Okvirne lesene hiše so v 10. in 11. stoletju gradili kmetje v srednji in severni Evropi. Struktura je jeklen ali lesen okvir, sestavljen iz niza vodoravnih in navpičnih palic. Vrzeli med okvirnimi elementi lesene hiše so bile napolnjene z opeko, opeko in kamni. Na sprednji strani so bili vidni strukturni detajli hiše, notranja struktura stavbe pa je bila ocenjena po zaključkih nosilcev.
Zgodovina tehnologije lesenih hiš
Gradbene tehnike so prevzeli in na novo interpretirali Rimljani na ozemljih Galcev in Frankov, ki so jih osvojili. Od takrat so začeli graditi lesen okvir, vrzeli so zapolnili s kamni in malto. Namenoma so poudarili navpične palice, opornike in prečke v predelu zunanje stene. Posledično je okvir ostal v naravni temni barvi lesa, zid pa je bil pobarvan z belim apnom.
Nosilno ogrodje je bilo leseno, ker je bil okoli gozd in so bila nahajališča gline. Gradbenega kamna je primanjkovalo, zato je bil drag.Na Saškem in v južni Angliji so gradbeniki tekmovali v ustvarjanju zunanjih vzorcev na površini sten.
Postopoma se tehnologija uporablja v krajih in mestih na Nizozemskem, Moravskem, v Prusiji, na Češkem in v Franciji. Premožni lastniki domov so okvirni prostor napolnili z izrezljanimi lesenimi ploščami. Način gradnje so poimenovali stebrički, lesene konstrukcije pa so poimenovali kakršne koli konstrukcije iz navpičnih in vodoravnih elementov.
Tehnologija se je izboljšala in začeli so se uporabljati opečne in kamnite podpore za stojala, da bi preprečili gnitje zaradi vlage v tleh. Nosilci, prečke in oporniki so dobili pravokoten prečni prerez, kar je vodilo do krepitve spojev. Značilnost sloga je dekorativnost fasade in drugih sten.
Kombinacija temnih elementov in svetlega polnila daje stavbi praznični videz.
V Angliji so okvirne stojala postavljali navpično, Švicarji in Nemci pa pod kotom. Kombinacija veščin strokovnjakov iz različnih držav je omogočila diverzifikacijo fasad stavb in iskanje novih tehnologij.
Razlike med modernim lesenim in klasičnim
Nekdanji priljubljeni agregat je bil adobe – glina s trstičjem ali slamo. Da bi preprečili izpadanje materiala iz stene, smo pod njim spletli podlago iz vej, ki smo jih nato vstavili v izbrane utore na površini elementov okvirja. Glina se je posušila, pojavile so se razpoke, zapolnili so jih z mešanico volne in apna. Sodobne metode tesnjenja lesene hiše vključujejo uporabo kita.
Moderni in stari slogi se razlikujejo v podrobnostih:
- Površino opeke smo obdelali s plastjo apna v ravnini z nosilci in pobarvali.V sodobnih razmerah se za zunanja fasadna dela uporablja cementni kit, uporablja pa se akrilna barva z modifikatorji. Namesto glinene adobe se izvede preprosta ali figurirana zidava.
- Prej so bile predvidene projekcije na fasadi, vendar je bilo povečanje stanovanjske površine nepomembno. Ta struktura je omogočila zaščito lesenega okvirja pred vlago, ki teče s strehe. Padel je na tla v bližini hiše ali na slepi prostor. Sodobne metode omogočajo ureditev organiziranega odvodnjavanja s strehe, medtem ko so rizali na fasadi postali kategorija majhnih balkonov in erkerov.
- V starih časih so bile opeke pritrjene na elemente okvirja s trikotnim trakom, ki je bil nato pritrjen na površino okvirja. V končni opeki je bil izdelan vzorec za letev. V sodobnem okvirju so za te namene nameščena jeklena sidra, vsake 3-4 vrstice pa so ojačane.
Sodobni načini gradnje hiš so ohranili leseni okvir, vendar so razširili seznam polnilnih materialov. Prostor med stebri, tramovi in oporniki je napolnjen s penastimi bloki, plinskimi bloki, opeko in uporabljeni so inovativni gradbeni materiali. Za ogrodje so začeli uporabljati kovino namesto lesa.
Prednosti in slabosti
Okvirna konstrukcija omogoča gradnjo zanesljivih konstrukcij s stabilnimi lastnostmi, medtem ko se čas gradnje skrajša. Metoda je priznana kot ekonomična, saj so stroški lesa in stroški za nakup materiala zmanjšani.
Prednosti lesene tehnologije:
- oprijemljiva energetska učinkovitost lesene hiše, medtem ko se poraba toplote zmanjša in energija se porabi racionalno;
- udobna klima v leseni hiši, naravni materiali lahko uravnavajo vlažnost in temperaturo v prostorih;
- dolga življenjska doba stavbe, zahvaljujoč dobro premišljenemu oblikovalskemu delu;
- nizki stroški gradbenih potreb v obratovalnem obdobju;
- vse dele hiše je mogoče popraviti, okvir se skoraj ne skrči;
- Pri ožičenju komunikacij ni težav.
Številne lesene hiše v Nemčiji ob ustreznih pogojih uporabe stojijo že več kot 200 let. Elegantne stavbe izstopajo od drugih stavb in izgledajo privlačno. Razvite so bile metode za prilagajanje lesene hiše različnim podnebnim razmeram. Prednost je, da je povprečno velik objekt mogoče zgraditi v 3 mesecih.
Pomanjkljivosti vključujejo občutljivost lesa na plesen, plesen, lubje in potrebo po obdelavi s posebnimi sredstvi za podaljšanje njegove življenjske dobe. Okvir iz naravnega materiala se lahko vname, zato je potrebno elemente impregnirati s sredstvi za gašenje. Tretma se med operacijo redno ponavlja. Stavba zahteva namestitev izolacijskega sloja in organizacijo prisilnega prezračevalnega sistema.
Metode za montažo hiše s tehnologijo pol lesa
Temelj je narejen plitvo, ker je okvir hiše lahek in hkrati tog. Dimenzije podporne podlage so izbrane ob upoštevanju značilnosti tal v regiji, ob upoštevanju višine tekočine v tleh in oznake zmrzovanja tal. Podstavek je hidroizoliran pred vlago in izoliran s penasto plastiko.
Stebri okvirja so pritrjeni na temelj s sidrnimi vijaki. Tradicionalna hloda in drogove zamenjamo s tehnološko naprednim brušenim in laminiranim lesom.Konstrukcijski elementi so spojeni s čepi in mozniki. Mnogi projekti vključujejo jeklene kotnike in pritrdilne elemente v obliki črke U za pritrditev.
Lesena hiša je opremljena z naslednjimi metodami:
- Polnilo med stebri in tramovi ne prenese obremenitev, zato obstaja veliko možnosti za prenovo. Polnjenje je izdelano iz različnih materialov, najpogosteje se uporabljajo celičasti bloki in cementno-iverne plošče.
- Na fasadi okvir hiše ni pokrit, ampak se uporablja kot arhitekturni detajl. Notranje površine lahko poljubno obdelamo brez omejitev v skladu s projektno odločitvijo.
- Sodobne rešitve za razporeditev prostorskih rež okvirja so usmerjene v steklene stene, ko transparentno polnilo predstavlja približno 60% površine stene. Takšne možnosti so zgrajene v južnih regijah; uporabljajo se energetsko varčna stekla in večkomorna okna z dvojno zasteklitvijo.
Streha je izdelana z velikimi previsi, dvokapnica. Zasnova ne predvideva organizacije podstrešja ali podstrešja. Kritina je mehka kritina ali kovinske ploščice ali pocinkana kovina.
Metoda dolgega stebra
Tako zgrajene zgradbe zagotavljajo štrleče stopnice na vseh straneh hiše, začenši od druge stopnje. Oporniki so nameščeni hkrati z vgradnjo tal med tlemi. Talne grede so nameščene na stenah spodnjega sloja tako, da njihovi robovi štrlijo čez črto navpičnih ograj glede na velikost prereza.
Na koncih je nameščen nosilni nosilec, ki služi kot podpora za stojala in opornike stene naslednjega zgornjega nivoja. Oporne stopnice so bile zaradi varčevanja z materialom in hitrejše gradnje pogosto narejene samo na sprednji in zadnji strani zatrepa.
Lesena hiša je izpostavljena padavinam samo s teh strani, saj so najvišje. V enonadstropnih ali dvonadstropnih stavbah ni treba zgraditi štrlečih elementov v stranskih delih hiše. Takšne površine so nizke in zanesljivo zaščitene s strešnimi napušči.
Nosilci in gredi so nameščeni samo v vzdolžni smeri, tako da štrlijo iz strani pedimenta. Nosilci so pritrjeni s konzolami in čepi, nastali vzvod pa podpira tudi teža bremena notranjih sten.
V ozkih hišah je dovoljena prečna razporeditev gred, medtem ko konci nosilcev ne segajo čez črto stranske stene. Sprednji in zadnji oporniki so oblikovani s podaljšanjem medetažnih cevi na zahtevano razdaljo.
Struktura je okrepljena, če je treba izpostaviti konce žarkov, vendar so redko položeni. V tem primeru se pod štrlečimi konci uporabljajo nosilci v obliki vogalov. Izbokline na straneh in zatrepih stavbe so izdelane tako, da se konci nosilcev razširijo na sprednji in zadnji liniji, na straneh pa so nameščeni elementi jermena.
Metoda kratkega stebra
Metoda vključuje oblikovanje štrlečih elementov v različnih delih stavbe in na vseh nadstropjih, zahvaljujoč popolni zasnovi tal med nivoji. S staro metodo dolgih stebrov je bilo težko izriniti stranice sten zgornjih stopenj, zato so gradbeniki prešli na naprednejšo metodo.
Še posebej to velja za stavbe na križiščih, ko so okna sosednjih strani hiše gledala na križišča. Te površine so bile izpostavljene padavinam, zato so bile potrebne talne projekcije za odvajanje vode stran od strukturnih elementov okvirja.
V takšnih zgradbah sta bili zadnji steni brez opornikov, sprednji pa sta imeli stopnice, čeprav območje projekcij ni omogočalo izdelave balkona ali zalivskega okna na njih. Talne gredice so segale le naprej in na njihovih koncih je bil nosilni nosilec za namestitev regalov.
S strani so izvlekli kohezivni blok in na njegovi površini oblikovali okvir zgornje stene. Tramovi niso segali z zadnje strani stavbe, niti z druge strani, ki ni gledala na glavno ulico.
Značilnosti strukture lesenih hiš z lastnimi rokami
Izdelava okvirja je delovno intenziven postopek. Pred začetkom gradnje je treba pripraviti projekt, ki upošteva vse nianse za določeno stavbo. Napake bodo povzročile upogibanje hiše, izgubo polnila in posedanje v tleh.
Algoritem dejanj:
- Bolje je, da izbiro postavite na monolitno tračno podlago, širina traku pa ne sme biti večja od 50 cm, saj velike obremenitve niso predvidene.
- Za nosilne elemente je bolje vzeti lamelirani les, ki ga lahko nadomestite s popolnoma posušenim lesom s prečnim prerezom 150 x 150 mm.
- Spodnji okvir položimo na temelj vzdolž sloja hidroizolacije, les pritrdimo z eloksiranimi sidri, lesene elemente pa povežemo na pero in utor.
- Priključki, ki so podvrženi statičnim ali dinamičnim obremenitvam, so dodatno zavarovani s kovinskimi ploščami ali vogali, včasih pa se uporabljajo tudi skoznji zatiči.
- Globina okvirjev se poveča v območju predvidene vgradnje slepih sten, da se položi izolacijski sloj.
- Notranje predelne stene so izdelane iz palic manjšega prereza, vzamejo se elementi 50 x 40 ali 50 x 60 mm, pritrjeni na strop s sidri in sponkami.
- Bolje je narediti izolacijo s celuloznimi preprogami, debelina se določi s toplotnotehničnimi izračuni.
Vzdolžne gredice so nameščene na prečnih palicah, na njih pa je položena deska. Po potrebi so prečke nameščene nad plastjo obloge med tlemi. Okvir lesene konstrukcije je na vogalih ojačan z odprtimi ali zaprtimi oporniki.
Za ogrevanje se uporabljajo standardni sistemi ali sodobne metode:
- rekuperatorji;
- sončne plošče;
- črpalke za gorivo;
- topla tla različnih vrst.
Kamini so nameščeni kot dodatno ogrevanje. Izdelani so iz litega železa z zaprto zgorevalno komoro in toplotno odpornim steklom. Prezračevanje se izvaja v obliki kanadskega vodnjaka, ko so cevi položene v tla za hlajenje na globini 1,5 - 2,5 m in se uporablja energija podtalja.
Streha je zasnovana tako, da so napušči široki, ščitijo stene hiše pred padavinami in vročino.
Popolnoma transparentne fasade so izdelane iz elektrokromnega stekla, katerega prosojnost lahko spreminjamo s pomočjo nadzorne plošče.
