиях, что ускоряет возведение дома и служит гарантией качества постройки.

Современные дома с деревянным каркасом могут иметь разную форму, размеры и назначение. Ограничение по высоте – до 3 этажей – разрешает построить как маленькую дачу, так и большой отель. Лёгкость конструкции, с одной стороны, позволяет обойтись мелкозаглубленным фундаментом, а с другой – упрощает постройку здания большого размера и оригинальной формы. Если учесть, что применение подобной техники не ограничивается исключительно жилым строительством, можно представить, что необычный внешний вид здания будет дополнительной рекламой для офиса фирмы, магазина или выставочного зала.

Деревянный каркас дома с редко расположенными стойками позволяет создавать широкие остеклённые поверхности – буквально от пола до потолка. Стеклянные стены дают потрясающий эффект раскрытия интерьера навстречу окружающему ландшафту. Днём такой дом наполнен солнечным светом, а в тёмное время суток эффектно смотрится со стороны за счет внутреннего освещения. Современные дома с деревянным каркасом могут иметь разную форму, размеры и назначение (коттедж, маленькая дача, большой отель и т. д.), но следует помнить, что существует ограничение по высоте – до 3 этажей.

Следует заметить, что стеклянные стены отнюдь не снижают комфортность проживания в доме. Большой вынос крыши и балконы дают тень в жаркие летние дни, и, наоборот, не мешают проникновению в помещение солнечных лучей осенью, зимой и весной, когда солнце не поднимается высоко над горизонтом. Благодаря современным утеплителям и использованию стеклопакетов из стекла с низкоэмиссионным покрытием, для отопления фахверковых домов требуется мало тепловой энергии. В результате, с этой задачей, даже в суровые морозы, прекрасно справляются камин и система тёплых полов.

Еще одна современная особенность фахверка – использование металлических стоек. В их пользу говорят и современные противопожарные требования.

Технология строительства Тимбер ФреймЕвропейское братство каркаса

Любопытно, как исторические корни фахверка, потеряв было свою актуальность и популярность, уступая место более прогрессивным новым технологиям, вновь оказывается востребованным. Так, разновидность европейского каркаса Тимбер Фрейм в XX веке оказался вытеснен более дешевыми каркасными домами. Но уже с 70-х годов в США началось возрождение технологии. Тимбер Фрэйм (Timber frame) – это почти то же самое, что немецкий фахверк. Главное отличие – более толстые и массивные балки. Каркас здесь держит вес всего дома, людей, мебели и т.д., плюс нагрузки от снега и ветра. Все детали в каркасе соединяются, скрепляются плотницкими замками (шип-паз и др.) и закрепляются деревянными нагелями (деревянными гвоздями), т.е. без металлического крепежа. Это делает тяжёлый каркас дома весьма прочным и долговечным, исключая возможную эрозию деревянных балок. Каждое соединение, каждая деталь в каркасе индивидуально подгоняется к другой. Сам каркас в Тимбер Фрэйм оставляют видимым в интерьере дома. Древесина шлифуется, острые края закругляются. Современные двух- и более этажные дома часто строят со вторым светом, при этом каркас выполняется в виде распределённой фермы, которая позволяет строить широкие помещения без подпорных колонн. В немецком фахверке используется пиломатериал меньшей толщины.

Дом, выполненный по каркасно-рамочной технологии Тимбер Фрейм, производит впечатление полностью деревянного, иногда можно даже спутать с бревенчатым. Это всё благодаря толстым деревянным балкам в интерьере. Между тем, в отличие от деревянных домов, здесь материал (дерево в продольном направлении) не даёт усадки. Это позволяет сразу же устанавливать окна, двери, лестницы и делать чистовую отделку. Далее, каркас не занимает большую площадь стен, и появляется возможность комбинировать дерево с другими материалами: штукатуркой, камнем или делать витражи. По сравнению со срубом, Тимбер Фрэйм, как и фахверк, не ограничен длинами пиломатериала и допускает любые решения в планировке дома.

Текст: Егор Васильев

Землевладелец №9(85), 2013

 

Похожие статьи: