Устройство фахверковых домов и их достоинства

Любой жилой дом создается для комфортного проживания человека, для защиты его от погоды, а также для подчеркивания статуса жильцов. По всем трем параметрам технология строительства фахверкового дома сегодня одна из передовых в жилищном строительстве. Здания, построенные по этой технологии, имеют продуманную планировку и идеальную теплоизоляцию. К тому же дизайн фахверкового строения полностью вписывается в природный ландшафт. Подробному рассмотрению технологии строительства фахверкового дома будет посвящена данная статья.

История происхождения технологии строительства фахверкового дома

Слово Fachwerk состоит из двух слов: Fach (секция, панель) и Werk (сооружение).

Классический дизайн фахверковой постройки, встречаемой в Европе, оформился во времена Средневековья. Исторически же этот стиль появился намного раньше — историю его возникновения можно рассматривать совместно с историей технологии каркасного строительства. Справедливо и не без оснований полагают, что родиной Фахверкхауса является Германия. Однако дома по каркасной технологии издавна возводились человеком во всех частях Земли, где произрастали подходящие для строительства деревья и где был достаточный уровень развития строительства. История знает примеры возведения фахверковых домов уже в 10-11 веках. К 16 веку строители достигли совершенства в плотницкой технологии, фахверковая застройка городов приобрела массовый характер и продолжалась вплоть до конца 18 века. Возрождение фахверкового строительства мы можем наблюдать сегодня. Практичность и экологичность фахверковых строений вновь оценивается по достоинству строителями и дизайнерами.

Первое место в фахверковом строительстве, как нам известно, удерживает Германия. Для туристов там существует даже так называемая «Немецкая Фахверковая улица» - маршрут, протянувшийся вдоль средневековых поселений более чем на 2000 км по территориям Нижней Саксонии, Баварии, Тюрингии и других земель.

Кроме Германии фахверк во всей красе представлен во Франции. Изобилием фахверковой архитектуры может похвастаться район «Малая Франция» в Страсбурге. Регион Эльзас, в котором находится Страсбург, расположен у германской и швейцарской границ. Неудивительно, что этот город когда-то был на территории немецких земель. Строительством зданий по фахверковой технологии, как правило, занимались немцы и швейцарцы, подарившие современным жителям Эльзасского региона множество архитектурных памятников в этом стиле. Тем не менее, существует и особый французский вид фахверка, называемый Colombage, обладающий некоторыми конструктивными отличиями от немецкого образца.

Английский вариант фахверка называется Half-timber и внешне напоминает французские каркасные постройки, но также с некоторыми архитектурными отличиями. Кроме того, фахверковые строения встречаются в исторических поселениях Дании, Голландии, Чехии, Польши, стран Скандинавии и Прибалтики. Швейцарский фахверк породил отдельный архитектурный стиль «шале», который представлен в некоторых районах страны.

В странах Востока также использовалась технология каркасного строительства. Японские и китайские зодчие возводили даже целые каркасные дворцы и крепости. Некоторым сохранившимся памятникам уже более 1000 лет. Европейская же технология строительства фахверковых зданий позже перекочевала в США, благодаря чему появился американский стиль «Timber Frame».

Русские мастера строительства, мастерски владеющие плотницкими инструментами, издавна умели возводить деревянные постройки, которые строились в окружении лесных массивов. Как грибы росли деревни, села и целые города. До сих пор сохранились многовековые памятники русского деревянного зодчества, сложенные без единого гвоздя. Тем не менее, значительная часть наследия была уничтожена природой и правящим коммунистическим режимом.

Конструктивно фахверковый дом состоит из балочного каркаса. Балки соединяются между собой под различными углами. Причем, они не спрятаны в стены, а находятся частично снаружи их — в этом и состоит главная особенность фахверка. Опорные столбы вкапывали в землю, затем на их основе сооружали каркас из соединительных балок, возводили стропильную систему и кровлю. В первых постройках зарытые в землю столбы гнили спустя 15-20 лет, поэтому в технологию внесли изменения — столбы начали устанавливать на большие валуны, вкопанные в землю (прототип современного фундамента). В результате срок службы построек многократно увеличился, достигая нескольких сотен лет. Однако проблема устойчивости домов осталась. В отсутствие твердой привязки к земле постройки оснащали множеством растяжек, откосов и связей.

Сама технология возведения была взята из флота. В те времена морские корабельные плотники умело соединяли толстые балки в любых конфигурациях. Сегодня для этих целей используется простой и надежный стальной крепеж: анкеры, скобы, резьбовые детали.

В основе любого фахверкового дома лежит деревянный каркас из балок среднего и крупного сечения. Сторона сечения среднего элемента варьируется от 80 до 120 мм, сечение крупного может превышать 120х120 мм. Пазухи между каркасными элементами заполняются, формируя стену. Остальные структурные элементы здания (окна, межкомнатные перегородки, кровля, фундамент) могут быть стандартными, типичными для других построек.

Во времена расцвета фахверковой архитектуры главной проблемой было заполнение пазух между каркасными элементами. Решение этой задачи определило внешний вид всей архитектуры. В качестве наполнителя использовались глинобитный материал и саман (смесь глины с камышом или соломой). Глиняную смесь использовали в строительстве везде. Сегодня, когда в моде экологичное строительство, этот материал применяется в технологии кордвуд.

Чтобы заполнить пространство, между балками в заранее проделанные пазы вставлялись прутья, сплетенные в решетку. В некоторых случаях решетка была спаренной. Полученную конструкцию далее заделывали саманом. Такая же технология сегодня применяется при возведении армированных железобетонных стен. В те времена заполняемое пространство не могло быть толще балок.

На дополнительной обшивке из досок экономили — она в то время была дорогой. Старались сэкономить даже богатые жильцы немецких городов, известные своей бережливостью. Листовой материал же в ту пору еще не был изобретен. Заполненные саманом пазухи впоследствии снаружи штукатурили, а дерево оштукатуриванию не поддавалось. Поэтому балки оставляли видимыми, создав узнаваемый образ фахверкового дома прибрежных областей Европы.

Можно сказать, фахверковое домостроение послужило началом каркасной технологии строительства. Современное каркасное строительство пользуется той же технологией: сооружение системы каркаса из опор, поперечных балок и откосов с заполнением пространства между ними. Развитие металлообработки позволило уменьшить толщину опорных элементов, но сам принцип остался тот же. Эту технологию считают канадской, хотя дома зачастую называют финскими или немецкими, что более справедливо, так как технологию строительства фахверкового дома изобрели еще до открытия американского континента.

Внешне каркасные дома сильно изменились со времен средневековой Европы. В них уже не найти классических фахверковых фасадов. С внедрением в технологию листовых материалов внешние стены стали обшивать сайдингом, панелями ПВХ для защиты стен от природных факторов. Конструкция зданий стала совершеннее. Наружная обшивка стен листовым материалом добавила стенам прочности и жесткости. Необходимость в мощных опорах отпала, а каркас находится под полной защитой от выветривания, промерзания, и воздействия солнца благодаря листовому материалу (OSB) и наружной отделке. В итоге срок службы каркаса увеличился, а расход материала для его сооружения уменьшился в разы.

Особенности современных фахверковых домов

Стиль фахверк имеет свои характерные особенности:

• Помимо изысканного дизайна, современные фахверковые постройки выделяются большой площадью остекления, создавая впечатление единства архитектуры и природы, как бы размывая границы между ними. Остекление здания дает повод ошибочно полагать неприспособленность подобных домов к условиям севера, в особенности к русским зимам. Опровергнем этот тезис, заявив, что конструкция фахверковых домов не уступает традиционным бревенчатым, кирпичным и бетонным конструкциям по характеристикам энергосбережения и экономичности. Более того, это одна из самых экономичных конструкций в домостроении.
• Значительная экономия тепловой энергии обеспечивается специальным остеклением, уменьшающим теплопотери через проемы окон. Современные фахверковые здания сооружаются с использованием сэндвич-панелей, которые включают в себя теплоизоляционные материалы. Помимо этого, технология предусматривает «теплый пол», регулирующий теплообмен внутри.
• Очевидным достоинством фахверковой конструкции является ее жесткость. Благодаря этому постройки не подвержены усадке и деформации.
• Каркасные конструкции, подобные фахверковым, с успехом используются в индивидуальном жилищном строительстве в сложных условиях, поскольку такое жилье не требуют усиленного фундамента и в сравнении с кирпичными домами дают гораздо меньшее давление на грунт. В качестве фундамента используется малозаглубленная система, позволяющая сэкономить на строительстве.

Отличия современной технологии строительства фахверкового дома от средневековой

• Внешняя отделка

Выразительный облик фахверковых домов создается в первую очередь выделяющимися элементами каркаса. Но и пространство между балками в современном фахверке дает огромные возможности сделать здание выразительнее. Если раньше это пространство заполнялось невзрачными на вид глиной или саманом, то теперь список материалов существенно расширился и позволяет удовлетворить любой вкус.

В каркасном строительстве популярны стили «натуральный эко», «техно» и минимализм, однако нет практического смысла строго придерживаться какого-то одного стиля. Технология фахверк позволяет совместить, например, старинный «шале» с современным сплошным остеклением. Словом, современный фахверк — не просто жилая коробка, а сложный архитектурный проект, гибко подстраивающийся под любые требования жильцов.

• Внутренняя планировка

В фахверковой постройке нет несущих стен, что позволяет практически без ограничений менять планировку внутренних перегородок и даже внешних стен. Меняя материал, заполняющий пространство между каркасными элементами, вы можете изменить внешний облик здания почти до неузнаваемости. При этом, разбирать кровлю не потребуется. Впрочем, учитывая дороговизну этого мероприятия, очень часто пользоваться этой технологией вам вряд ли представится возможным.

Что касается внутренней планировки, тут все проще, и изменение конфигурации помещений пользуется большой популярностью среди жильцов этих домов. Популярность обусловлена относительной простотой и неограниченными вариантами без влияния на опорные конструкции здания. Можно полностью перестроить все помещения и даже изменить их высоту.

• Форма и размер

Технология строительства фахверкового дома традиционно предусматривала двускатную крышу. Современный стиль хай-тек позволяет сделать крышу односкатной или плоской эксплуатируемой. Каркасные строения в современном исполнении обычно имеют 1-2 этажа и мансарду, однако возможны и многоэтажные решения.

• Остекление

Остеклению фахверковых домов стоить уделить особое внимание, ведь современная технология каркасного строительства позволяет застеклить практически всю площадь наружных стен. Постройки с панорамным остеклением можно возводить даже в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, используя специальные утепленные стеклопакеты и прочный клееный брус. Это и обеспечит прочность фахверковому дому, и сохранит в нем тепло в климатических условиях северной столицы. К тому же, оригинальное внутреннее и внешнее оформление выгодно будут гармонировать с окружающим пространством.

• Коммуникации

Конструкция фахверкового дома позволяет прокладывать коммуникации любого типа так, что они будут незаметны для глаз или, по крайней мере, не будут мешать. Трубы с горячей и холодной водой, электросеть или отопление можно спрятать в пол либо внутрь опорных конструкций. Они никак не помешают создать в комнате естественное освещение от панорамных окон, если того пожелают жильцы.

Преимущества и недостатки технологии строительства фахверкового дома

Сначала рассмотрим основные преимущества данной технологии.

• Высокая скорость строительства.

Непосредственно сам процесс строительства займет не более полугода. Конкретные сроки зависят от сложности проекта и от его бюджета.

• Независимость от времени года.

Строительство возможно в любой сезон, в том числе в холодное время года.

• Современный и яркий дизайн.

Фахверковые строения выделяются на фоне остальных своим оформлением. Этот стиль является образцом европейского комфортного жилья.

• Гибкость в выборе и сочетании строительных материалов в процессе возведения.

Возможность менять или дополнять тип стройматериала в ходе возведения здания позволяет гибко регулировать бюджет строительства в соответствии с текущими возможностями. Технология дает возможность каждому выбрать подходящий вариант жилья по  своим финансам, причем, без потери качества.

• Отсутствие необходимости в сложном фундаменте.

Малый вес каркаса фахверковой постройки позволяет значительно сэкономить на материалах для фундамента и на времени для его возведения.

• Высокая прочность строения.

Каркасное строение достаточно устойчиво к атмосферному воздействию и другим внешним факторам.

• Длительный срок службы.

Некоторые дома в этом стиле используются веками. Пример европейских средневековых фахверковых домов доказывает этот факт.

Технология строительства фахверкового дома обладает также некоторыми не столь существенными, однако заслуживающими внимания недостатками.

• Необходимость периодически менять утеплитель.

Определенные типы утеплителей меняют раз в 30 лет. Эта процедура хотя и не требует существенных затрат, связана с некоторыми неудобствами. При смене утеплителя приходится демонтировать и устанавливать на место всю внешнюю обивку здания.

• Требовательность деревянных перекрытий.

Все перекрытия необходимо поддерживать в нормальном состоянии. И даже в этом случае пожаробезопасность каркаса со временем снижается, что связано со свойствами натурального дерева, применяемого в строительстве.

• Невысокая звукоизоляция.

Этот недостаток все же можно устранить, используя достаточно толстый уплотнитель. Проблема уличного шума полностью исчезает.

• Необходимость в квалифицированной помощи при строительстве.

Возведение фахверкового дома требует наличия опыта и определенной квалификации. Строительство своими руками без требуемых навыков может существенно снизить безопасность будущего сооружения. Чтобы избежать проблем с жилищем, технологией требуется воспользоваться услугами высококвалифицированных специалистов-строителей.

5 мифов о технологии строительства фахверкового дома

Миф первый: фахверковые дома не отличаются прочностью.

Безусловно, это заблуждение. Старинным немецким фахверкам уже по 600 лет, а они еще стоят. Обманчивое впечатление непрочности этих построек возникает благодаря их визуальной легкости и воздушности. В отличие от массивных каменных домов здесь опорой служат не стены, а балки и стойки, на основе которых уже сооружаются стены с оконными рамами. Небоскребы строятся по похожей каркасной технологии, и прочность их не подвергается сомнениям.

Миф второй: фахверковые дома не для российских условий.

Климат в России в целом действительно суровее, чем в Германии. Однако строительство каркасного жилья можно адаптировать под любые природные условия. Более того, современные фахверки настолько теплые, что есть возможность даже сэкономить на отоплении дома. Для сравнения: чтобы отапливать обычное кирпичное здание, нужно ежемесячно тратить 9000 рублей, для отопления же грамотно спроектированного и построенного фахверкового дома схожих размеров потребуется сумма всего 2000 рублей в месяц. Кроме того, благодаря прочности клееного бруса, служащего основой, фахверк может выдерживать значительные ветровые и снеговые нагрузки. Для этого необходим брус со стороной сечения не менее 160 мм.

Миф третий: фахверк зимой непригоден для проживания.

Это заблуждение родилось по причине массового строительства некачественного жилья с использованием слишком тонкого утеплителя низкого качества и с применением стандартных однокамерных стеклопакетов без соблюдения технологии. А учитывая большую площадь остекления, происходит утечка тепла, и в таком доме становится холодно. Правильно же подобранные материалы делают фахверк комфортным и теплым жильем.

Для того, чтобы в доме зимой было тепло, существуют специальные энергоэффективные двухкамерные стеклопакеты. Межкамерная дистанционная рамка выполнена из прочного пластика, а сами камеры заполнены газом. Это позволяет минимизировать утечку тепла через окна. В качестве опции на стекло может наноситься слой материала, защищающего от зноя летом и от мороза зимой. Разумеется, теплый фахверковый дом невозможен без утеплителя, представленного в виде панелей для обшивки каркаса здания.

Миф четвертый: фахверк слишком дорогой.

Цена зарубежных каркасных построек действительно высокая, в среднем она эквивалентна 22 миллионам рублей. Это объясняется в  свою очередь высокой стоимостью клееного бруса, энергоэффективных стеклопакетов, а также дорогими проектами, зачастую требующими индивидуального подхода. Тем не менее, в России сумели существенно снизить среднюю стоимость фахверкового дома относительно европейских аналогов. Причем, это именно качественные и теплые постройки, спроектированные под наш климат с соблюдением технологии. Сейчас такой дом обойдется покупателю в сумму от 2 до 5 миллионов рублей.

Миф пятый: фахверк доступен только богатым людям.

Именно так он позиционировался с приходом на отечественный рынок. Элитными дома делали панорамные окна, которые ассоциировались в первую очередь с роскошью. Да и сейчас иногда трудно поверить, что такое жилье может стоить всего лишь 2 миллиона рублей. Фактически фахверк не так дорог, и об этом говорят следующие факты:

• такими постройками часто застраиваются коттеджные поселки, чтобы привлечь первых покупателей;
• каркасные дома строятся и во всевозможных зонах отдыха;
• здания с панорамным остеклением обустраивают под рестораны, следовательно, их цена не отпугивает владельцев ресторанного бизнеса.

Этапы технологии строительства фахверкового дома

Строительство фахверкового здания — задача непростая и требующая опыта, без которого вряд ли можно рассчитывать на успех. Технология возведения требует точного расчета всех элементов строения, грамотного подбора материалов и качественной сборки.

Всю технологию мы покажем пошагово, чтобы в дальнейшем была возможность самостоятельно создать план действий. Проект плана здания должен разрабатываться профессиональным проектировщиком, который учтет особенности рельефа, требования и пожелания заказчика относительно планировки дома и бюджета на его возведение.

Итоговую стоимость строительства формирует в том числе архитектура. Чем она сложнее и оригинальнее, чем больше в здании балконов и террас, тем дороже получится в итоге постройка. Стоимость обслуживания дома будет зависеть от площади остекления — чем она больше, тем больший расход отопления потребует здание. Установка энергоемких стеклопакетов, в свою очередь, экономит затраты на отопление, однако увеличивает смету на строительство. Общие расходы на материалы и обустройство составляют материалоемкость строительства.

Итак, перечислим основные этапы рассматриваемой технологии.

Этап 1. Закладка фундамента.

Все каркасные постройки, включая фахверки, относительное легкие, поэтому под них достаточно закладывать облегченные фундаменты.

Используют 3 варианта фундамента:

• мелкозаглубленный ленточный;
• столбчатый;
• свайный.

Первый вариант используется чаще всего. Технология возведения такого основания напоминает  заливку стандартного фундамента и начинается с разметки планируемого участка и выкапывании траншеи. Фундамент создается для каждой стены здания. Стенки получившейся траншеи затем покрывают гидроизоляцией. Далее в траншею засыпается песок слоем толщиной до 40 см, который затем увлажняется и трамбуется. По периметру сооружается опалубка и монтируется армирующая сетка. Последним этапом заливается бетонная смесь и оставляется для затвердевания на срок до 1,5 месяца.

На неустойчивом грунте лучше подойдет монолитный фундамент, а в условиях заболоченности следует применять свайное основание. Высушенный фундамент укрывают теплоизоляцией и утепляют минеральной ватой либо пенополистиролом. Затем на фундаменте размещается нижняя обвязка каркаса будущего дома, которая фиксируется к основанию анкерными болтами. Несущие элементы служат основой для каркаса здания из клееного бруса. Сам каркас составляют горизонтальные балки и стойки, усиливаемые для жесткости и сейсмоустойчивости  диагональными элементами. Балки, стойки и раскосы стыкуются между собой методом фиксации с шипом, а для жесткого соединения используют шканты и деревянные нагели. Все элементы могут фиксироваться методами «Андреевский крест», ман, полуман и вильдерман. Металлический крепеж (скобы, пластины, уголки) используют только при необходимости усиления отдельных участков конструкции. Весь крепеж монтируется изнутри каркаса, чтобы он не портил внешний вид фахверка.

Этап 2. Фахверковый каркас.

Параллельно с сооружением каркаса для внешних стен монтируются несущие элементы для внутренних перегородок. Все каркасные элементы из дерева перед возведением стен следует обработать влагозащитными и огнезащитными материалами.

Этап 3. Заполнение стен.

Все промежутки между внешними балками каркаса заполняются и утепляются. Для заполнения предлагается широкий выбор из различных материалов. Чаще всего используются облегченные плиты ЦСП, ГВП, OSB и водостойкая фанера.

Тяжелые материалы для заполнения в фахверковом каркасе используются реже, поскольку технологией строительства они не предусмотрены. В случае их использования требуется усиленный фундамент.

В традиционном фахверке принято оставлять внешний каркас на виду, поэтому обшивку надо размещать таким образом, чтобы она не перекрывала каркасные балки. Изнутри здания пространство между опорами утепляется и обшивается. В процессе возведения стен предполагаемые места навешивания различных приборов (бойлер, радиатор отопления и т.д.) под облицовкой следует усилить закладными.

Этап 4. Утепление каркаса.

Качественная стеновая обшивка для фахверкового дома должна отвечать следующим требованиям:

• влагостойкость;
• устойчивость к температурным перепадам;
• пожарная безопасность;
• прочность и долговечность материала;
• экологичность;
• легкость в обслуживании;
• легкость материала, его низкая теплопроводность.

Этап 5. Обустройство крыши.

Классическая крышка фахверка — двускатная или четырехскатная, хотя современные проекты, как правило, не привязываются к какой-либо форме. Как дань традициям, соблюдается основное правило проектирования фахверка: отсутствие мансарды и чердака. Кроме этого, для традиционного немецкого домика должна учитываться ступенчатость ярусов — верхний этаж должен быть шире нижнего. Это не просто дизайнерский прием, а предусмотренная технологией защита основания здания от атмосферных осадков. Таким образом, вода стекает по верхним этажам, оставляя первый этаж и фундамент сухим. В современных постройках для этих целей вместо этажных выступов используют широкие крыши с удлиненными свесами, взятыми из стиля «шале». Такие свесы к тому же дают обширную тень.

Этап 6. Монтаж крыши.

Крышу снаружи покрывают ондулином, металлочерепицей либо имитирующим ее материалом из мягкой кровли. Шифер и натуральная черепица не рекомендуются в виду их тяжеловесности, дающей повышенную нагрузку на каркас и фундамент. Если бюджет ограничен, можно имитировать стиль фахверк, облицевав фасад обычного здания соответствующим образом. Для облицовки потребуются декоративные рейки, в российских условиях применяют также балки, имитирующие клееный или деревянный брус, и планки из полиуретана. Деревянные элементы создают естественный дизайн постройки, хотя они достаточно дороги и сложны в обслуживании. Упрощенный вариант для дачи в стиле фахверк — полиуретановые планки, выполненные под дерево.

Этап 7. Имитация фасада под немецкий фахверк.

Преимущества полимерных планок очевидны:

• дешевизна;
• большой диапазон всевозможных цветов и фактур для имитации дерева;
• простота обслуживания (полиуретан не требует дополнительной защиты);
• устойчивость к атмосферному воздействию и долговечность;
• простота монтажа, допускающего крепление на жидкие гвозди.

Чтобы материалы полностью имитировали стиль фахверк, нужно следовать определенным правилам при их монтаже:

• доски или планки должны иметь ширину не менее 150 мм;
• деревянные элементы требуется обработать анестетиком с колерующими и лессирующими ингредиентами, при желании элементы состариваются с помощью щетки для браширования;
• перед монтажом элементов места их крепления следует разметить на стенах, визуально разграничивая этажи линиями;
• проемы дверей и оконные рамы декорируются переплетами.

Для большей натуралистичности можно задекорировать внешний периметр фундамента каменной кладкой. Имитирующие фахверк элементы должны грамотно контрастировать с общим фоном. Для светлой стены подойдут балки, выделяющиеся темным цветом.

В целом, технология строительства фахверкового дома имеет много тонкостей и нюансов, сложна для реализации своими руками и требует больших финансовых затрат. Однако ради воссоздания духа средневековой Европы не следует полностью отказываться от этой идеи. При недостатке финансов или опыта в строительстве существует компромисс в виде оформления обычного дома под стиль фахверк.