Technologia budowy domów szachulcowych

Domy szachulcowe budowali chłopi w środkowej i północnej części Europy w X-XI wieku. Konstrukcja jest stalową lub drewnianą ramą utworzoną przez system poziomych i pionowych prętów. Szczeliny między elementami szkieletu domu szachulcowego ułożono przy pomocy cegieł, cegieł, kamieni. Detale konstrukcyjne domu były widoczne od frontu, a wewnętrzną konstrukcję budynku oceniano z końców belek.

Historia technologii domów szachulcowych

Techniki budowlane zostały przejęte i zreinterpretowane przez Rzymian na podbitych przez nich terytoriach Galów i Franków. Od tego czasu zaczęto budować drewnianą ramę, szczeliny układano kamieniami na zaprawie. Celowo przydzielili pionowe pręty, rozpórki i poprzeczki w obszarze ściany zewnętrznej. W efekcie pozostała rama w kolorze naturalnego ciemnego drewna, a mur został pomalowany białym wapnem.

Rama nośna została wykonana z drewna, ponieważ wokół rósł las i były osady gliny. Wada była odczuwalna w stosunku do kamienia budowlanego, więc był drogi. W Saksonii i południowej Anglii budowniczowie rywalizowali o stworzenie zewnętrznego wzoru na powierzchni murów.

Stopniowo technologia znajduje zastosowanie w miastach Holandii, Moraw, Prus, Czech, Francji. Bogaci właściciele domów ułożyli przestrzeń ramy rzeźbionymi drewnianymi płytami. Metodę budowy nazwano słupowo-ryglową, natomiast wszelkie konstrukcje z elementów pionowych i poziomych nazwano szachulcowymi.

Udoskonalono technologię, zaczęto stosować ceglane i kamienne podpory słupów, aby uniknąć gnicia pod wpływem wilgoci z gleby. Belki, szczeble i zastrzały miały przekrój prostokątny, co doprowadziło do utwardzenia spoin. Cechą charakterystyczną stylu jest dekoracyjność elewacji i pozostałych ścian.

Połączenie ciemnych elementów i jasnego wypełnienia nadaje budynkowi świąteczny wygląd.

W Anglii regały ramowe zostały ustawione pionowo, a Szwajcarzy i Niemcy umieścili je na rogach. Połączenie umiejętności specjalistów z różnych krajów umożliwiło zróżnicowanie elewacji budynków, znalezienie nowych technologii.

Różnice między nowoczesnym domem z muru pruskiego a klasycznym

Popularnym kruszywem z przeszłości była adobe - glina z łodygami trzciny lub słomą. Aby materiał nie wypadał ze ściany, wpleciono pod nią podstawę z gałęzi, a następnie wstawiono w wybrane rowki na powierzchni elementów ramy. Glina wyschła, pojawiły się pęknięcia, były wypełnione mieszanką wełny i wapna. Nowoczesne metody uszczelniania domu z muru pruskiego polegają na zastosowaniu szpachli.

Styl nowoczesny i stary różnią się szczegółami:

• Powierzchnia adobe została pokryta warstwą wapna równo z regałami i pomalowana. W nowoczesnych warunkach do zewnętrznych prac elewacyjnych stosuje się szpachlówkę na bazie cementu, a farbę akrylową z modyfikatorami stosuje się. Zamiast glinianej adobe wykonuje się prosty lub figurowy mur.
• Wcześniej na elewacji przewidziano występy, ale wzrost powierzchni mieszkalnej był nieznaczny. Taka konstrukcja pozwoliła zabezpieczyć drewnianą ramę przed wilgocią spływającą z dachu. Upadła na ziemię w pobliżu domu lub na ślepy obszar.Nowoczesne metody umożliwiają zaaranżowanie zorganizowanego systemu odwodnienia z dachu, natomiast występy na elewacji przeniosły się do kategorii małych balkonów, wykuszy.
• W dawnych czasach do elementów ramy mocowano cegłę za pomocą trójkątnej listwy, którą następnie mocowano do powierzchni ramy. W finalnej cegle wykonano próbkę na listwę. W nowoczesnej ramie montuje się do tego celu stalowe kotwy, a zbrojenie rzędów wykonuje się co 3 do 4 rzędów.

Nowoczesne metody budowy domów zachowały szkielet szachulcowy, ale poszerzyły listę materiałów wypełniających. Przestrzeń między słupkami, belkami i rozpórkami układana jest blokiem piankowym, blokiem napowietrzanym, cegłą, przy użyciu innowacyjnych materiałów budowlanych. Do ramy zaczęli używać metalu zamiast drewna.

Zalety i wady

Konstrukcja ramowo-ramowa umożliwia budowę niezawodnych konstrukcji o stabilnych właściwościach, przy jednoczesnym skróceniu czasu budowy. Metoda jest uznawana za ekonomiczną, ponieważ koszty drewna i koszt zakupu materiałów są zminimalizowane.

Zalety technologii szachulcowej:

• wymierna efektywność energetyczna domu z muru pruskiego przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia ciepła i racjonalnego wydatkowania energii;
• komfortowy klimat w domu z muru pruskiego, naturalne materiały są w stanie regulować wilgotność i temperaturę w pomieszczeniach;
• długa żywotność budynku, dzięki przemyślanej części konstrukcyjnej;
• niski koszt kosztów potrzeb budowlanych w okresie eksploatacji;
• wszystkie części domu podlegają naprawie, rama prawie się nie kurczy;
• nie ma trudności w okablowaniu komunikacji.

Wiele domów z muru pruskiego stoi w Niemczech od ponad 200 lat w warunkach prawidłowego użytkowania. Eleganckie budynki wyróżniają się na tle pozostałych i atrakcyjnie wyglądają. Opracowano metody przystosowania domu szachulcowego do różnych sytuacji klimatycznych. Plusem jest to, że średniej wielkości budynek można zbudować w 3 miesiące.

Wady to podatność drewna na pleśń, grzyby, korniki oraz konieczność obróbki specjalnymi środkami w celu wydłużenia żywotności. Rama wykonana z naturalnego materiału może się zapalić, dlatego konieczne jest zaimpregnowanie elementów środkami przeciwpożarowymi. Zabieg jest regularnie powtarzany podczas operacji. Budynek wymaga warstwy izolacyjnej oraz systemu wentylacji wymuszonej.

Sposoby montażu domu w technologii szachulcowej

Fundament jest płytki, ponieważ rama domu jest lekka i jednocześnie sztywna. Wymiary podstawy nośnej dobiera się z uwzględnieniem charakterystyki gleby w regionie, biorąc pod uwagę wysokość cieczy gruntowej i znak zamarzania ziemi. Podstawa jest wodoodporna i izolowana pianką.

Regały ramowe są mocowane do podłoża za pomocą śrub kotwiących. Tradycyjne bale i słupy zostały zastąpione zaawansowanymi technologicznie polerowanymi i klejonymi belkami. Elementy konstrukcyjne łączone są kolcami, kołkami. Wiele projektów obejmuje stalowe narożniki i łączniki w kształcie litery U do mocowania.

Dom z muru pruskiego wyposażony jest w następujące metody:

• Wypełnienia między słupami a belkami nie przenoszą żadnych obciążeń, więc istnieje wiele możliwości przebudowy. Zakładka wykonana jest z różnych materiałów, częściej stosuje się bloczki komórkowe, płyty cementowo-cząsteczkowe.
• Na elewacji rama domu nie jest zamknięta, ale jest wykorzystana jako detal architektoniczny. Powierzchnie wewnętrzne są wykańczane w dowolny sposób bez ograniczeń zgodnie z decyzją projektową.
• Nowoczesne rozwiązania układania przestrzennych szczelin ościeżnicy skierowane są do ścian szklanych, gdy przezroczyste wypełnienie stanowi około 60% powierzchni ściany. Takie opcje są budowane w regionach południowych, stosuje się energooszczędne szkło i wielokomorowe okna z podwójnymi szybami.

Dach wykonany z dużymi nawisami, szczyt.Projekt nie przewiduje organizacji strychu ani strychu. Materiał powłokowy to miękki dach lub blachodachówka, metal ocynkowany.

Metoda długiego postu

Powstałe w ten sposób budynki zapewniają wystające stopnie ze wszystkich stron domu, począwszy od drugiego poziomu. Przypory układa się jednocześnie z montażem stropów między piętrami. Na ścianach dolnej kondygnacji układa się zakładki tak, aby ich krawędzie wystawały poza linię pionowych ogrodzeń o wielkość przekroju.

Na końcach umieszczona jest belka nośna, która służy jako podpora dla stojaków i rozpórek ściany kolejnego górnego poziomu. Stopnie przyporowe często wykonywano tylko po stronie szczytu przedniego i tylnego w celu zaoszczędzenia materiałów i przyspieszenia budowy.

Dom z muru pruskiego jest narażony na opady tylko z tych stron, ponieważ są one najwyższe. W budynkach parterowych lub piętrowych nie ma potrzeby projektowania elementów wystających w bocznych częściach domu. Takie powierzchnie nie są wysokie i są niezawodnie chronione przez okap dachu.

Belki i dźwigary stropowe ustawia się tylko w kierunku wzdłużnym tak, aby wystawały z boku frontonu. Belki są mocowane za pomocą wsporników i kołków, a powstała dźwignia jest również utrzymywana przez ciężar ładunku ze ścian wewnętrznych.

W wąskich domach dopuszcza się poprzeczny układ płatwi, przy czym końce belek nie wystają poza linię ściany bocznej. Przypory przednie i tylne tworzy się poprzez wyciągnięcie uprzęży międzypodłogowej na wymaganą odległość.

Konstrukcja jest wzmacniana, jeśli konieczne jest odsłonięcie końców belek i rzadko są one układane. W takim przypadku od spodu wystających końców stosuje się podpory w kształcie naroży. Występy po bokach i szczytach konstrukcji wykonane są poprzez wydłużenie końców belek na linii przedniej i tylnej, a elementy spinające umieszczone są po bokach.

Metoda krótkiego postu

Metoda zapewnia formowanie wystających elementów w różnych częściach budynku i na dowolnych kondygnacjach, dzięki doskonałej strukturze posadzki pomiędzy poziomami. Ciężko jest odepchnąć ściany górnych kondygnacji na boki starą metodą długich słupków, więc budowniczowie przeszli na bardziej wyrafinowaną metodę.

W szczególności dotyczy to budynków przy skrzyżowaniach, gdy okna sąsiednich stron domu patrzyły na przecinające się ulice. Powierzchnie te podlegały opadom atmosferycznym, a do odprowadzania wody z elementów konstrukcyjnych ramy potrzebne były występy podłogowe.

W takich budynkach dwie tylne ściany były bez przypór, a przednie posiadały stopnie, choć powierzchnia gzymsów nie pozwalała na wykonanie na nich balkonu lub wykusza. Dźwigary zakładkowe przesuwały się tylko do przodu, a na ich końcach znajdowała się belka nośna do montażu regałów.

Z boku wyciągnięto spoisty pręt, a na jego powierzchni uformowano ościeżnicę górnej ściany. Belki nie wystawały z tyłu budynku, a także z drugiej strony, która nie była zwrócona w stronę głównej ulicy.

Cechy konstrukcji domów z muru pruskiego własnymi rękami

Konstrukcja ramy to żmudna procedura. Przed rozpoczęciem budowy projekt musi uwzględniać wszystkie niuanse dotyczące konkretnego budynku. Wady doprowadzą do zniekształcenia domu, utraty wypełnień, osadu w gruncie.

Algorytm działania:

• Lepiej jest dokonać wyboru na monolitycznym fundamencie typu taśmowego, a szerokość paska nie powinna przekraczać 50 cm, ponieważ nie przewiduje się dużych obciążeń.
• W przypadku elementów nośnych lepiej jest wziąć drewno klejone warstwowo, można je zastąpić całkowicie wysuszoną suchą tarcicą o przekroju 150 x 150 mm.
• Dolną uprząż układa się na fundamencie wzdłuż warstwy hydroizolacyjnej, drewno mocuje się za pomocą kotew anodowanych, a elementy drewniane łączy się metodą wpustowo-cierniową.
• Połączenia poddane obciążeniu statycznemu lub dynamicznemu są dodatkowo mocowane za pomocą metalowych płyt lub narożników, czasami stosuje się kołki.
• Głębokość ościeżnic zwiększa się w miejscu planowanego montażu ścianek ślepych w celu ułożenia warstwy izolacyjnej.
• Przegrody wewnętrzne są ułożone z prętów o mniejszym przekroju, pobierane są elementy o wymiarach 50 x 40 lub 50 x 60 mm, mocowane są do sufitu za pomocą kotew, wsporników.
• Lepiej jest wykonać izolację za pomocą mat celulozowych, wielkość grubości określa się na podstawie obliczeń inżynierii cieplnej.

Dźwigary wzdłużne montowane są na prętach poprzecznych, a na nich nakładane jest pokrycie z desek. Jeśli to konieczne, poprzeczki umieszcza się powyżej poziomu wiązania między piętrami. Szkielet domu z muru pruskiego jest wzmocniony narożami otwartymi lub zamkniętymi szelkami.

Do ogrzewania stosuje się standardowe systemy lub nowoczesne metody:

• rekuperatory;
• panele słoneczne;
• pompy paliwowe;
• ciepłe podłogi różnych typów.

Kominki są instalowane jako dodatkowe ogrzewanie. Wykonane są z żeliwa z zamkniętą komorą spalania i szkłem żaroodpornym. Wentylacja wykonywana jest w formie studni kanadyjskiej, gdy rury są układane w gruncie na głębokości 1,5-2,5 m do chłodzenia i wykorzystywana jest energia podłoża.

Dach zaprojektowano tak, aby były szerokie gzymsy, które ochronią ściany domu przed opadami atmosferycznymi i upałem.

Całkowicie przeźroczyste elewacje wykonujemy przy użyciu szkła elektrochromowego, którego przezroczystość zmienia się za pomocą panelu sterującego.