Износоустойчивость – наиболее важная характеристика древесины при создании лестниц. Для изготовления ступеней следует выбирать только износоустойчивые сорта (твердая древесина), а вот при выполнении мелких деталей, а также элементов, которые не подвергаются частому механическому воздействию (подступенки, тетива, косоуры, перила), удобнее прибегнуть к мягким сортам.
Стойкость к гниению важна, если лестницу планируется установить рядом с помещением, которое имеет повышенную влажность.
Прочность древесины обычно зависит от ее плотности: если материал рыхлый, он будет обладать меньшей прочностью, чем более плотная древесина. Плотность, в свою очередь, во многом зависит не только от «родных» характеристик материала, но и от его влажности.
Выбор древесины по цвету, текстуре и фактуре зависит от общего вида интерьера и сочетаемости материалов. Но даже если выбранный сорт не совсем подходит к интерьеру по цвету, можно тонировать древесину специальным лаком. Если готовая лестница будет окрашена, цвет и текстура древесины не имеют никакого значения. По ним породу дерева выбирают в случае «экологичного» дизайна лестницы с покрытием древесины прозрачным материалом.
Древесина бука твердая или очень твердая, имеет бледно-желтый, красновато-желтый, сероватый или розоватый оттенок, среднюю стойкость к гниению, высокую износостойкость и низкую (относительно древесины других пород) стоимость. Текстура древесины на срезе у бука выражена слабо, но отличается красивым рисунком. Бук не желательно использовать в помещениях с высокой влажностью или нестабильным отоплением в зимний период (перепад температур может отрицательно сказаться на состоянии древесины). Стойкость к влажности можно увеличить, высушив древесину и обработав ее специальным составом. Бук с трудом подвержен полировке.
Древесина ясеня обыкновенного твердая, отличается средней стойкостью к гниению, высокой износостойкостью, средней стойкостью к нагрузкам, имеет желтовато-серый или буровато-желтый оттенок. Цена на древесину ясеня относительно высокая. На срезе древесины наблюдается мягкая, но явно выраженная текстура. Несмотря на присущую ей твердость, древесина ясеня очень эластична, поэтому хорошо поддается механической обработке и редко растрескивается. Из-за низкой влагостойкости использовать ясень во влажных помещениях не следует.
Еще один твердый сорт древесины – дуб. Он обладает высокой износостойкостью, средней стойкостью к нагрузкам, высокой стойкостью к гниению, разнообразием оттенков (от светло-желтого до коричневого, со временем темнеет), но дорого стоит. Дуб обладает красивой текстурой на срезе и практически не дает усадку со временем. Для достижения более декоративного внешнего вида древесину дуба подвергают морению и травлению, после чего она приобретает темно-фиолетовый оттенок или другую необычную окраску. Стойкость к гниению у дуба выше, чем у бука.
Древесина грецкого ореха средней твердости, имеет высокую износостойкость и среднюю стоимость, устойчива к гниению. Для ореха характерны оттенки от темно-серого до коричневого.
Древесина лиственницы имеет интересный красно-бурый, темно-желтый или золотисто-желтый оттенок, обладает средней твердостью, высокой износостойкостью, высокой стойкостью к нагрузкам и средней стоимостью. Подверженность к гниению у лиственницы низкая. На срезе древесины на основном светлом фоне хорошо видны светло-коричневые и коричневые прожилки. Лиственница в большом количестве содержит эфирные масла, поэтому обладает выраженным приятным запахом. Древесина лиственницы хорошо поддается обработке, из нее можно изготовить даже резные элементы для украшения лестницы. При высыхании древесина не коробится, однако при несоблюдении процесса сушки (например, при слишком высокой температуре) способна давать трещины.
Очень часто в индивидуальном строительстве выполняют внутренние лестницы из сосны обыкновенной. Ее древесина обладает различными оттенками (от желтовато-белого до красновато-бурого), высокой стойкостью к гниению, низкой стоимостью. Это мягкая древесина, имеющая низкую износостойкость, однако обладающая достаточной прочностью для изготовления лестницы. Однако следует использовать только ту древесину сосны, которая имеет плотную структуру, а также при желании иметь долговечную лестницу не стоит применять древесину сосны для создания проступей (даже после обработки они будут быстро стираться). Древесина сосны хорошо реагирует на сушку, не коробится, легко обрабатывается, пропитывается и окрашивается. Несмотря на стойкость к гниению, сосна боится влаги, без дополнительной обработки ее не следует использовать для лестниц, расположенных рядом с санузлом или кухней.
Древесина большинства пород дерева в большой степени подвержена воздействию перепадов температуры и влажности воздуха. Дерево «дышит» и накапливает в себе влагу, теряя прочностные свойства. Чтобы избежать неприятных последствий, важно выбирать наиболее стойкие сорта и не располагать лестницу вблизи влажных помещений.
Кроме перечисленных пород древесины, наиболее подходящих для изготовления лестниц, можно остановить выбор на других вариантах: акация белая, береза, вяз, граб, груша, ель, ива, клен, липа, ольха, осина, пихта сибирская, тополь, тис. Из них наиболее твердыми являются акация, граб, груша, клен и вяз; наиболее мягкими – ива, липа, осина, пихта и тополь. Ель в чем-то похожа на сосну, но хуже обрабатывается, плохо пропитывается и быстрее изнашивается. Другие породы из этого списка также обладают теми или иными недостатками по сравнению с буком, сосной, дубом, лиственницей и ясенем. Их применяют в основном для создания декоративных и второстепенных элементов лестницы.
Иногда для изготовления лестниц используют очень дорогие экзотические породы дерева: красное дерево, сосна орегонская, араукария, эбеновое дерево, венге. Эти породы отличаются не только высокой стоимостью древесины, но и высоким качеством, благодаря чему лестница может прослужить намного дольше, чем при выборе других сортов. Подобные лестницы целесообразно устанавливать в домах с уникальным дизайном высокого уровня.
Как выбрать качественный пиломатериал
Выбирая древесину для сооружения лестницы, важно обратить внимание на перечисленные ниже моменты.
1. Древесина не должна иметь видимых механических повреждений – трещин, сколов, выбоин. Особенно это касается цельных досок для создания крупных элементов (тетив, косоуров). Пиломатериалы для них обязаны быть ровными и прямыми. Чтобы проверить доски на наличие таких деформаций, можно пользоваться длинным шнуром или (при наличии) лазерной указкой.
2. По влажности пиломатериалы делятся на три вида – из древесины естественной влажности; высушенные естественным путем; высушенные искусственным путем. Свежеспиленный, не высушенный пиломатериал светлее высушенного, имеет большую массу, с торца возможно заметное выделение влаги. Если древесина пролежала на складе в течение нескольких месяцев без надлежащей просушки, она вряд ли будет пригодна для строительства, поскольку в большой мере подвержена деформации. Поэтому приобретать следует либо свежий пиломатериал (впоследствии его придется просушить самостоятельно), либо материалы, изготовленные из предварительно просушенной древесины (они дороже, чем не просушенные, но цену компенсирует качество). Просушенную древесину поставляют на строительные рынки в герметичной упаковке или производят на заказ.
3. Пиломатериал с большим количеством сучков на срезе всегда хуже, чем материал с меньшим их количеством. Если сучки в досках имеют очень темный цвет или же на материале обнаружена гниль или плесень, такая древесина непригодна для строительных работ.
4. Сорт древесины по европейским стандартам обозначают буквами латинского алфавита: А (высший сорт, используемый для изготовления мебели и эксклюзивной отделки); В (первый и второй сорт); С; D (несортовая древесина, используемая для временных конструкций). Для изготовления несущих элементов лестницы следует применять древесину сорта В. Но прежде чем верить обозначению на упаковке, следует соотнести его с реальным качеством пиломатериала. Под несортовой древесиной обычно подразумевают пиломатериалы с остатками коры (обзолом), неровными краями, рыхлые по составу. Если распилы из такого материала планируется использовать для создания дополнительных элементов лестницы, необходимо предварительно обработать доски, сняв кору и пропитав материал антисептиком для дерева.
5. Приобретая доски для ступеней, следует проверить их толщину и ширину, поскольку подгонка на месте (например, в случае разной ширины досок) – довольно трудоемкое занятие.
5. Приобретая доски для ступеней, следует проверить их толщину и ширину, поскольку подгонка на месте (например, в случае разной ширины досок) – довольно трудоемкое занятие.
Дополнительные материалы для лестниц
При изготовлении деревянных лестниц необходимы и другие материалы. Во-первых, это металлические крепежные элементы и специальный клей для дерева. Из металла могут быть изготовлены и несущие конструкции лестницы. Во-вторых, дерево нельзя оставлять без обработки, поэтому требуются материалы, выполняющие эту функцию: краски, эмали, лаки, стекло, прочный пластик. Из стекла и пластика (реже – из металла) иногда изготавливают ограждения деревянных лестниц. Кроме того, дерево отдельных пород нуждается в пропитке антисептиками, особенно если лестница будет расположена рядом с влажным помещением.
В качестве крепежей используют различные элементы, исходя из конструктивных особенностей лестницы. Наиболее примитивные и простые крепежи – гвозди, но их стараются не использовать, если внешний вид готового изделия будет зависеть от вида соединительных деталей. Для крепления элементов ограждения часто применяют шарнирные шурупные стяжки. Если необходимо надежное крепление элементов лестницы к бетону, природному камню или полнотелому кирпичу, желательно устраивать его на анкерах (анкерных болтах), эти крепежные элементы способны выдерживать высокие нагрузки. Другой вариант – дюбели из пропилена или нейлона с шурупами. Для соединения между собой деревянных деталей используют деревянные дюбели – чопики, или шканты. При сквозном креплении деревянных элементов с помощью болтов и гаек в качестве подкладок под них применяют шайбы. Метрические крепежные изделия, имеющие резьбу, применяются в плотницких и столярных работах довольно часто. Это саморезы, резьбовые шпильки, болты, винты, гайки, шурупы и т. п. Следует отличать шурупы для дерева от шурупов по металлу. В первом случае у крепежей крупнее шаг резьбы. Существуют метизы универсального назначения.
Если лестница предназначена для долгосрочного использования, нет смысла обращать внимание на способ удаления крепежей из несущей конструкции. При создании временных лестниц следует помнить, что дюбели и анкера практически не поддаются демонтажу (шуруп выкручивается, дюбель остается в стене, анкера иногда приходится просто срезать пилой), а гвозди после демонтажа не подлежат повторному использованию. В таких случаях лучше применять метрические крепежные детали: некоторые из них тоже не подлежат повторному использованию, но все – легко демонтируются.
Для крепления поручней непосредственно к стене могут потребоваться металлические уголки и специальные кронштейны. Уголки и подобные им крепежные детали широко применяются и для стандартных соединений в лестнице – для крепления косоуров к балкам, ступеней к тетивам и т. д. Дело в том, что некоторые узлы в креплении деревянных элементов друг к другу или к конструкции из другого материала невозможны без дополнительной гарантии безопасности в виде П-образного профиля или уголка. При соединении на обычный болт древесина, воспринимающая большие нагрузки, может пойти в расщеп, в итоге несущий элемент конструкции (например, косоур) придется менять, поскольку после расщепа восстановлению он не подлежит.
Металлические элементы (несущие, крепежные, отделочные) должны обладать стойкостью к коррозии и достаточной прочностью.
Крепежные детали в настоящее время представлены на рынке в широком ассортименте: можно подобрать наиболее подходящие не только по размеру и типу, но и по цвету и фактуре поверхности.
Если необходимо склеить некоторые детали лестницы (это применимо только к деталям, не воспринимающим нагрузку при эксплуатации), следует остановить выбор на столярном клее (сегодня можно выбрать специальный клей для дерева из множества типов и производителей). Не стоит приобретать для этих целей универсальный строительный клей.
Если лестница будет окрашена, кроме краски или эмали потребуется специальная грунтовка для подготовки поверхности. Эмали отличаются от красок большей долговечностью, хотя разница в составах незначительна. По экологическим соображениям в интерьерных работах следует отдавать предпочтение акриловым эмалям, а не алкидным.
Перед нанесением лака также потребуется использовать грунтовку. Лаки можно применять любые, предназначенные для покрывания дерева в интерьере, но можно обратить особое внимание на специальные лаки для паркета и ступеней лестницы. Ступени следует обрабатывать только лаком, подходящим для напольных покрытий: он обладает повышенной износостойкостью.
Стекло, применяемое для отделки ступеней и создания ограждения лестницы, должно обладать высокой прочностью (мультиплекс, триплекс).
Конструктивные решения деревянных лестниц
Наиболее распространенные конструктивные варианты интерьерных деревянных лестниц – лестница на косоурах, на тетивах, на больцах и на центральной вертикальной опоре. Лестницы винтового типа могут иметь центральную стойку или опираться на «колодец» из стен, но в последнем случае винтовая лестница, скорее всего, конструктивно будет лестницей на больцах, поэтому, классифицируя лестницы по конструктивным особенностям, выделяют именно лестницы на центральной опоре, а не винтовые. Наиболее широкое распространение имеют лестницы на косоурах.
Кроме отличий в типах несущих элементов, различают лестницы по общей конфигурации и расположению маршей. Это одномаршевые лестницы, лестницы поворотного типа с различным углом поворота (наиболее популярные – 90° и 180°), винтовые лестницы. Маршем называют лестничный подъем, не включающий в себя площадок для отдыха. Маршевые лестницы всегда удобнее винтовых, а первое место среди них по уровню комфорта занимают одномаршевые лестницы (если не превышено рекомендуемое количество ступеней в марше). Поворотные маршевые лестницы не обязательно должны иметь на повороте площадку для отдыха: если общее число ступеней в лестнице не превышает рекомендуемое, можно заменить площадку забежными ступенями, сэкономив место. Забежные ступени маршевой лестницы на повороте могут опираться на вертикальную опору, как и ступени классической винтовой лестницы (ступени прямых маршей при этом будут иметь одно из выбранных стандартных опираний – косоуры, тетивы, больцы).
Чтобы определить, какой вариант больше подходит для конкретного случая, следует определить, какую площадь в плане будет занимать лестничная клетка. Если это площадь менее 3 м2, следует остановить выбор на винтовой лестнице.
Любые врезки в деревянных элементах ослабляют восприимчивость этих элементов к нагрузкам, поскольку сечение ослабляется. В результате при перегрузке конструкции с врезкой или при неправильном выполнении узла целостность элементов и всей конструкции может быть нарушена.
Лестницы на косоурах
Косоуры – специальные наклонные балки, на которые (сверху) опираются ступени. Деревянная лестница на косоурах – наиболее простая и привычная среди других конструкций. Косоуры могут быть прямыми, криволинейными и пилообразными (с «зазубринами» под ступени). Лестницу можно устроить как на двух косоурах, так и на одном – хребтовом, который располагают по центральной линии лестницы. Однако при ширине лестницы больше 2,5 м недостаточно даже двух косоуров – для увеличения устойчивости добавляют еще один, центральный.
Всю конструкцию крепят к полу нижнего этажа и торцу перекрытия верхнего этажа.
Сами косоуры для деревянной лестницы могут быть изготовлены как из дерева, так и из металла (в таком случае получится лестница из комбинированных материалов).
Для деревянных косоуров (если их два по краям лестницы) используют доски толщиной 4–8 см и шириной не менее 25–30 см. Поскольку для классической лестницы требуется идеально прямая доска без пороков древесины, часто в качестве косоура выступают клееные доски. Однако такой вариант не всегда удачен: клееные доски со временем расслаиваются, особенно при несоблюдении всех условий эксплуатации, а по качеству в любом случае проигрывают правильно подготовленным доскам из цельного дерева. Подготовленную для косоура древесину выдерживают под прессом (обычно этот пресс состоит из других пиломатериалов) и просушивают. В таких условиях доска остается прямой, а при хорошем качестве древесины к тому же не дает трещин.
Если косоур один (хребтовый, центральный), его выполняют либо из стальной балки, либо из деревянного бруса сечением не менее 34 × 20 см. Можно использовать клееный брус (из склеенных между собой досок) или изготовить такой брус самостоятельно. После склеивания досок заготовку бруса кладут под пресс, а затем дополнительно закрепляют шкантами или болтами.