Способы вруба бруса и бревен: варианты угловых соединений и их различия. Раскрой пиловочника на пиломатериалы

Прочность и теплотехника деревянного строения в немалой степени зависят от типа угловой врубки. Строители старых славянских поселений не держали в секрете варианты ее изготовления. Благодаря их устным мастер классам смогли сохраниться проверенные народные технологии. Плотницкие традиции существенно обогатились за счет иноземного опыта и внедрения полезных усовершенствований. Багаж знаний накоплен весомый. Теперь в деревянном строительстве применяются разнообразные способы вруба бруса и бревен, одним из которых предстоит воспользоваться для возведения собственной баньки.

Два «коренных» семейства врубов

Основополагающий критерий деления методов врубки на два крупных класса – наличие либо отсутствие перепусков. Так народные мастера называли остатки бревна, а затем и бруса, выходящие на торцах за пределы контура деревянного строения. Опираясь на данный показатель, в технологиях сооружения срубов выделяю две главные схемы рубки:

«В чашу», согласно которой углы вырубаются с остатком . Это самый распространенный способ, имеющий массу вариаций отечественного и зарубежного происхождения. Минус узловых чаш в ощутимом расходе вовсе не дешевого материала, плюс в отличной теплоизоляции угла. Да и выглядят рубленные в чашу строения весьма эффектно.
«В лапу» или по-простому «без остатка» . Согласно нему контур строения выстраивается четко по плану. При равнозначном с предыдущей технологией расходе материала внутренние габариты строения получаются больше. Рубленные в лапу углы требуют обязательной облицовки, иначе они будут продуваться и мокнуть. Срубы, построенные без перепусков, можно обшить вагонкой, блок-хаусом, оштукатурить, облицевать кирпичом или сэндвич-панелями. В отличие от вариантов с чашами здесь применимы, а порой и рекомендованы все направления отделки.

Одно из фундаментальных правил гласит о том, что все угловые соединения должны выполняться по единой схеме. Раз врубка бруса и бревеннесущих стен велась по схеме «в чашу», то и перегородки врубать нужно будет точно так же. Сразу обращаем внимание, что для угловых соединений в бревенчатых венцах применимы все существующие способы. А вот баня из бруса рубится преимущественно в лапу, но изредка применяется и ряд чашеобразных типов.

Оба класса угловых врубок «обросли» внушительным количеством дочерних подвидов, различающихся по сложности изготовления и теплотехническим качествам. Выбор наилучшего способа определяют:

опыт исполнителя;
климатическая специфика местности;
период, предпочитаемый для принятия банных процедур.

Для сборки венцов дачной баньки, эксплуатируемой только в летнюю пору, подойдут простейшие способы врубки. Особенно если хозяин собирается соорудить баню на дачном участке самостоятельно. Заказчику бригады мастеров, нуждающемуся в теплом строении для круглогодичного использования, не стоит отказывать себе в выборе сложной технологической схемы. Сведения о различиях и особенностях врубок помогут и самостоятельному исполнителю, и рачительному нанимателю строителей, стремящемуся деньги тратить не зря, сделать разумный выбор.

Варианты рубки с остатком

Наиболее доступным для начинающего плотника методом изготовления углового узла признают рубку в чашу, т.е. с остатком бревна на торце. В «чашечном» классе есть простенькие и сверхсложные технологии. В деревянном строительстве важно понять: то, что проще рубить, меньше будет греть и служить. Однако без плотницких навыков и познаний в данном искусстве за изготовление сложных конструктивных выемок лучше не браться.

Алгоритм изготовления простой чаши

Для производства рубки в простую чашку в бревне выбираются по бокам две выемки в форме полуцилиндров и продольная межвенцовая борозда, называемая лунным пазом. Все углубления в бревне делают сверху, что очень удобно для мастера, но нехорошо для стен. В развернутые к небу отверстия легко просачивается влага и попадает пыль через сопряжения, потерявшие из-за усушки плотность. Поэтому простые чаши нуждаются в постоянном обновлении конопатки.

Обладателю оцилиндрованного материала не нужно мучиться с предварительной подготовкой. Калиброванные бревна имеют единый размер, зачастую в них уже выбраны монтажные пазы. Даже изготовление угловых выемок производители оцилиндровки могут сделать, если к ним поступит заказ и вразумительная проектная документация. Покупателю пиленого леса предстоит провести обработку: окорить, высушить, выбрать продольную лунообразную борозду для надежной состыковки венцов, а затем уже приступать к рубке в чашу.

Последовательность работ по изготовлению простой чаши:

Окоренное бревно уложим на подобающее ему в срубе место для разметки.
Если продольная межвенцовая борозда еще не сделана, на тонком торце нижнего бревна, в верхней части которого предстоит делать выемки, начертим линию, равную ширине будущего паза.
Раздвинем ножки заводской или самодельной черты на ширину размечаемой монтажной борозды.
Приставим черту ножками к горбам уложенного в сруб бревна и примеряемого к нему верхнего собрата, затем процарапаем острыми ножками черты на нижнем бревне точный профиль верхнего элемента, «окаймив» бревно со всех сторон.
Завершив разметку паза, раздвинем ножки черты на расстояние, равное половине от среднего радиуса укладываемого сверху бревна.
Приставим опять ножки чертежного плотницкого инструмента к примеряемому и к лежащему поперек нижнему бревну, чтобы обрисовать полуцилиндры будущих угловых выемок.
Снимем примеряемый верхний элемент сруба, а на нижнем бревне сделаем запилы, не доходящие до глубины начерченных углублений 7-10мм.
Выберем топором отмеченные выемки и доработаем поверхность шерхебелем.

Способ изготовления углового соединения, основанного на технике рубки сруба в чашу с шипом, представлен на видео:

Нет особой разницы в последовательности действий. Рубить можно сначала паз, потом угловые выемки или в обратном порядке. Главное, чтобы все три конструктивные составляющие были точно вытесаны. Попыхтеть по любому придется: нужно будет примерять и стесывать излишки, если в сруб не «сядет» верхнее бревно. Поэтому с окончательной выборкой до процарапанных линий торопиться не стоит. Чистовую обработку желательно постепенно доводить до ума, чтобы слишком большими выборками не испортить материал. В старину первый раз начисто стесанные монтажные выемки мазали дегтем и укладывали на него верхний элемент. Замаранные отметины указывали, где еще нужно подтесать.

Дочерние варианты чаши

Рубка сруба в чашу привлекает неопытных исполнителей простотой и сравнительно небольшими трудозатратами. Однако без дополнительных замковых элементов она плохо держит тепло. Для строительства летней баньки это вполне приемлемо. Для возведения более теплой постройки замковый узел лучше дополнить присеком. Способ рубки усложниться, но теплотехника улучшится.

В списке ближайших «родственников» технологии вруба в чашу числятся:

Рубка в охлупень (она же в охлоп) , представляющая собой зеркальное отражение чаши. Данный способ также называют сибирской рубкой. Отличается тем, что угловые замки и лунный паз просто перевернуты вниз. Нижняя ориентация выемок исключает проникновение влаги и пыли в узловые сопряжения, благодаря чему не портится утеплитель и не мокнет сруб.
Чаша с выступом. Она появилась в результате народного усовершенствования способов в охлоп и в обло, согласно которым вырубки делают либо сверху, либо снизу бревна. Рубка чаши с выступом позволяет расположить продольный паз снизу, а угловые выемки вверху или поступить наоборот. Т.к. в чашу укладывать нужно будет бревно с межвенцовой бороздой, конфигурация выемки не может быть по-прежнему полуцилиндрической. Поэтому в чаше появился скругленный выступ, повторяющий радиус продольной монтажной борозды.
Рубка в охряп. Заключается в формировании двух равнозначных прямоугольных вырубок на верхнем и нижнем боку. Вариант проще простого, но годный только для сооружения хозяйственных построек.
Охлоп с присеком. С целью оптимизации прочности и теплоизоляции угла в чаше оставляют присек – это невыбранная четверть в чаше с внутренней стороны угла. Для состыковки нужна еще будет ответная выемка в сопрягаемом бревне.
Рубка в курдюк. Отличается от простой чаши наличием в выемке дополнительного шипа, повышающего прочность углового узла. Шип-то и называют курдюк или потёмок. Он дал название методу и повысил теплотехнические качества бревенчатой стены. Ориентировать рубку в курдюк можно в обе традиционные стороны. Чашу изначально рубят на половину ее высоты, затем вытесывается шип. Переносят размеры сформированного шипа на сопрягаемое бревно без особых ухищрений: накатывают на сруб и засечками отмечают, где нужно рубить ответный паз.

Довольно требовательными по отношению к мастерству и опыту исполнителя считаются два способа рубки сруба в крюк. Первый из них предопределяет вырубку половины чаши, а оставшаяся, не вытесанная половина должна четко состыковаться с полукруглой вырубкой сопрягаемого бревна. Вторая технология напоминает чашу с присеком, но бревна при этом отесывают на один кант, а отесанной стороной поворачивают внутрь строения. При рубке в крюк сохраняется максимальная мощность бревна, благодаря чему углы получаются теплыми и надежными.

Вот так проводится рубка в простой крюк:

Заморские технологии врубов с остатком

Принципиально канадская и шведская схемы рубки схожи с сибирской техникой «в охлуп». Только угловые пазы и выемки к ним имеют не округлую в сечении, а трапециевидную конфигурацию. Это веский плюс, т.к. при усадке славянские чаши расширяются, из-за чего нуждаются в периодической подконопатке. Канадская и шведская выемка после усадки плотно «садиться» на отесанное под нее бревно. Не остается вообще никаких зазоров, а с годами состыковка еще и самопроизвольно уплотняется.

Техника исполнения у них разная. Внешние различить можно по частично отесанным в районе замка бревнам «канадского» сруба и заточенным на шесть граней симпатичным «шведским» перепускам. У канадской технологии есть неплохой упрощенный последователь – рубка в седло.

Крайне требовательным моментом всех схем вруба с остатком является именно длина части бревна, выступающей за пределы контура строения. Излишне коротким перепуск делать нельзя, иначе он отколется. Чтобы желание сэкономить не привело к аварийному состоянию сруба, ГОСТом за номером 30974-2002 четко регламентированы предельные расстояния: от торца бревна до центра врубаемой чаши должно быть не меньше 1,4 диаметра обрабатываемого бревна.

Видео-демонстрация норвежской рубки:

Способы рубки без остатка

Вариантов рубки срубов в лапу значительно меньше, чем методов с чашей. Причиной их появления были не экономические соображения, а стремление переделать деревянный терем в роскошный дворец путем отделки. Вырубленные в лапу углы существенно холоднее. Капилляры на торцах открыты, поэтому внешнюю сторону угловых соединений в лапу настоятельно советуют зашивать хотя бы досками.

Для сооружения сруба с применением техники «в лапу» подойдет брус, лафет – стесанное на два вертикальных канта с противоположных сторон бревно. Пригодна оцилиндровка и обычный кругляк с вертикальными левым и правым затесами – «болванами». Длина болвана, т.е. длина бокового затеса, равна самому большому диаметру используемого материала. Ширина болвана, т.е. расстояние между затесами, равна 2/3 либо 3/4 диаметра вершины самого тонкого в приобретенной партии бревна. Его-то и нужно первым выявить и «оболванить» в качестве эталона для других бревен, чтобы в процессе работы не обнаружилось, что часть материала не подходит под размер запланированной лапы. Кстати, болваны можно вытесать сразу на всех бревнах, а потом заняться изготовлением лап выбранного типа.

Общая инструкция по изготовлению лап

Прямая лапа – самая простая схема в «лапном» классе, так что можно попытаться сделать ее собственноручно. У нее все линии предстоящей тески строго вертикальны и горизонтальны. Чтобы угол продувался меньше, лапу можно дополнить присеком, вытесав данное конструктивное дополнение с внутренней стороны угла. Самым надежным соединением в классе считается косая лапа, потому что наклонные плоскости не дают выворачиваться элементам сруба и старательно сохраняют тепло.

Рубятся все вариации в равнозначной последовательности:

Подготовленный к обработке болван снова отесываем сверху и снизу. Глубина затесов должна быть равна ширине болвана. В результате у нас получиться параллелограмм с одной воображаемой стороной и развернутым к нам квадратным сечением;
Торец параллелограмма расчерчиваем на 8 равнозначных горизонтальных частей.
Согласно выбранному типу лапы и табличным размерам на расчерченной плоскости отмечаем и соединяем точки;
Размечают линии будущих затесов с требующимися уклонами плоскостей и присеками, если решено, что они должны быть;
Аккуратно удаляем находящиеся за разметкой излишки и по первой готовой лапе делаем шаблон для переноса размеров на следующие бревна.

Нет необходимости самостоятельно рассчитывать размеры косых лап, они имеются в таблицах. Мастера их рубят неспешно, скрупулезно. Лунный паз выцарапывают по уложенным в сруб бревнам, раздвигая ножки черты на величину выявленного зазора.

Угловые врубки в брусе

Формировать округлое соединение в брусе сложно, да и не нужно, потому что для состыковки брусовых венцов разработаны свои методики. На базе лап были созданы идентичные варианты с очень похожими названиями: охряп, полдерева, курдюк.

Однако у бруса есть собственные, специфические способы и виды угловых соединений с применением вставных или выпиленных в материале шипов. Стены по традиции деревянного зодчества «пронизываются» нагелями - вертикальными деревянными гвоздями по 25-30 см в диаметре и высотой, равной 0,8 от высоты сруба. Следует помнить, что между элементами любого соединения в брусчатом и бревенчатом срубе нужно оставить вертикальный зазор для компенсации стандартной усадки, последующей за строительством. В чашах и лапах предельная величина зазора 0,5 см, в монтажных продольных пазах 1,0 см.

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики блога, на связи с вами Андрей Ноак! Сегодня я расскажу вам про выход пиломатериалов при распиловке круглого леса.

Данный параметр это один из самых важных показателей в . От этого показателя зависит эффективность распиловки леса. Многие новички ошибочно полагают что чем выше этот коэффициент, тем лучше.

На самом же деле это не всегда так, про это знают большинство специалистов, но молччат. Еще раз повторю — высокий процент выхода пиломатериала из кубометра леса не всегда является хорошо.

Подробно почему это так я расписал в своей книге «Организация лесопиления на современном предприятии», но для читателей приоткрою завесу на данный вопрос в конце статьи.

Это действительно уникальная электронная книга, в России точно таких нет:-)!!! В ней дается просто колоссальная информация наработанная личным опытом работы технологом на крупном производстве.

Процент из кругляка

Рассчитывается по формуле:

Квых=Vпил/Vбр

Где К , % - процент выхода пиломатериала.

Vпил , м3 - объем полученного пиломатериала. Рассчитывается:

Vпил = L*H*B*n1+L*H*B*n2 + ...

где L — номинальная длина готового пиломатериала;
H — толщина доски;
B — ширина доски;
n — число досок каждого размера.

Vбр , м3 - объем бревна из которого получают пиломатериал. Определяется по кубатурнику, который можно .

Полезный процент пиломатериала на производстве просчитывается для каждого диаметра леса и для каждой технологии пиления.

Почему полезный процент зависит от диаметра распиливаемого леса?

Все очень просто, чем меньше резов для получения древесины, тем выше процент. Конечно еще зависит и от полезного использования, но еще раз скажу очень важно сколько пил у вас стоит чтобы получать доску. Как правило из мелкого леса пилят мелкий мелкие доски, а из крупной древесины — брус, толстую доску.

Особенно хорошие показатели на предприятии при производстве бруса, на нем показатели кубатуры хорошие, скорость пилени максимальная (пил ведь меньше) и режущего инструмента уходит минимум.

Ниже приведены ориентировочные диаметры с нормами расхода:

12 — 16 см — выход 45 - 50 %;
18 — 22 — в среднем 52 %
24 — 26 — около 57%;
28 — 40 — это брусовой лес и на нем идут при получении бруса наилучшие показатели — 66 %;
42 — 60 — в этом диапозоне пошло снижение процента выхода доски из древесины. Так как уже из этой древесины получают не столь большие доски и брусья и поэтому количество резов пилой становится в разы больше.

Данные нормы расхода ориентировочные и являются действительными для получения таких пиломатериалов как:

25*150*6,0;
35*150*6,0;
50*150*6,0;
180*180*6,0;
200*200*6,0.

По типу оборудования данные нормы можно принимать на ленточной пилораме, на лесопильных рамах и круглопильном оборудовании.

Способы повысить коэффициент

Существуют технологические хитрости, о которых я частично рассказывал . Но как говорится, повторение — мать учения, вот некоторые из них:

Использование более короткой деловой древесины;
Использование специализированных программ, про это . В кратце можно сказать что нужно с помощью программы найти оптимальную стоимость полученных из бревна досок. С одной стороны высокий полезный выход это большая кубатура, а с другой стороны высокий показатель означает получение большего объема низкокачественной древесины.
Использование более тонкого полотна пил за счет двухшпиндельных круглопильных станков, применения стелитовых напаек.
Использование по диаметрам, породам, дефектам.

А теперь поподробнее про все. Чем короче древесина, тем выше процент получения пилопродукции. В европе про это хорошо знают и поэтому там линии распила рассчитываются на 1,5 — 2 метра. У нас же лесопильные рамы могут пилить только 4 метровые бревна.

С помощью программ мы на производстве просчитывали под каждый сезон свои постава, увеличивая количество низкокачественной древесины в период спроса (лето, осень), и увеличивая количества высших сортов в период повышенного спроса на них (зима, часть весны).

Про использование пильного полотна с лучшими характеристиками думаю все понятно. Нужно также следить и за качеством получаемых режущих инструментов. На рамных и круглых пилах нужно постоянно следить за наличием всех напаек, углами заточки на каждое время года, за вальцовкой на обоих типах пил.

Сортировка позволяет бревна разделять по диаметрам, порокам и дефектам. К примеру с гнилью в сердцевине тогда бревно отсортировывается и распиливается на пиломатериалы, вместо получения из него бруса. Или наоборот если заболонь гнилая, но из центральной части выходит брус, и бревно брусовое — отсортировываем его для распила на брус. Аналогично нужно мыслить и по синеве, и по кривизне.

Ориентировочный выход по сортам

По сортам ситуация довольно интересная складывается. Оказывается процент выхода продукции высших сортов зависит от следующих факторов:

Коэффициент получения пилопродукции из кругляка. Зависит сортность не напрямую, а косвенно. Дело в том, что после какой то золотой середины, чем больше дощечки получаем из кубометра, тем выше количество низкосортной древесины с обзолом;
Чем больше диаметр, тем выше вероятность получить больше высококачественной доски;
Наличие дефектов древесины, таких как кривизна, гниль, синева и другие, чем их меньше, тем выше процент получения высококачественной доски;
Чем короче готовая продукци, тем выше процент получения высококачественной доски.

А теперь давайте прикинем примерно по диаметром процент получения первосортной пилопродукции от общего объема получаемой доски. Для этого я сделал все в виде небольшой таблицы.

Таблица 1 — выход досок при распиловке круглого леса

Как зависит процент получения пилопродукции от технологии пиления

Кроме диаметра, сортности, дефектов (кривизна) и длины, процент выхода доски зависит от технологии распиловки леса и типа оборудования.

Существует два вида технологии распиловки:

Индивидуальный раскрой, процент полезного выхода приближается к 75 %;
Групповой раскрой, в зависимости от других параметров, полезный выход может достигать также 70 %.

А оборудование для распиловки может быть следующее:

Ленточные пилорамы, на них производится пилопродукция с минимальными коэффициентами расхода древесины;
Шинные пилорамы производят пиломатериалы с завышенным расходом при распиловке бревен, так как толщина цепи гораздо больше чем ленточки.
. На таком типе оборудования достаточно не удобно перерабатывать тонкий лес. Поэтому пилится в основном от диаметра 20 — 22 см;
Фрезерно брусующие линии. Такой тип оборудования имеет преимущество и недостаток в одном лице перед остальными технологиями. Он пилит только сортированный лес;
Круглопильное оборудование пилит по индивидуальным раскроям — это большой плюс для получаемых материалов как в качестве, так и в количестве.

Видео по теме

А теперь отвечу, почему высокий выход не всегда хорошо, а все просто при совсем высоких показателях увеличивается количество доски с обзолом.

Получается низкосортная пилопродукция и ее общая стоимость из бревна на определенной точке становится ниже чем стоимость качественных материалов.

Да и реализация не качественного материала может быть труднее.

Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак.

Дерево является одним из самых распространённых строительных материалов на земле, насчитывающим многовековую историю. Из дерева строят дома, бани, церкви, возводят элитные коттеджи и временные постройки. Повсеместная распространённость и доступность древесины, обеспечивают этому материалу повышенную привлекательность в глазах застройщиков.

Наш портал уже подробно рассказывал, и . Продолжаем начатый цикл статей.

Итак, из нашего материала вы узнаете:

Как построить тёплый и комфортный бревна.
Как рассчитать необходимую толщину стен.
На какие особенности необходимо обратить внимание при выборе ширины паза.
Какие бывают виды рубки.
О каких нюансах необходимо знать перед началом строительства бревенчатого дома.

Расчёт толщины стен сруба и диаметра бревна

Будет ли тепло в деревянном доме, если диаметр брёвен равен 25, 30, 35 и более см. Это - один из главных вопросов, которые должен задать себе любой застройщик, задумавший построить дом из окорённого или оцилиндрованного бревна. Согласитесь, что неразумно , если потом выяснится, что толщины стен недостаточно, чтобы с комфортом пережить суровую зиму. Утеплять дом снаружи или изнутри – тоже не вариант: пропадёт вся эстетика бревна. Остаётся усиленно топить бревенчатый дом и увеличить расходы на энергоносители или заранее просчитать достаточную толщину стен применительно к региону проживания.

В одной из наших прошлых статей мы уже подробно рассказывали, для каменного дома. На первый взгляд кажется, что сделать расчёт для бревенчатого дома просто - надо узнать требуемое нормированное теплосопротивление стен (R) вашего региона проживания. Для этого находим эти данные в Интернете. Например, для упрощённого расчёта (для Москвы и Московской области) возьмём R = 3.0 (м²*°С)/Вт.

Теперь нам надо узнать фактическую величину теплосопротивления стены, сложенной из бревна определённого диаметра. После чего мы сможем узнать (на основании расчёта), соответствует ли сопротивление теплопередачи нормативам. Для этого нужно воспользоваться следующей формулой:

R= d/λ, где:

d - толщина материала;

λ - коэффициент теплопроводности материала Вт/(м·°C).

Именно здесь кроется первый подводный камень. Коэффициент теплопроводности дерева (λ) представлен в следующей таблице:

Как видно, в ней приведены три значения. Какое из них брать, и что означают «обычные» и «влажные» условия?

Hermes-sz Пользователь FORUMHOUSE

Коэффициент теплопроводности материала (в том числе и утеплителя) во многом зависит от его влажности. А эксплуатационная влажность материала зависит от климатической зоны и режима использования помещения.

Например, теплопроводность сосны и ели (в сухом состоянии) поперек волокон (тепловая энергия из деревянного дома выходит наружу поперёк бревна) составляет 0.09 Вт/(м·°C). При нормальных условиях эксплуатации (А) и при эксплуатации во влажной зоне (Б) коэффициент теплопроводности материала увеличивается и составляет 0.14-0.18 Вт/(м·°C).

Если материал переувлажнён, увеличивается его коэффициент теплопроводности, и уменьшается термическое сопротивление конструкции. Поэтому, для примерного расчёта, возьмём следующее значение: материал стен - сосна, коэффициент теплопроводности материала (усреднённое значение в нормальных условиях эксплуатации) – 0.15 Вт/(м·°C).

Чаще всего коэффициент теплопроводности материалов и утеплителей указывается в сухом состоянии, т.е. полученный при лабораторных испытаниях, которые отличаются от реальных условий эксплуатации. Об этом нужно помнить, производя самостоятельный расчёт.

Итак, с коэффициентом теплопроводности дерева мы разобрались. Остаётся выбрать толщину стены, для которой требуется произвести расчёт. И здесь кроется второй подводный камень. Брёвна укладываются друг на друга, т.е. есть паз. Причём, в зависимости от диаметра бревна (D), требований заказчика, меняется ширина паза (H), а значит и фактическая ширина этого узла в привязке к толщине бревна. Эта взаимосвязь представлена на следующем рисунке.

Видно, что при одинаковом диаметре брёвен, в зависимости от конструктивных особенностей узла примыкания брёвен, ширина паза может варьироваться. Поэтому просто подставить в вышеприведённую формулу толщину выбранного бревна нельзя. Нужен некий общий знаменатель, который можно использовать для расчёта. Для решения этой задачи воспользуемся опытом пользователя нашего портала с ником zaletchik .

zaletchik Пользователь FORUMHOUSE

Я хочу жить в рубленом доме. Газа на участке нет, и не предвидится. Регион проживания - Московская область. Значит - остро стоит вопрос уменьшения затрат на отопление. Отапливать дом собираюсь котлом, работающим на дизельном топливе. Эти вводные данные вынудили меня заняться изучением теплофизических свойств сруба.

Сначала zaletchik рассчитывал теплохарактеристики , вычисляя среднее значение толщины ограждающей конструкции. Такой подход был не совсем корректен, т.к. теплопотери считались прямо пропорционально толщине стены. В результат мозгового штурма и общения с пользователями FORUMHOUSE, zaletchik сделал более правильный расчёт.

zaletchik

Для корректного расчёта теплопроводности стен рубленого дома я рассчитал толщину сруба из бруса, обладающего такими же теплоизоляционными свойствами, что и сруб из бревна определённого диаметра (D).

Оставив за рамками статьи подробности расчётов, с которыми можно ознакомится в теме , сразу перейдём к полученным коэффициентам, которые нужны нам для расчёта.

Для различных значений ε (H/D отношение толщины паза к диаметру бревна ) вычислены соответствующие значения μ (Hэфф*D отношение толщины бруса к диаметру бревна , имеющие одинаковые теплопроводящие свойства). Результаты сведены в таблицу.

Для наглядности рассмотрим следующий пример. Допустим, диаметр бревна, используемого в строительстве сруба – 45 см. Ширина паза – 23 см. Отсюда: ε = 23/45 = 0.5. Теперь находим в таблице значение μ, соответствующее полученной цифре. Это – 0.83. Далее находим толщину стены, сложенной из бруса, в отношении к диаметру бревна, имеющих одинаковые теплопроводящие свойства: 0.83*45 = 37.4 см. Переводим в метры – 0.374 м.

R = d/λ, где:

d - толщина материала;

λ - коэффициент теплопроводности материала Вт/(м·°C). В нашем варианте бревна из сосны – 0.15 Вт/(м·°C).

R = 0.374/0.15 = 2.49 (м²*°С)/Вт

Либо, можно воспользоваться такой формулой:

R = μD/λ, где:

μ - коэффициент, берется из таблицы, указанной выше;

D - диаметр бревна в м;

λ - коэффициент теплопроводности древесины.

R = 0.83*0.45/0.15 = 2.49 (м²*°С)/Вт

Одним из факторов, определяющих теплосопротивление стен, является диаметр бревна и порода древесины.

Ранее мы указывали, что для Москвы и Московской области R = 3.0 (м²*°С)/Вт. Исходя из полученного результата, для стен, сложенных из сосновых брёвен, R = 2.49 (м²*°С)/Вт. Т.е. стена не дотягивает до регламентируемого значения теплосопротивления. Можно увеличить диаметр бревна или выбрать другую древесину – кедровую сосну. Коэффициент теплопроводности этого материала (диаметр бревна и ширину паза оставляем без изменений) – 0.095-0.10 Вт/(м·°C).

Производим расчёт.

R = 0.83*0.45/0.10 = 3.74 (м²*°С)/Вт

Т.е., норма по фактическому сопротивлению теплопередачи перекрыта.

Можно пойти по другому пути и воспользоваться другой формулой, чтобы узнать необходимый диаметр бревна из соотношения: ширина паза в полдиаметра бревна.

D = Rtp*λ/0.83, где:

Rtp – регламентируемое теплосопротивление стены;

λ - коэффициент теплопроводности древесины;

Делаем расчёт для сосны.

D = 3.0*0.15/0.83 = 0.54 м.

Воспользовавшись данной методикой и «играя» с разными величинами – меняя диаметр бревна, ширину паза, древесину – можно произвести самостоятельный расчёт и выбрать оптимальную толщину стены бревенчатого дома.

zaletchik

Мои прадед и дед были специалистами по строительству срубов, лесозаготовке и деревообработке. От них я узнал о требуемой ширине паза в 1/2...2/3 диаметра бревна.

Также на теплоэффективность бревенчатой стены влияет не только ширина паза, но и профиль бревна - его сечение: круглое или т.н. полубревно, обтёсанное с двух сторон - лафет. Стесав древесину, мы уменьшаем теплосопротивление стены, т.к. бревно в стене работает всем своим сечением.

Конечно, результаты данного упрощённого расчёта ориентировочны. Большая часть теплопотерь в доме происходит через окна, систему вентиляции, кровлю и фундамент. Т.е. тёплый деревянный дом - это сбалансированная система, где все узлы работают в тесном взаимодействии и соответствуют друг другу. Нет смысла делать стены из бревна диаметром в 0.4-0.5 метра и выбирать широкий паз, если дом продувается через щели , а углы промерзают .

Особенности рубки сруба

Чтобы выбрать оптимальный вариант рубки бревенчатого дома и тем самым сделать его тёплым, нужно понять, какие варианты рубки существуют, и чем они отличаются друг от друга. Сначала надо дать определение таким понятиям, как врубка и венец.

Hermes-sz

Врубка - это соединение различных деревянных частей сруба между собой.

При правильной врубке нагрузки равномерно перераспределяются между брёвнами. Для этого все соприкасающиеся части должны плотно прилегать друг к другу. Также в этих местах не должна скапливаться влага, которая со временем может вызвать гниение древесины.

Венец - это сруб дома, состоящий из четырёх брёвен, уложенных в горизонтальной плоскости. По углам венец связывается врубкой. В процессе возведения дома венцы укладываются друг на друга - получается стена.

Следует помнить, что от диаметра бревна и ширины паза зависит количество венцов, что влияет на расход материала, а значит - на конечную цену и теплотехнические свойства сруба. Например, для возведения стены высотой в 3 метра из бревна диаметром в 25 см и 40 см потребуется разное количество венцов. При строительстве дома из бревна большего диаметра уменьшается количество врубок, замков, межвенцовых соединений. Т.е. мест, которые впоследствии могут продуваться, что приведёт к теплопотерям.

Выбирая бревно для сруба, необходимо соблюсти баланс между диаметром бревна, его стоимостью (цена за материал) и цены за работу с таким бревном.

Мастерам работать с бревном большого диаметра сложнее физически. Также может потребоваться использование спецтехники - крана.

Кроме этого, при выборе в качестве строительного материала окорённого бревна, помним о таком параметре как сбежистость.

Сбежистость - разница в толщине бревна в соотношении диаметра комля и верхушки. Окорённое бревно, не прошедшее, в отличие от оцилиндрованного бревна, машинную обработку, не может быть полностью ровным. Его нижняя часть (особенно при большой длине бревна) всегда толще, чем верх. Чтобы стена получалась ровной, при строительстве рубленого дома мастера, при укладке венцов, чередуют разные по толщине брёвна.

Саму рубку принято делить на два типа:

Без остатка (в лапу).
С остатком (в чашу).

Рубка без остатка, или в чистый угол, предполагает максимальное использование всей длины материала.

При такой рубке получается прямой угол, что увеличивает полезную площадь дома и сокращает расход бревна. Но, исходя из практического опыта, можно сказать, что такой вид угла подвержен промерзанию. Чтобы этого избежать, ещё в старину углы дома, срубленного «в лапу», обшивали накладными досками, или как вариант, дом впоследствии обкладывали кирпичом. Это препятствовало промерзанию и продуванию углов.

Рубка с остатком – более затратный, но и более теплоэффективный вариант. Т.к. концы бревен выступают по углам дома, этот узел более защищён от продувания, заливания дождём и промерзания.

Оставив за рамками данной статьи всё многообразие различных видов рубки, сделаем упор на ключевых особенностях трёх основных видов рубки сруба. Это:

Русская рубка;
Канадская рубка;
Норвежская рубка.

В нашей стране традиционно деревянные дома строят из круглых брёвен. Вдоль бревна делается полукруглый паз. Угловой замок делается врубкой в «обло» в чашу. Название пошло от слова «облый», т.е. круглый. Чаша может быть расположена вниз или вверх.

Если чаша расположена вниз (рубка чаши «в охлоп»), то такое соединение считается более влагоустойчивым, а бревно лучше сохраняется.

При выборе этого типа рубки нужно учесть одни нюанс.

Hermes-sz

Основной недостаток русской рубки заключается в том, что бревна усыхают вдоль и поперек волокон неодинаково. В результате, после усадки, бревна недостаточно плотно сидят в срубе.

При уменьшении диаметра бревна происходит изменение формы соединительных чаш. Чаши раскрываются и из полукруглых становятся овальными. Появляются щели. В результате сруб приходится ещё раз конопатить. Кроме этого, открытый утеплитель подвержен воздействию неблагоприятных атмосферных явлений. Он напитывается водой, а бревна могут начать гнить.

Этого недостатка лишен сруб, выполненный по-фински. Принцип тот же, что и в русской рубке, за исключением того, что в этом варианте межвенцовый паз делается меньшего радиуса (заовален). Таким образом, верхнее бревно опирается на нижнее только краями (поднутрение).

В результате при усадке брёвен края межвенцового паза не раскрываются, брёвна сидят плотно, щелей нет, а утеплитель не подвержен воздействию ветра и дождя.

Нередко возникает необходимость из бревна получить брус прямоугольного сечения. Сделать это не так уж и сложно.

Если вы уже знаете, как правильно отесывать бревна, то вытесать брус для вас также не составит труда. Главное при этом правильно разметить бревно, чтобы получить брус нужного размера.

Отесывание бревна на два канта мы уже рассматривали в статье о подготовке бревен .

Давайте теперь посмотрим, как из бревна вытесать прямоугольный или квадратный брус .

Разметка бревна для получения прямоугольного бруса

При разметке следует быть внимательным и учитывать, что диаметр комлевой и вершинной частей различаются. Поэтому лучше всего начинать разметку с конца с меньшим диаметром.

Закрепите бревно любым удобным для вас способом, как описывалось в статье о подготовке бревен.

Проведите окружность, после чего наметьте ее диаметр в виде вертикальной черты, соединяющей верхнюю точку окружности с нижней. Для работы используйте специальный плотницкий циркуль с закаленными металлическими концами.

Получившийся диаметр нужно разделить на три равных отрезка и провести через их концы перпендикуляры так, чтобы они пересеклись с окружностью.

После этого точки пересечения с окружностью соедините, чтобы получился прямоугольник.

Наиболее выгодным считается соотношение сторон 5:7, то есть 10:14, 15:25, 20:28 и т.д. – это будут выгодные сечения.

Разметка бревна для получения квадратного бруса

В некоторых случаях требуется получить брус квадратного сечения. В этом случае окружность делится двумя перпендикулярными друг другу диаметрами, после чего точки пересечения диаметров с окружностью соединяют прямыми линиями.

Все основные операции по разметке торцов бревен для получения прямоугольного и квадратного бруса показаны на рисунке ниже.

Основные операции по вытесыванию бруса из бревна

Сначала намечают центральную ось (диаметр).

Потом размечают торцы бревна так, как описывалось выше.
После этого вдоль размеченного с торцов бревна с помощью намеленного шнура намечают линии отески.

Для этого шнур закрепляют по краям бревна в защепах, сделанных топором, так, чтобы шнур был внатяжку. После этого шнур немного оттягивают, как тетиву лука, и отпускают. Ударившись об бревно, шнур оставляет линию. По этой линии и будет производиться отеска.

Сначала по отесываемой стороне через 20-40 сантиметров делают надрубы топором, не доходя до линии отесывания несколько миллиметров.

После этого топором производят грубую отеску, снимая основной слой дерева, продвигаясь от надруба к надрубу. Когда основной слой снимаемой древесины будет удален, отесываемую поверхность зачищают либо аккуратными отесывающими ударами топора, либо шерхебелем.

Сегодня брус редко вытесывают из бревен топором. Для этого существуют фрезерно-брусующие линии, производящие брус в промышленных масштабах. Однако при строительстве бани у вас может возникнуть ситуация, когда потребуется вытесать плоскую поверхность на одной или нескольких сторонах бревна. Поэтому основные приемы вытесывания из бревна бруса или отесывания бревна на 1-2 канта нужно знать.

При строительстве бани в настоящее время широко используется ручной электро- и бензоинструмент. Если вы будете делать плоскость бензопилой, то последовательность операций будет такой же – разметка, надрубы вдоль отесываемой стороны, черновое снятие слоя древесины, и только потом доводка до линии оттески с помощью топора или электрорубанка.

Теперь вы знаете, как отесать бревно, как вытесать из бревна брус . В других статьям поговорим о том, как правильно сделать паз в брусе или бревне , как правильно пилить дерево , как строгать доски и брусья .

Последние публикации:

Даже правильно выложенной кирпичной печи, со временем требуется ремонт. Высокие температуры, нарушение тяги, механические повреждения кладки – все это приводит к появлению дефектов, которые требуют устранения. Ведь хорошая тяга и отсутствие трещин в стенках –…

«Поперечные и продольные волны» - Зарисуйте в тетради картину распространения волн в первом и во втором случаях. Какие волны называются поперечными? Воспитательные: учиться слушать других; видеть единство предметов. В каких средах распространяются продольные и поперечные волны? Что называется упругой средой? Какие волны называются продольными?

«Пропорции золотого сечения» - Евклид, Леонардо да Винчи, Лука Пачоли. «Золотой пятиугольник» в природе. «Золотая спираль». «Золотое сечение» в живописи. Развитие жизни по спирали. Пифагор. Температура наружного воздуха. «Золотое сечение» в скульптуре. Например, соотношения суши и воды на поверхности Земли находятся в золотой пропорции.

«Построение сечений многогранников» - Проверить усвоение материала с помощью теста. Примеры сечений тетраэдра. Примеры сечений параллелепипеда. Метод внутреннего проектирования. Задачи на построение сечений многогранников. Показать на примерах способы построения сечений многогранников. Повторить свойства прямых и плоскостей. Цели урока.

«Золотое сечение» - Цель исследования: Вывести закон красоты мира с точки зрения математики. Золотое сечение в природе. Задачи исследования: Выполнила ученица 10 класса Сметанина Юлия. Храм Василия Блаженного. Золотое сечение – пропорция. В математике пропорцией называется равенство двух отношений: a: b = c: d. Парфенон.

«Пропорции золотого сечения» - Гвинея - Бисау. Микронезия. Гена. Рисунок кристалла пирита. Зимбабве. Венесуэла. Евдокс (408 – ок.355 г.г.до н.э.). «Есть в математике нечто вызывающее восторг» Хаусдорф. Китай. Пирамида Хеопса. Термин «золотое сечение» ввёл Леонардо да Винчи. Кристаллы пирита. Пропорции Венеры выполнены в золотом сечении.

«Урок золотое сечение» - Одним из красивейших произведений древнегреческой архитектуры является Парфенон (V в. до н. э.). С понятием «золотое сечение» связывают гармонию Природы. Иоган Кеплер. Пусть никто, не будучи математиком, не дерзнет читать мои труды. "Золотое сечение" в математике. "Золотое сечение" в живописи.