Принципы конструирования бань

Модульный принцип конструирования бань

Современное строительное проектирование исходит из того, что создаваемые объекты содержат технически достаточно самостоятельные (автономные) узлы («нутрянку»), встраиваемые в общую «коробку». Поэтому и проект выполняется в виде совокупности достаточно самостоятельных частей: архитектурно-строительной, монтажно-технологической, сантехнической, электрической, вентиляционно-отопительной и т. п. Разбивка объекта на модули позволяет не только облегчить разработку конструкции бани, но и впоследствии вести строительство поэтапно (постадийно). Технический уровень каждого модуля может быть различным и определяется потребностями дачника и имеющимися у него ресурсами. Так, климатический модуль может быть основан на дровяной печи или на печи на другом твердом топливе, но его замена на отопительную систему другой конструкции (котельную на жидком или газообразном топливе, электропечную, радиационно-панельную и т. д.) вовсе не обязательно должна сопровождаться заменой или модернизацией других модулей. Модульный подход наиболее удобен тогда, когда дачник не вполне уверен в правильности принятых строительных решений: всегда имеется возможность оперативно (или поэтапно) доработать (усовершенствовать) баню и даже изменить назначение всего здания (постройки). В число модулей могут входить даже чисто декоративные (украшательные) модули, придающие строению (при необходимости) достойный внешний вид и внутреннее убранство. Полезным фактором может оказаться возможность безболезненного отключения отдельных модулей (водопроводного, душевого, стирального и др.) на зимний период без потери работоспособности бани.

Фундаменты бань

Как известно, для садовых и дачных кооперативов массовой постройки в течение десятилетий традиционно отводились бросовые земли — неудобья с крайне неблагоприятными для строительства грунтами. Они либо пучатся (глины), либо не держат строения и проваливаются (торфы), либо слишком сильно увлажняют фундамент (болота, плывуны, грунты с высоким уровнем подземных вод). И хотя дачники за долгие годы приноровились к проблеме, все равно каждый раз погружаются в мучительные раздумья о том, как сделать фундамент понадежней и подешевле. И дело зачастую вовсе не в отсутствии профессиональных навыков ведения конкретного строительства сооружений (бетонирования, кладки и т. п.), а в недостатке идеологических установок, отсутствии знаний строения и поведения грунтов на своем участке и стесненности в материальных средствах. Так что даже специалисту вовсе не зазорно, прежде чем строить, изучить, что и как получилось у соседей на сходных грунтах, тем более, что ассортимент доступных стройматериалов постоянно расширяется.

Столбчатые фундаменты бань

Принцип неподвижного глубокозаглубленного (или, как говорят, просто «заглубленного») фундамента состоит в том, что земляными работами добираются до «неподвижного» слоя грунта, расположенного ниже уровня зимнего промерзания, закрепляются на нем основанием фундамента, а затем воздвигают на нем жёсткую (непучинистую) вертикальную несущую конструкцию (стену, столб) выше уровня земли. Считается, что чем глубже слой грунта от поверхности земли, тем более он неподвижен, тем в меньшей степени он подвержен периодическим сезонным воздействиям (смещениям, увлажнениям и т. п. за счет смерзания, таяния снегов и т. п.). Тем не менее, и в глубине земли грунт может оказаться постоянно или эпизодически подвижным благодаря усадкам, плывунам, оползням и т. п. С такими особенностями земельного участка дачник знакомится с первых же лет его освоения по поведению столбов линий электропередач, заборов, колодцев, и все эти наблюдения следует учитывать при принятии решений по глубокозаземленным фундаментам. С особенностями грунта дачник знакомится также и в ходе сооружения глубокозаземленного фундамента, поскольку первым делом приходится вырывать либо котлован (под последующую засыпку песком или для создания подвала), либо траншею, шурфы, скважины. Столбы можно также забивать в грунт на заданную глубину. Такие глубоко забитые (вколоченные копром) столбы называются сваями. Это очень перспективное направление. Во всяком случае на болотистых и водянистых грунтах сваи (даже деревянные) очень хороши, надёжны и долговечны.

Плавающие фундаменты бань

При постройке автомобильных и железных дорог даже в крайне заболоченных местностях никто никакие глубокозаглубленные фундаменты не воздвигает. Если грунт держит человека (при давлении на грунт 0,1 кг/см²), то грунт выдержит и десятитонный автомобиль (или, к примеру, баню), если только автомобиль стоит на прочной бетонной плите площадью 10 м², равномерно распределяющей вес автомобиля на грунт так, чтобы давление на грунт составляло те же 0,1 кг/см². Если бы плиты не было, то шины автомобиля действовали бы на грунт с давлением 10- 20 кг/см². Высоковлажная глина, к примеру, такое давление не выдержит (потечет с просадкой автомобиля в грунт). Сухая же глина выдержит.

Несущие конструкции бань

Фундамент является опорой здания, не даёт зданию погрузиться в землю или разломиться. Цоколь же отрывает несущие конструкции (каркас) бани от влажной земли. Поэтому очень важны хорошо известные гидроизоляционные слои между подземной частью фундамента и цоколем, между цоколем и нижней обвязкой (венцом) строения. Фундамент также должен обеспечивать и строгую горизонтальность плоскости нижней обвязки. Для современных мытных бань это очень важно (точно также, как и для душей), поскольку в обязательном порядке должны сохраняться уклоны непротекающих полов мытного отделения в сторону сливного отверстия. Во всяком случае зимой перекосы полов в несколько процентов могут оказаться уже крайне неприятными. Кроме того, современные бани являются объектами в высшей степени тепловетропароизолированными, что достигается в основном материалами, механически не прочными (рулонными утеплителями и пароизолирующими пленками). При малейших перекашиваниях стен они могут порваться, и устранить аварию (и даже узнать о ней) будет практически невозможно. Поэтому наклоны всего строения бани (за счет сезонных и аварийных движений недостаточно качественного фундамента) не должны нарушать прямые углы стен и стоек.

Полы бань

Основные неприятности с банными полами происходят от того, что на них льют воду. Мокрый пол — неотъемлемая черта классических русских бань как водных процедур с применением малых сосудов (тазов, шаек). С точки же зрения современной сантехники мокрый банный пол является основным элементом системы сбора и канализирования сточных банных вод. В черных банях полы в древности были земляными с покрытием из хвои, листвы, соломы, сена. Затем на грунте стали монтироваться настилы из тесаных бревен и досок, по крайней мере, в проходах к полкам. Если доски и брёвна заключались в глиняный «замок» и оставались постоянно в сильно намокшем состоянии, то служили долго. Все эти решения уже давно устарели и годятся разве что для временных бань (в частности, в виде дощатого пола по трамбованному глиняному полу).

Крыши бань

Банные крыши в конструктивном плане ничем особенным не отличаются от крыш жилых и хозяйственных построек на дачном участке. Чаще всего они одно и двухскатные, редко мансардные и совсем редко вальмовые, четырехскатные. Следует обратить внимание на обязательную пожароопасность кровли (изготовление ее из негорючих материалов), особенно при использовании металлических печей с металлическими трубами, способными порой к выбросу искр и горящих фрагментов древесины (коры) и бумаги. Кровлю желательно делать покруче (чтобы предотвратить накопление снега зимой), а если это невозможно, то попрочней (под нагрузку до 200-300 кг/м²) — все таки зимой авария крыши при работе мощной горящей металлической печи может повлечь за собой печальные последствия, особенно если в бане будут находиться люди. Кровельное покрытие бани во всяком случае должно позволять безопасный подъем людей зимой на крышу для сбрасывания снега и чистки дымохода. Должна быть полностью исключена возможность повреждения дымовой трубы при снеговых оползнях. Отметим также, что зимой и летом после дождя раскаленная дымовая труба испаряет с крыши снег и влагу с образованием «клубов пара», что неприятно психологически, поскольку похоже на начало возможного возгорания крыши от дымохода. Кроме того, следует помнить, что зимой снег на недостаточно хорошо утеплённой крыше бани начинает таять. Вода течёт вниз и замерзает на необогреваемом карнизе в виде глыб и сосулек. Ледяные глыбы (наросты) в виде плотин перегораживают сток воды, в результате чего могут начаться протечки воды через стыки кровельного материала.

Банные окна и двери

С банными окнами и дверями также связаны некоторые устойчивые стереотипы и предубеждения. Так, считается, что «настоящие» банные двери должны быть непременно сплошь деревянными, массивными, но маленькими по размеру (с высокими порогами и низкими проемами), открывающимися наружу, плотно прилегающими к коробке с войлочными утеплителями, с деревянными ручками и т. д. Окна тоже должны быть маленькими (слепыми) и располагаться только в моечных отделениях, предбанниках и раздевалках, а в парилках окна недопустимы. Считается, что это древние «проверенные веками» банные решения. Тем не менее, если вы присмотритесь к рисункам и картинам двухсот-трёхсотлетней давности, то увидите, что маленькие окна и двери были характерными для всех жилых домов, не только деревянных, но и каменных. Это было обусловлено неуменьем делать тёплые большие окна и двери. Важно было учитывать и разбухание дверей от пара.

Антисептирование бань

Что бы там ни говорили об экологичности деревянных бань, они не могут эксплуатироваться продолжительное время без должной антисептической обработки элементов, подвергающихся (даже эпизодически) увлажнению осадками, паром или водой, которой моются. А поскольку антисептическая обработка осуществляется химическими веществами порой далеко не безвредными для здоровья людей, то понятие экологичности для современной древесины имеет весьма условный характер. Даже в «сверх-экологических» финских саунах промышленного производства в обязательном порядке осуществляется водоотталкивающая обработка полок и напольных решеток. Антисептики (от греч. anti — против и septikos — вызывающий гниение) для защиты древесины от биоорганического разрушения подразделяются на группы по действующим компонентам, на типы по растворяющим агентам и на виды по принципу действия. Действующие компоненты являются токсичными (по отношению к биоразрушителям) составляющими рецептур и подразделяются на группы: на быстродействующие хлорвыделяющие вещества (гипохлориты, хлорфенолы, хлорамины и др.), консервирующие катионоактивные галоидные вещества (фториды, хлориды, сульфаты (купоросы), бромиды), анионноактивные соединения металлов (меди, цинка, свинца, олова, ртути и др.), соли хромовой (бихромовой), марганцевой и борной кислот, органические и элементоорганические вещества, в том числе масла. Антисептические вещества по типу растворителя подразделяются на водорастворимые, растворимые в органических веществах (уайт-спирите, ацетоне, спиртах, керосине, ксилоле, толуоле и др.), и не содержащие растворителей (в частности масла).

Природная стойкость древесины

Рассмотрев вопросы антисептирования древесины, легче понять суть природной стойкости древесины. Сама по себе древесина как натуральный полимер (полисахарид) вполне устойчива и не только на воздухе, но и в кислотах, щелочах (деревянные чаны и цистерны на химических заводах), воде и спиртах (бочки для засола овощей и выстаивания коньячного спирта) и даже при повышенных температурах, по крайней мере, до 150-200°С. Известны хорошо сохранившиеся постройки (в том числе и церкви) из древесины, датируемые XIV веком н. э. При раскопках древнего Новгорода (X век н. э.) обнаружены деревянные мостовые с хорошо сохранившимся ядром сосновых лаг. Найдены части греческих деревянных саркофогов IV-V веков до н. э. Очень хорошо сохраняется древесина под водой. Деревянные свайные фундаменты Венеции, Амстердама, Санкт-Петербурга благополучно стоят столетиями (особенно те, которые сделаны из лиственницы). Но стоит деревянной свае приподняться над водой и подсохнуть, тотчас она теряет свою стойкость. Так и в банях: если доски на полу впрессованы в вечно сырой глинистый грунт, то служат годами, а если приподняты над грунтом — могут сгнить за один сезон. Ясно, что это объясняется физиологическими особенностями грибов, не способных развиваться в слишком сухих или слишком влажных условиях.

Номенклатура изоляционных строительных материалов

Так или иначе, развитие индустрии специальных изоляционных (изолирующих, защитных) материалов определяет прогресс банного строительства. Уже сейчас подавляющее большинство дачных строений (и не только каркасных и щитовых, но и бревенчатых, и кирпичных) имеют многослойные стены (потолки, полы и крыши) из материалов с различной степенью пропускания тепла, влаги и воздуха. Если разделение строений на ограждающий и изолирующий модули не является общепринятым, то соответствующее разделение стройматериалов признано официальными федеральными документами по строительству Так, сборник каталожных листов по строительным материалам СК-4.1-2003 выделяет изоляционные и кровельные материалы в отдельный класс. Строительные нормы и правила также разделены: СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» и СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия». Система показателей качества продукции (СПКП) стандартизирует номенклатуру показателей теплоизоляционных ГОСТ 4.201-79, звукоизоляционных ГОСТ 4.209-79, герметизирующих и уплотняющих ГОСТ 4.224-83, кровельных ГОСТ 4.251-79, отделочно-облицовочных ГОСТ 4.230-83 и отдельных других материалов.

Принципы встраивания бань в многофункциональные здания

Если в одном и том же здании необходимо разместить помещения с различными климатическими параметрами, то эти помещения должны быть отделены друг от друга и от внешней среды соответствующими тепло-влаго-изолирующими слоями и по возможности снабжены раздельными вентситемами. Этот принцип называется встраиванием одного объекта в другой. В городской жизни уже накоплен немалый практический опыт сочетания теплых и холодных, высоковлажных и сухих зон на многочисленных примерах бытовой рефрижераторной (холодильной и морозильной) техники, кухонных плит, в том числе встроенных в кухонную мебель, квартирных ванных и душевых комнат, кондиционируемых помещений, бассейнов, встроенных сухих саун. Хотя изоляция встроенных объектов и является лишь маленьким островком в безбрежном море вопросов изоляции в строительстве, тем не менее на её примере прослеживаются все основные проблемы изоляции, причем порой наиболее наглядно.

Понятие ветрозащиты

Под ветром будем понимать любое направленное перемещение воздушных масс (конвекцию), в том числе и через ограждающие конструкции зданий. Ветронепроницаемые (ветроизолированные, непродуваемые, ветрозащитные) стены — это самый главный элемент любой бани. Никакая теплоизоляция не сможет выполнить свою функцию, если в потолке, стенах и полах оставить сквозные щели, через которые тепло (в виде потоков теплого воздуха) может свободно уйти из бани наружу, а холод (в виде потоков холодного воздуха) войти с улицы внутрь бани. Потери тепла за счёт движения воздуха называются конвективными. Человек с древнейших времен научился прятаться от ветра. Нора или пещера, шалаш из веток и листьев, чум из шкур, юрта из ковров и войлока, палатка из ткани, одежда или постель с одеялом спасали от холода прежде всего тем, что делали воздух вокруг человека неподвижным, а неподвижный воздух является хорошим теплоизолятором. Ну и конечно же непродуваемые конструкции удерживают внутри себя теплый воздух.

Воздухопроницаемость ограждающих конструкций

Основополагающие федеральные документы СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СП 23-101-2000 «Проектирование тепловой защиты зданий» оперируют понятиями воздухопроницаемости и паропроницаемости строительных материалов и конструкций, не выделяя изолирующих элементов из состава ограждающих конструкций. 

Паропроницаемость материалов

Паропроницаемостью по СП 23-101-2000 называется свойство материала пропускать влагу воздуха под действием перепада (разницы) парциальных давлений водяного пара в воздухе на внутренней и наружной поверхности слоя материала. Давления воздуха с обеих сторон слоя материала при этом одинаковые. Плотность стационарного потока водяного пара Gп (мг/м² час), проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной 5(м) в направлении уменьшения абсолютной влажности воздуха равна Gп = μ∆рп/δ, где μ (мг/м час Па) — коэффициент паропроницаемости, ∆рп (Па) — разность парциальных давлений водяного пара в воздухе у противоположных поверхностей слоя материала. Величина, обратная μ, называется сопротивлением паропроницанию Rп =δ/μ и относится не к материалу, а слою материала толщиной δ. В отличие от воздухопроницаемости, термин «паропроницаемость» — это абстрактное свойство, а не конкретная величина потока водяного пара, что является терминологическим недочётом СП 23-101-2000. Правильней было бы называть паропроницаемостью величину плотности стационарного потока водяного пара Gп через слой материала.

Страницы