ТехЛиб СПБ УВТ

Каркасно-щитовые здания и сооружения относятся ко II группе капитальности жилья. В первую очередь, к ней относятся фахверковые дома.

Как самостоятельный стиль строительства домов фахверк возник в Германии в XV веке. Слово «фахверк» переводится с немецкого как панельное (щитовое) сооружение (Fach — панель, Werk – сооружение). Фахверковые конструкции применялись для строительства в самых различных областях. На каркасе из дерева были построены дома, склады, больницы, ратуши и даже маленькие церкви. Деревянные конструкции выполняют как каркасную, так и декоративную функцию. Сегодня фахверковые дома на Западе возвращаются в современную жизнь из-за большой площади остекления.

Фахверковые дома в центре Европы придавали средневековому городу своеобразие, но были достаточно суровы по условиям бытового комфорта. В силу того, что ограждающие конструкции этих сооружений обладали высокой теплопроводностью (в большинстве случаев их толщина не превышала 14-16 см), устройство на обширных неотапливаемых чердаках жилых помещений для прислуги — сокращало теплопотери через покрытие. При многочисленных конструктивных недостатках, считаясь холодными даже для мягких зим Голландии, эти дома, тем не менее, стали неотъемлемым элементом местного колорита. Кроме того, каркасное жилище давало возможность в краткие сроки при минимальных вложениях решить острейшую жилищную проблему. Однако даже неплохо сохранившиеся здания исторической зоны городов Западной Европы имеют многочисленные разрушения и трещины по южным фасадам, поскольку именно здесь в первую очередь проявляются последствия неравномерного перегрева.

Реконструкция старых фахверковых зданий за рубежом сопровождается восстановлением репринтных изданий начала 18-19 веков по строительству фахверковых домов, начиная с изучения наиболее важных с точки зрения реконструкции узлов. Богатейший даже в краеведческом отношении материал был собран в Лейпциге и других городах, пострадавших во время войны.

Решения карнизных узлов до сих пор вызывают много затруднений. Весной в наших городах повсеместно можно наблюдать намокшие стены именно в подкарнизной части с многочисленными трещинками от углов здания. Классические решения карниза всегда сохраняют свою актуальность.

Ограждающие конструкции фахверкового дома представляют собой двойную систему перекрещивающихся деревянных балок, пространство между ними заполнялось грубо обоженными глиняными блоками, многие из которых к моменту реконструкции плохо сохранились. При наличие местных материалов вместо глиняных фрагментов использовался песчаник и т.п. материалы, не обладающие достаточной долговечностью. Фрагменты деревянной обрешетки во многих местах подгнили, разрушились и требовали замены.

Фахверковая конструкция состоит из деревянного каркаса и наполнителя — глины или кирпичей, которыми заполняют промежутки между брусьями. Конструктивные элементы в ней выполняют одновременно и декоративную функцию. Деревянные брусья, видимые снаружи, дают зрителю четкое представление о структуре здания, поэтому необходимость в таких стандартных элементах классической архитектуры, как карнизы, фризы или пилястры, отпадает.

Но у деревянных фахверковых построек был серьезный недостаток: уязвимость при пожаре (хотя дубовая древесина относительно устойчива к воздействию высоких температур). Кроме того, древесина в контакте с наполнителем подвергалась усиленному гниению и биологическому повреждению.

 Городские власти нередко принимали противопожарные меры, запрещая настилать крыши из соломы или возводя толстые каменные брандмауэры (как, например, в Оснабрюкке).

В городах поощрялась замена деревянных фасадов каменными, как в Нюрнберге. Этот процесс начался, по-видимому, раньше, чем предполагают многие исследователи. К примеру, дом 12 по Обере Кремергассе в Нюрнберге обзавелся каменным фасадом не позднее 1398 года. Впрочем, на внешнем виде здания это почти не отразилось, за исключением конфигурации окон.

Первоначально они были сгруппированы по три, и среднее окно в каждой тройке располагалось несколько выше боковых (такая схема размещения окон была распространена во всей Верхней Германии и Швейцарии). Соседние здания с деревянным каркасом на каменных цоколях (дома 16 и 18 по Унтере Кремергассе) датируются уже более поздним периодом, 1452 — 1560 годами.

Материалы, шедшие на строительство здания, не всегда определялись зажиточностью горожанина-заказчика. Качество некоторых фахверковых построек, возведенных по заказам могущественных гильдий или богатых патрициев, было исключительно высоким. Типичное гильдейское здание периода около 1480 года — гильдия «Братство Михаэля» — стоит на рыночной площади «деревянного» города Фрицлара. От соседних жилых домов его явно отличают расположенный на первом этаже зал, в который ведут две аркады со стрельчатыми арками, и эркер, охватывающий три этажа — со второго по четвертый. На уровне крыши этот эркер преображается в восьмигранную башню со шпилем. Столь узкая постройка — результат законодательных ограничений, связанных с планировкой города: под дома с выходившими на улицу фасадами, отводились маленькие участки. Конструкция этого здания гильдии восходит к франконской традиции деревянного зодчества, распространенной в Центральной и Западной Германии.

В Эхингене (Швабия) сохранилось до наших дней новое здание больницы Святого Духа, выстроенное в характерной алеманнской традиции фахверков, которая господствовала во всех юго-западных немецких землях. Ее отличительными чертами, в частности, являются маленькие окна, втиснутые в узкие пространства между перемычками, и большие расстояния между стойками рамы. Эти стойки вместе с распорками образуют различные геометрические фигуры, которым давали антропоморфные имена. На первом этаже этой больницы располагалась богадельня, на втором и третьем — комнаты так называемых «ученых» и слуг. Кухня первоначально также помещалась на третьем этаже.

Дом на Кнохенхауэрштрассе в Брауншвейге может служить образцом фахверка, типичного для Нижней Саксонии (хотя такой тип деревянных конструкций встречается и по всей Северной Германии). Правда, от старинного здания сохранились лишь фрагменты, но и они отчетливо демонстрируют характерные черты этого типа: все брусья расположены под прямым углом друг к другу, верхние этажи выдаются далеко вперед, стойки рамы разделены узкими интервалами, и, наконец, ряды близко помещенных друг к другу окон образуют так называемый «фонарь». Подоконники, украшенные резьбой, винтовым фризом, надписями и типичными позднеготическими орнаментами предвосхищают пышную декоративную резьбу 16 столетия.

В 1480 году в Нойштадте близ Марбурга была воздвигнута башня Юнкер-Ганзен — круглое укрепленное здание смешанной конструкции, в которой камень сочетался с деревянным каркасом. Эта башня служила для защиты замка и небольшой деревушки. В архитектурном отношении она представляет собой нечто среднее между донжоном замка и бастионом крепостной стены.

В Германии уже больше десяти лет существуют особенные экскурсии — «Фахверковая улица».

Фахверковые дома встречаются и во Франции, Великобритании, Австрии, Бельгии, Голландии, Скандинавских странах, но особенно ими известна Германия.

В современной Германии насчитывается около двух миллионов фахверковых зданий. Но, конечно же, экскурсионный маршрут не охватывает их все. Первая часть немецкой «фахверковой улицы» была проложена от Везербергланда до Фогельсберга еще в 1990 году. А теперь «Фахверковая улица» охватывает более чем 2,6 тыс. километров и проходит более чем через 100 городов в разных федеральных землях.

Сегодня существует девять маршрутов по дорогам и городкам, которые представляют собой памятники семисот- и даже тысячелетней истории страны (строительство по этой технологии началось очень давно, но пик пришелся на XVI век). Самые древние из еще сохранившихся фахверковых домов стоят, в частности, в Эсслингене. Зданиям этого города около 750 лет. Самые старые дома Лимбурге-на-Лане построены в 1289 году (однако существуют в Германии и более старые здания этого типа).

«Фахверковый дом» — это дом, построенный по определенной модели: жесткий несущий каркас из стоек (вертикальных элементов), балок (горизонтальных элементов) и раскосов (диагональных элементов), на который опиралась кровля. Балки делали чаще всего из долговечного и прочного дуба. Верхние этажи иногда строили из сосны или ели. Потрясающе, но и сегодня, спустя несколько веков, можно иногда заметить на балках римские цифры — ими еще на земле, до сборки каркаса, строители маркировали место каждой балки в общей конструкции.

В целях экономии из камня строили только цоколи. Люди позажиточнее позволяли себе в двух — трехэтажных домах строить из камня весь первый этаж.

Пространство между элементами каркаса строители заполняли смешанными с глиной камышом, ветками, щепами, соломой и разным строительным мусором (а в Англии для тепла добавляли еще и овечью шерсть). Таким образом, при строительстве экономилась древесина,
а кроме того, заполненные «щели» позволяли дому дышать — в нем не было ни особенно жарко летом, ни холодно зимой. Позднее пространство стали заполнять кирпичом, и часто тоже выкладывали его красивым орнаментом.

Полученные панели штукатурились, а сам каркас обычно оставлялся на виду. Фахверки и сегодня бросаются в глаза своими четко друг от друга отделенными темными и белыми элементами. Богатые горожане заполняли межкаркасное пространство деревянными резными панелями. Особенно эти архитектурные изыски стали популярны в конце XVI — начале XVII века.

У фахверковых строений есть собственная терминология, используемая веками. В основном, она указывает на особенности расположения балок в постройках. Так, форма перекрещивания, похожая на латинскую букву «х», называется «Андреевский крест» (по имени апостола Андрея, распятого на таком кресте). На основе «Андреевского креста» появился более богатый орнаментальный мотив, похожий на русскую букву «ж». Он стал символом огня и одновременно защиты от огня. Другая форма называется «Человек», или «Дикий человек». В ней боковые косо расположенные отрезки балок пересекаются на треть или в середине высоты несущей вертикальной балки. Конструкция, в которой косые отрезки балок не пересекаются, называется «Швабская женщина».

На угловых балках стен часто можно видеть орнаментальные завитки, похожие на букву S. Они служили оберегами от молний. Устрашающие маски по углам домов тоже «охрана». Розетки были символами солнца и, считалось, приносили плодородие и изобилие.

Фахверковые дома в Европе различают как по стилю, так и по национальным особенностям. Например, у британских и французских фахверков подчеркнуто вертикально-полосатый вид, а у немецких существует несколько вариантов, но с одной общей тенденцией к оригинальному орнаменту на фасаде.

На фахверки влияли модные архитектурные течения: готика, барокко, ренессанс. Фасады фахверков, построенных в ренессансный период, украшены декоративными элементами, типичными для того стиля: розетками, раковинами, акантовыми листьями, венками, гирляндами, вазами с цветами, маскаронами и др.

От барокко у фахверков — аллегорические фигуры и высокие фронтоны с мощными завитками по краям. Часто на углу здания или на консоли, поддерживающей эркер, появлялись фигуры бюргеров или персонажей из Священной истории.

Особенной частью декора стали даты, гербы и целые доски с надписями, расположенные на фасадах. На них указывалось, кому принадлежит дом, к какому ремесленному цеху относится домовладелец или чем он профессионально занимается. А иногда дополнительно что-то писали на фасаде: пожелания благополучия, различные нравоучительные изречения. Собственно, это прообраз нашей сегодняшней нумерации домов.

Фахверки стали выходить из моды в середине XVIII века. Более состоятельным горожанам хотелось использовать современные инженерные коммуникации, а они не слишком сочетались с фахверковой конструкцией. И только в XX веке ностальгия по старине заставила инженеров придумать способы соединить современное и старинное строительство: так во многих городках, и даже в крупном Франкфурте появились реконструированные фахверки. В них оставили внешние стены, а «начинку» полностью заменили на современную.

Строительство каркасных домов на сегодня является главным направлением в строительстве. Фундамент каркасного строения чаще всего делают по столбчато-ленточному типу. На фундаменте устанавливают деревянный каркас, который собирается по принципу сот с шагом 5-6 сантиметров. Каркас выполняется из бруса, произведённого из хвойной древесины, высушенной до 15% влажности.

Предварительно дерево обрабатывается пропитками от поражения насекомыми, гниения, возгорания, а также антисептиками. После установки несущей конструкции с внешней стороны его обшивают влагостойкой плитой, а внутри стену наполняют разными огнестойкими утеплителями. Чтобы ветер и влага не разрушали ваш каркас, с обеих сторон он обшивается паропроницаемой мембраной, т.е. каркасный дом — «дышащий» дом.

Внутри, после установки мембраны каркас обшивают гипсокартоном. После этого производится разводка сетей и коммуникаций, также закрывающихся гипсокартоном. В результате получается стена толщиной в 20 см, при этом в стены спрятаны все коммуникации.

Плюс каркасного дома заключается в том, что отделку жилого помещения можно делать сразу же после строительных работ. То есть, от идеи создания дома до заселения пройдет не более 3-4 месяцев.

Считается, что, эти дома очень экономичны благодаря более тонким, по сравнению с домами из бревен или бруса, стенам. Если в соответствии с климатическими особенностями России внешние стены бревенчатого дома должны быть не менее 20 см, то для каркасного дома вполне достаточно и 15 см. Однако при этом следует помнить, что долговечность деревянного дома – 50 лет, а каркасно-щитового – 30.

Благодаря эффективному сочетанию дерева, утепляющих и изоляционных материалов, возможно построить каркасный дом, подходящий практически для любой климатической зоны. Именно универсальность этой технологии, возможность разработки проекта под каждый индивидуальный заказ и сделали строительство каркасных домов столь привлекательным на сегодняшний день.

Из-за низкой долговечности, реконструкция фахверковых домов ведется и сегодня. Но теперь к ней подходят более смело, что позволяет огромный накопленный опыт.

Закрытое полиэтиленом старое покрытие перестраивается под дополнительный этаж, над ним надстраивается мансардный этаж, точно повторяя контуры старой крыши. И, хотя в Европе практически не осталось собственного конструкционного леса, все работы ведутся с использованием деревянных несущих конструкций, поскольку их незначительный вес не догружает существующий фундамент.

В Западной Европе, когда при реконструкции исторических фахверковых зданий полностью сохраняется внешний облик сооружения, — несущие конструкции и устройство тепловой санации сооружения производится только изнутри здания, за счет сокращения внутренней полезной площади.

После санации деревянных конструкций фахверка внутри здания возводилась стенка толщиной 24 см, чаще всего из пористого пустотелого кирпича с таким расчетом, чтобы между нею и фахверковой стеной возник зазор в 12 см: 8 см — для укладки теплоизоляционного материала, а 4 см – для вентиляции фахверковой стены.

Вследствие проведенных мероприятий толщина наружных стен, как правило, вырастает до 56 см, что сокращает жилое пространство. В этом случае встает вопрос о заселении чердаков. Для этого требуется заменить не рассчитанные на возросшую постоянную нагрузку деревянные балки перекрытия, которые к тому времени во многих сооружениях полностью вырабатывают свой срок эксплуатации. Вдобавок при реконструкции фахверковых домов производится устройство современных санузлов, в том числе, и в мансардных этажах.

При решении возникших проблем европейские строители пошли по самому сложному для себя пути, выполнив проекты и проведя все работы в наиболее щадящем для старинных зданий режиме. Внутренняя стенка выполняется фахверковой, с точным соблюдением той системы перевязки, которую имели наружные стены, поэтому замена балок перекрытия не вызывает затруднений, так как новые балки опираются на фахверк внутренней стены, имевшей более высокую несущую способность.

Необходимость сохранения старинного облика усложняет и наружную отделку. Снаружи дома оштукатуриваются в три слоя, причем каждый слой до накладки следующего должен был полностью просохнуть. Количество цементного вяжущего сокращается от внутреннего слоя к наружному. Поверх накладывается минеральная фасадная краска. Швы у подновленного деревянного фахверка не только тщательно сохраняются, но и заглубляются, а сохранившиеся детали наружных глиняных стен остаются в первозданном виде.

Поскольку основные теплопотери в здании происходят через окна, оконных проемов в таких сооружениях было немного, выполнялись они небольшими, поскольку их вписывали между балками фахверка.

Поэтому внутренние помещения были недостаточно инсолированы. При устройстве новых оконных проемов при реконструкции старались не задевать существующую фахверковую систему. К чердаку шаг фахверка в торцах сооружения еще более сокращался, устройство окон могло полностью изменить архитектурный облик сооружения. В конце 40-х годов ХХ столетия возникают первые модели наклонных мансардных окон шведского производства. При реконструкции исторических зданий им было отдано предпочтение, в первую очередь, потому, что они практически не изменяли сложившийся облик здания, сливаясь со скатной кровлей. И только в период эксплуатации было выяснено, что мансардные окна пропускают на 40% больше света, чем обычные.

Реконструкция фахверковых домов 49 г. и конца 80-х годов уходящего века. Первые мансардные окна выполнялись глухими, без возможности открывания

После реконструкции и обновления жилого фонда исторической застройки отношение к мансардам изменилось. С устройством водопровода, лифта, электрической проводки мансарды приобрели статус элитного жилья. Современные коммуникации не только приравняли мансардный этаж к любому другому, но даже сделали его более предпочтительным по уровню комфорта.

Возведение домов по данной технологии заключается в сооружении монолитного фундамента, с заранее рассчитанной глубиной, в зависимости от существующих климатических условий.

Далее сооружаются стены, например из древесного клееного бруса, который следует покрыть антисептическими средствами, а затем, после постройки самого каркаса – лаком, защищающим от воздействий внешней среды.

В качестве строительного материала преимущественно применяют хвойные породы. Фахверковые дома имеют несущий жесткий каркас из вертикально размещенных стоек, балок положенных горизонтально и по диагонали расположенных раскосов, которые и составляют особенность всей конструкции.

Пустое пространство, находящееся между стенами подобных домов должно быть заполнено различными стройматериалами, а жесткость постройка получит благодаря этим же раскосам. Скрепление деталей конструкции будет влиять на повышение уровня прочности каркаса.

Для возведения дома по фахверковой технологии может быть подобран любой земельный участок. При постройке здания фахверкового типа появляется возможность воплотить в реальность абсолютно любые архитектурные замыслы и фантазии.