Древесина как строительный материал: Древесина как строительный материал для дома

Древесина как строительный материал для дома

Древесина является традиционным и можно сказать, незаменимым строительным материалом. Наряду с экологичностью, природной красотой и способностью «дышать» и создавать благоприятный микроклимат она обладает целым рядом положительных свойств.

 

Без дерева как без рук

Строительные конструкции изготавливаются в основном из древесины хвойных пород, которые отличаются от лиственных большей прямослойностью волокон и наличием смол. Вместе с тем, высокая прочность древесины твердых лиственных пород позволяет использовать её для изготовления соединительных элементов (нагелей, шпонок, накладок), а также ответственных опорных деталей.

До 95% массы дерева составляют ориентированные вдоль ствола состоящие из пустотелых оболочек отмерших клеток волокна. Их стенки представляют собой многослойное сплетение волокон молекул целлюлозы, формирующих каркас и обеспечивающих прочность. Между собой волокна склеены межклеточным веществом лигнином. Упрощенно структуру древесины можно сравнить со склеенными между собой в пучок соломинками. Что позволяет понять истоки всех характеристик.

Влажность строительной древесины

Важнейшим параметром конструкционной древесины является влажность. Древесина обладает способностью впитывать в себя воду и терять её по мере снижения относительной влажности окружающего воздуха. От количества влаги в древесине в значительной мере зависят и ее свойства.

Влага может быть свободной, гигроскопической и химически связанной. Свежесрубленное дерево имеет до 80-100% влажности. Для строительных целей используется древесина с влажностью в пределах от 8 до 20%. Стандартным показателем считается 12%, именно при ней нормируются все другие параметры древесины как строительного материала.

Особенностью свободной влаги является то, что она покидает дерево достаточно легко и без особых последствий. Снижение влажности до 30% достигается воздушной сушкой в штабелях. Достаточно вспомнить, что промокшее под дождём дерево высыхает за несколько часов. Оставшаяся влага испаряется медленно и, чтобы высушить дерево естественным путём, требуется несколько лет.

Суть различия между свободной и гигроскопической влагой заключается в том, что при испарении первой изменяется только вес дерева, а при испарении второй ещё и объём, происходит усушка.

Движение и потеря влаги при высыхании происходит как поперек, так и вдоль волокон, однако с большей интенсивностью влага перемещается вдоль волокон. Поэтому именно торцы обычно нуждаются в дополнительной защите. Потеря влаги поперек волокон приводит к состоянию, когда наружные слои высохли, а внутренние остаются сырыми. Возникающие внутренние напряжения являются причиной растрескивания и коробления.

Наиболее трудным и ответственным является процесс сушки от 30% влажности и ниже. Важно, чтобы наружные и внутренние слои сохли равномерно. Такие условия возможны только при мягком режиме сушки, когда все процессы происходят медленнее. Экономически такой процесс менее выгоден производителю, поэтому так трудно бывает найти по-настоящему качественно высушенный пиломатериал.

При намокании уже высушенной древесины она набухает и увеличивается в объёме, а её прочность снижается. При этом в стесненных условиях (в полу или стене) могут возникнуть значительные внутренние напряжения, которые приведут к деформациям (выпучиванию) деревянных элементов и конструкций. Важно знать и то, что чем плотнее древесина, тем больше размеры усушки и разбухания при прочих равных условиях.

При сильном увлажнении снижается и биостойкость древесины, что приводит к быстрому появлению и развитию плесени и грибка. С плотностью и влажностью тесно связана способность древесины удерживать металлические крепления. Чем больше плотность, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Влажность облегчает забивание гвоздей.

Преимущества дерева как строительного материала

Вес. Используемая в строительстве древесина хвойных пород (средней плотности 500 кг/м³) почти в 16 раз легче стали и в 5 раз легче бетона, что позволяет значительно снизить затраты на транспортировку и обходиться без тяжёлых грузоподъемных механизмов.

Удельная прочность. Является одним из показателей эффективности применения конструкций из различных материалов. У древесины он всего на 4,4% меньше стали и более двух раз выше бетона. Что подтверждает целесообразность применения деревянных конструкций наравне с металлическими там, где собственный вес имеет решающее значение.

Эластичность и вязкость. Из всех традиционных строительных материалов только древесина, обладая высокой эластичностью, позволяет зданию реагировать на неравномерную усадку без появления и развития трещин. Вязкий характер разрушения таких конструкций позволяет перераспределять усилия, исключая возможность мгновенного обрушения.

Температурное расширение. Температурное расширение древесины при нагреве значительно меньше, чем у других строительных материалов. Именно поэтому исчезает необходимость расчленять деревянные конструкции на блоки ограниченной длины путём устройства температурных швов.

Теплопроводность. Малая теплопроводность делает древесину идеальным с точки зрения энергосбережения строительным материалом. Коэффициент теплопроводности поперек волокон в 6 раз ниже, чем у стандартного керамического кирпича, в 2 раза ниже, чем у газо- и пенобетонов плотностью 800 кг/м

3. Поэтому при одинаковой толщине стен дом из дерева всегда будет теплее.

Химическая стойкость. Деревянные конструкции применяются там, где бетон и сталь разрушаются уже через два-три года. Объясняется это тем, что целлюлоза как основной компонент дерева представляет собой химически стойкое и нерастворимое во многих традиционных растворителях и органических кислотах вещество. Её могут растворять только растворы, которые в повседневной жизни не встречаются. В отношении химической стойкости с древесиной могут конкурировать лишь некоторые виды полимеров.

Простота обработки. Древесина легко режется, пилится, строгается, фрезеруется, сверлится и гвоздится, легко поддается термической обработке. Пластичность позволяет придавать конструкциям из древесины криволинейные формы.

Акустические качества. Доказательством служит то, что лучшие театры мира имеют в зрительных залах облицовку стен и потолков из древесины.

Недостатки дерева в строительстве

Свойство ползучести. Известно, что при быстром, мгновенном действии нагрузки древесина сохраняет значительную упругость и подвергается сравнительно малым деформациям. При длительном действии неизменной нагрузки ее деформации существенно увеличиваются.

Неоднородность строения. Дерево в поперечном сечении состоит из совершенно разных по своим механическим свойствам частей: слабая сердцевина, прочная ядровая древесина, влажная заболонь, пористая кора. К тому же имеет естественные пороки (сучки, свиль и косослой), что приводит к нестабильности характеристик. Сучок изменяет направление, либо прерывает волокна, значительно влияя на прочность. В этом месте возникают наибольшие напряжения. Сильно снижает прочность и наклон волокон древесины относительно оси ствола (косослой). При их отклонении всего на 6-10% от продольной оси сопротивление растяжению снижается в полтора раза, а изгибу на 20%.

Подверженность биопоражению. При наличии влажности более 18%, кислорода и положительной температуры возникают благоприятные условия для развития грибов и быстрого разложения древесины. Таким образом, если обеспечить древесине влажность не более 15-18%, она гнить не будет. При отсутствии свободного кислорода (в воде) древесина также не гниёт.

Горючесть. Температура воспламенения древесины 230°С, устойчивого горения 260°С, при нагревании до 800-900°С происходит термическое разложение с образованием угля. С наружной стороны дерево быстро обугливается, что сильно замедляет процесс горения ввиду малой теплопроводности «угольной шубы» (её коэффициент теплопроводности в 2,5 раза ниже древесины) и появления слоя золы, препятствующего поступлению кислорода. Поэтому массивные деревянные конструкции (брус сечением 200х200 мм или бревно диаметром 220 мм) имеют достаточно высокую огнестойкость, существенно превышающую огнестойкость стальных конструкций.

Таким образом, если отбросить ставшие в последние годы актуальными требования к экологичности, безопасности процесса утилизации и возобнавляемости, остаются только характеристики дерева как строительного материала и голые цифры. Так вот эти факты подтверждают, что перспектив прекращения использования древесины в строительном процессе нет. Слишком многим человечество обязано этому материалу.

 

Древесина – непростой строительный материал

Древесина как строительный материал известна с незапамятных времен. В старину древесина применялась в простых конструктивных формах – в виде стоек и балок покрытий при устройстве жилищ и других простейших зданий. С течением времени искусство строить из древесины совершенствовалось, и появились более сложные формы несущих деревянных конструкций. В нашей стране при изобилии лесных богатств, древесина всегда являлась основным, наиболее доступным строительным материалом.

Исторические и географические условия древней Руси способствовали развитию деревянного зодчества, созданию замечательных кадров русских строителей. Накапливая из поколения в поколение опыт и мастерство, русские зодчие создавали непревзойденные по уровню строительного искусства деревянные сооружения: из дерева строили целые города, крепостные сооружения, дворцы, храмы и мосты.

По лесным ресурсам Россия занимает первое место в мире: на ее долю приходится 25% мировых запасов леса, но это преимущество до сих пор не используется. Например, в 2009 г. из 19 млн. м3 отечественных пиломатериалов, 16 млн. ушло на экспорт, а внутреннее потребление составило всего 3,7 млн. м3.

СССР производил 75 млн. м3 пиломатериалов, из них только 8 млн. м3 экспортировалось (при этом 37 млн. м3 использовалось в строительстве).

Древесина – хороший и дешевый строительный материал, широко применяется в строительстве, но, как всякий строительный материал, имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при проектировании и возведении деревянных сооружений и несущих конструкций необходимо максимально использовать положительные свойства древесины и свести к минимуму влияние ее отрицательных свойств.

К положительным свойствам древесины можно отнести:

• Прочность и легкость.
• Простота заготовки и обработки.

Производственные особенности – строительство из древесины не связано с удорожанием работ в зимнее время. Древесина отлично удовлетворяет требованиям сборного строительства. Возможность сборки, разборки, перемещения и повторной сборки замаркированных элементов обуславливает использование древесины в сборно-разборных сооружениях.

Отрицательные свойства древесины заключаются в следующем:

Неоднородность строения. Влияние пороков древесины (сучков, косослоя, трещин) на механические свойства. Влияние влажности. Гниение. Древесина содержит органические питательные вещества, которые служат пищей для бактерий, дереворазрушающих грибов, жуков-древоточцов, термитов и морских древоточцев.

Естественно, кризис жилья в России, повышение требования к жилым домам по их энергоэффективности, экологическим параметрам, заставил правительство обратить внимание на дерево, как строительный материал, удовлетворяющий этим требованиям, имеющий доступную цену и огромный ресурс. Здесь экология – это максимально рациональный и экономный подход к расходованию природных ресурсов при бережном отношении ко всему, что окружает человека на планете. Не бери лишнего, используй повторно всё, что можно, работай, не загрязняя природу вокруг, всегда выбирай менее вредный материал, и так далее. При этом не забыта и необходимость создания комфортных условий для человека. Освещённость, микроклимат, удобное расположение здания, эстетика, безопасность важны наравне с рачительным подходом к окружающей среде.

В 2016 году Минстроем России проведена работа по разработке новых сводов правил «Конструкции деревянные с узлами на винтах. Правила проектирования» и «Здания жилые одноквартирные с деревянным каркасом. Правила проектирования и строительства». Документами устанавливаются требования к расчету и конструированию соединений элементов деревянных конструкций. В настоящее время указанные новые своды правил находятся на техническом редактировании в Федеральном автономном учреждении «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве».

Кроме того, Приказом Минстроя России утверждено изменение к своду правил 64.13330.2011«СНиП II-25-80 Деревянные конструкции», предусматривающее повышение надежности и точности расчетов строительных конструкций, возводимых из древесины и материалов на ее основе. Разработаны и внедряются в практику применения, новые финансовые инструменты, повышающие доступность жилья из дерева. Однако не всё так просто!

Доля деревянного домостроения в общем вводе малоэтажных домов увеличилась с 34 % в 2018 году до 37 % в 2019 году, а доля малоэтажного домостроения в общем объеме жилищного строительства выросла на 5 % и составила в 2019 году 49,1 %.

Основными проблемами, сдерживающими развитие деревянного домостроения в России, являются устаревшее нормативное регулирование, ограничения по ипотечному кредитованию в сегменте (более высокие риски для банков по сравнению с квартирами в многоквартирных домах) и отсутствие государственных мер поддержки деревянного домостроения. Также барьером для динамичного развития деревянного домостроения в России является большая доля (более 50%) так называемого «серого», неквалифицированного рынка услуг, часто предлагающего предлагая некондиционное и небезопасное жилье. Услугами «серого» рынка население пользуется вынужденно, в основном из-за отсутствия доступного кредитования.

При этом никого не настораживает тот факт, что за два десятилетия после существенного упрощения процедуры индивидуального жилищного строительства (согласно норматива РСН-70-88) в стране не подготовлен ни один инженер, ни один квалифицированный рабочий для малоэтажного строительства. Потому, что в стране нет ни преподавателей, ни учебников для создания кадрового потенциала. Посмотрите на перечень учебной, научной и популярной литературы, выпускаемой в 30е и 40е годы в СССР! 

Сколько учебных заведений готовили специалистов этого профиля, какими темпами развивалась отрасль деревянного домостроения, с применением технологий «Заводское домостроение»! Сегодня этой темой занимаются Минстрой и Минпромторг, но результаты очень скромные и это на фоне жесточайшего жилищного кризиса! Из чего и как будем строить 120 млн. кв. метров жилья?

Но так ли прост, этот строительный материал – дерево?

Ни у кого не вызывает сомнений, что древесина – наилучший конструктивный материал, имеющий определённые недочёты: низкие био- и теплостойкость, горючесть, усушечное растрескивание и коробление. Однако при известных мероприятиях и правильной эксплуатации деревянные постройки служат человеку сто и более лет. Уместно напомнить, что все химические способы борьбы с гниением и горючестью носят относительно кратковременный характер и, по данным испытаний, отрицательно влияют на механическую прочность древесины, которая в результате химического воздействия понижается до 15% (Павлов А.П. Деревянные конструкции и сооружения, 1955).

Что делать с деревянными конструкциями дома, у которых профилактическая пропитка, заканчивает своё действие через 3 – 5 лет, для открытых конструкций, и 5 – 7 лет, для закрытых? Разбирать и снова пропитывать, или всё это только для сбыта химии и потехе контролёров?

Сушить или не сушить?

Очевидны и общеизвестны преимущества строительства домов из свежесрубленной древесины, но она содержит много влаги (в среднем не менее 300 литров воды на кубометр древесины). Поэтому традиционно дом строился в два этапа: ставился сруб без прокладки уплотнителя между венцами, выдерживался до воздушно-сухого состояния древесины 6-9 месяцев, разбирался и вторично собирался с уплотнителем, как правило, из волокнистой растительной органики, которая имеет три неустранимых недостатка: гигроскопичность, слёживаемость и низкую биостойкость.

Заверения некоторых поставщиков, что древесина зимней заготовки практически не содержит влаги, не находит подтверждения у исследователей. Так, например, европейский специалист показывает, что влажность свежесрубленной древесины сосны или ели в зависимости от места замера в стволе составляет: в ядре – 30-40 %, заболони – 100-120 %, а в среднем – 60-100 (Мейер-Бое В. Строительные конструкции зданий и сооружений, 1993).

Сторонники принудительной сушки, в большинстве своём производители сушильных камер, голословно утверждают, что их древесина не растрескивается и не даёт усадки. А специалисты на основании многолетних и многочисленных исследований заявляют, что задача высушивания без растрескивания толстых сердцевинных сортаментов и сегодня относится к актуальным проблемам теории и техники сушки древесины (Кречетов И.В. Сушка древесины, 1980).

За прошедшие тридцать лет после этого заявления человечество не нашло путей устранения остаточных напряжений при любых видах сушки, включая атмосферную.

Теоретически в сушильной камере можно получить материал даже с нулевой влажностью, но как только камера раскроется, то, в зависимости от соотношения температуры и относительной влажности окружающей среды, в древесине установится равновесная влажность. Например, в жилом доме при нормальных условиях эксплуатации влажность древесины в стенах и перекрытиях колеблется от 8 до 18%.

Природную способность впитывать и отдавать влагу, в зависимости от градиента влажности, древесина сохраняет многие десятки лет, а соответственно за это же время будет происходить разбухание и усадка стен и проявляться действие внутренних напряжений, которые и вызовут усушечные растрескивания и коробления элементов дома. В этом можно убедиться, внимательно изучив проспекты известной компании HONKA, использующей древесину камерной сушки, и фотографию выставочного образца клееного бруса, противоречащую заявлениям некоторых производителей, что брус может трещать скорее по массиву, чем по месту склейки. Декларации же, что стены из клееного бруса не имеют усадки, опровергаются финскими компаниями.

Так, например, фирма Rovaniemi, без ссылок на исследования, признает, что стены из их бруса дают усадку в 1см на метр высоты, а фирма Vuokatti подстраховывается усадкой даже в 1,5см, а это уже уменьшение высоты стены двухэтажного дома почти на 10 см.

Следует отметить, что вертикальные трещины в деревянных элементах практически не снижают добротности дома, а горизонтальные не только снижают прочность конструктивных элементов и их теплосопротивление, но и являются каналами проникновения грибковой инфекции во внутренние слои древесины. Между прочим, до настоящего времени российские специалисты принимают за эталонное значение эксплуатационной прочности прочность древесины, прошедшей атмосферную сушку и не подвергавшейся воздействию высоких температур (Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины, 1975).

Кстати, созданная вовремя, в нужном месте и нужных размеров искусственная трещина в бревне или брусе не менее чем на 90% снижает проявление остаточных напряжений. Этот способ, упоминаемый в литературе полтора века назад, проверен на практике. Не стоит забывать и экономический аспект сушки и склеивания древесины. Принудительная сушка увеличивает стоимость пиломатериала по сравнению с брусом естественной влажности в 1,5 раза, а клееный брус поднимает цену ещё более чем в 2 раза.

Наибольшая толщина массивного или клееного бруса на рынке России и в скандинавских странах порядка четверти метра (0.27 м). Архитекторы, проектировщики, производители материалов и строители на выставках, форумах, конференциях, в публикациях единогласно заверяют, что дом, построенный из бруса такой толщины, пригоден для постоянного проживания в Северо-Западном регионе и даже севернее. Но подобные заявления абсолютно не согласуются с нормативом, определяющим комфорт жилья по теплу, содействующим энергосбережению и экономии на расходах при отоплении дома.

В строительной теплофизике известна прямая зависимость между тепловым сопротивлением и толщиной ограждающей конструкции. С допустимым приближением сопротивление можно определить через отношение толщины однослойного ограждения к коэффициенту теплопроводности материала ограждения. Если толщину рыночного бруса разделить на коэффициент теплопроводности сосны, то получится, что по российским нормативам дом из бруса в четверть метра не пригоден для постоянного проживания даже в районе… Новороссийска (44° 43″ с.ш.). Для клеёного бруса, необходимо 37 см. и это без учёта щелей, трещин и т.д.

Конечно, в таком доме можно создать комфорт по теплу, если увеличить время или мощность отопления. Правда, одновременно увеличатся не только эксплуатационные расходы, но и тепловое загрязнение среды, а расходоваться будут не только деньги, но и кислород. Таким образом, из-за безграмотного, безответственного подхода разумного существа деревянный дом представляет угрозу для окружающей среды и для самого человека.

Расчёт толщины клеёного бруса можно выполнить просто, используя нормируемое значение регионального сопротивления теплопередаче (легко найти в поисковике для вашего региона) и умножить его значение на коэффициент теплопроводности для клеёного бруса = 0.16 Вт/(м*°С)

…А по шумам?

Так же, как и загрязнение окружающей среды, обременительные и всепроникающие шумы – спутники нашей цивилизации. Расчёты и практика показывают, что существует зависимость между так называемым индексом изоляции воздушного шума и массой квадратного метра однородной конструкции. Данная зависимость у специалистов носит название закона масс. Этот закон и следствия из него лучше всего понятны из примеров.

Если некая бетонная плита дает некое снижение уровня звука, то удвоение её толщины приведет к ослаблению уровня звука не в два раза, а лишь на 5 дБ. Подобный эффект можно получить заменой массивного элемента двумя самостоятельными, с меньшей объёмной массой, и с воздушным зазором между ними. Принципиально существует два типа стен: однородная тяжёлая (из бетона, цельного кирпича или каменной кладки) либо двойная, стены которой выполнены из материалов разной плотности или толщины, чтобы исключить или снизить резонанс между ними. Разработано множество рекомендаций по созданию конструкций, способных препятствовать или снижать распространение структурных и ударных шумов: гибкие связи между перекрытиями и стенами, подвесные потолки, плавающие полы и т.д.

Но на практике эти рекомендации применяются редко. На сегодняшний день мировая строительная практика разрабатывает и реализует проекты, как правило, ориентированные на ликвидность и экономию средств на стадии возведения объектов, а время требует другого подхода, ориентированного на комфортность жилья и минимизацию затрат в эксплуатационный период. Когда совершится подобный переход, то, наверное, и покупатели жилья с пониманием отнесутся к увеличению стоимости квадратного метра не менее чем на 50%. Пришла пора осознать парадокс третьего тысячелетия: отходы цивилизации всё больше снижают комфортность среды обитания, комфорт ценится всё выше, а за него надо платить.

В деревянном доме борьба с шумами ещё более осложнена. Мало того, что древесина легче бетона в 4-5 раз, но, как известно, она прекрасно проводит звук: скорость звука в древесине больше чем в кирпичной кладке, бетоне, мраморе, граните; всего на 10% меньше чем в железобетоне и на 20% — чем в стали. Именно хорошая звукопроводность древесины была использована при создании больших групп музыкальных инструментов: струнных, щипковых, духовых, ударных.

Если воспользоваться формулой ориентировочных инженерных расчётов индекса изоляции воздушного шума (Боголепов И.И. Архитектурная акустика, 2001), то требования норматива по шумам в жилых помещениях (52 дБ), удовлетворит однородная стена или перекрытие из дерева толщиной… почти в два метра!!!

Если же в эту формулу подставить толщину рыночного бруса в четверть метра, то индекс изоляции шума стеной из него будет чуть больше 40 дБ.

Таким образом, несложные расчёты и приведённые примеры убедительно показывают, что рубленные дома из хвойных пород со стенами толщиной в четверть метра, а тем более тоньше, не обеспечивают нормативных значений комфорта по теплу и шумам в домах для постоянного проживания в подавляющем большинстве регионов России.

По сути, речь идёт о создании нового направления в строительной индустрии. Начинать надо с системного наведения порядка в действующих нормативных документах. Нужны типовые проектные решения, учитывающие многообразие российских факторов. Нужна типология современного жилья, рекомендации по применению материалов, порядок в сертификации и параметры качественных показателей. Всё это создаст основу для индустриализации нового поколения в малоэтажном строительстве. Индустриализация процесса, это единственный путь, так как строительство в традиционном его исполнении ожидаемого эффекта не даст.

Необходимо создать инновационную отрасль малой стройиндустрии, на базе которой появится реальная возможность не только закрыть потребность в материалах и изделиях для жилищного строительства. Очевидно одно, что только процесс индустриализации и перенос основных строительных работ в заводской цех позволит обеспечить качество жилья, его энергоэффективность, экологичность, возможность оснастить современными системами жизнеобеспечения и сделает жизнь комфортнее, а дома доступнее.

В статье использованы советы инж. Лудикова В.И.

Древесина как строительный материал | Материалы из дерева

Древесина лучший строительный материал

Древесина, как строительный материал

Древесина используется с тех пор, как человек начал строить сооружения для жилья, однако сейчас современные технологии позволяют изготавливать, помимо обычного пиломатериала, множество видов строительных изделий, неизвестных и недоступных ранее – клееные деревянные и фанерные конструкции, разнообразные древесно-стружечные и древесноволокнистые плиты, материалы на основе отходов – плиты ЦСП, МДФ и т.д.

Материалы из цельной древесины

Традиционный вид материалов из древесины – это цельное или оцилиндрованное бревно, которое используется для строительства деревянных домов-срубов, а также продукты распиловки цельных бревен – доску, брус, пластины, шпалы и горбыль.

Бревно и пиломатериалы используются в строительстве в основном из дерева хвойных пород – сосны, лиственницы, ели, пихты и кедра. Реже в строительстве применяется древесина лиственных пород – дуба, бука, клена, березы и т.п. Пиломатериалы хвойных пород подразделяются по толщине: на тонкие – 32 мм и менее, и толстые – от 40 мм. Лиственные пиломатериалы считаются толстыми от 35 мм.

По виду обработки пиломатериалы делятся на: обрезные – пропиленные со всех четырех сторон, необрезные – пропиленные с двух сторон с частично обрезанными кромками, и односторонне обрезные – их выпиливают из древесины только лиственных пород, пропиленными с двух сторон и одной обрезанной кромкой. По качеству древесину хвойных пород делят на пять сортов, а лиственных – на три сорта, определяемых наличием или отсутствием трещин, сучков, пороков роста и червоточин.

Размеры оцилиндрованного бревна

Материалы из древесного сырья

Фанера

Это листовой материал, изготавливаемый путем склеивания нескольких слоев шпона, который получают из массива древесины методом лущения. Склеивают слои фанеры карбамидными, фенолформальдегидными и белковыми клеями. От вида клея зависит и вид фанеры: ФСФ – повышенной водостойкости при использовании фенолформальдегидных клеев, ФК и ФБА – средней водостойкости при использовании карбамидных и альбумино-казеиновых клеев, ФБ – ограниченной водостойкости на белковых клеях.
Фанеру также различают по конструкции листа на несколько видов: равнослойную, имеющую слои равной толщины, и неравнослойную, толщина слоев шпона в которой может отличаться.
Фанера имеет широкую область применения в строительстве – для производства дверей, легких перегородок, рам, балок, панелей облицовки и в качестве инвентарной опалубки для бетонирования.

Древесно-стружечные плиты

Древесно-стружечные плиты, в обиходе называемые ДСП, изготавливают путем прессования из смеси стружечной массы с полимерными формальдегидными смолами. По конструкции ДСП подразделяются на три вида: однослойные, с равномерным распределением частиц по толщине плиты; трехслойные, в которых наружные слои содержат более мелкую стружку; многослойные, где размер стружки возрастает от поверхности к средней части плиты.
В строительстве плиты ДСП используются в качестве оснований под некоторые виды полов, звукоизоляции стен и перегородок, отделки помещений, устройства ограждений.

Древесно-волокнистые плиты

Древесно-волокнистые плиты или ДВП изготавливают из массы целлюлозных волокон в смеси с синтетическими полимерами и специальными добавками путем прессования. В качестве сырья для производства ДВП могут использоваться отходы деревообработки – дробленка, древесная щепа и стружка. В зависимости от характера обработки при изготовлении выпускается ДВП нескольких типов: мягкая (Т), полутвердая (ПТ), твердая (Т) и сверхтвердая (СТ). В строительстве ДВП применяются в качестве облицовки стен и обшивки потолков, при устройстве перегородок, изготовлении дверей и встроенной мебели.

• Фанера различной толщины

• дсп древесно-стружечная плита

Древесина как строительный материал

Энциклопедия индивидуального застройщика

Традиционным материалом для стен малоэтажных зданий является дерево. Древесина как материал обладает множеством важных достоинств. Преимущества древесины перед другими материалами и сравнительная характеристика пород дерева Древесина достаточно легко поддается склеиванию, без особого труда соединяется гвоздями, шурупами и т.п. Она хорошо обрабатывается и поддается отделке. С точки зрения соотношения плотности и прочности древесину можно сравнивать с металлами. Стены дома должны быть долговечны, обладать хорошими звукоизоляционными качествами, иметь, возможно, меньший вес, обеспечивать в помещениях постоянный температурный режим, необходимый для здания. Ее недостатками являются лишь осадочная деформация в первые 1,5–2 года и невысокая огнестойкость. Однако в настоящее время с обоими недостатками можно справиться. Для повышения огнестойкости используют специальные средства, которыми пропитывают дерево. Это позволяет повысить огнестойкость до такой степени, что даже при высоких температурах дерево будет тлеть, но не гореть. Самыми комфортными по санитарно-гигиеническим требованиям (в том числе имеющими низкую теплопроводность) являются брусчатые и рубленые стены из хвойных пород деревьев. Хвойные породы подходят больше, чем лиственные по той причине, что имеют более правильную форму ствола и меньше подвержены загниванию. Основными параметрами, определяющими долговечность для дерева являются: прочность плотность стойкость к растрескивания стойкость против гниения износостойкость низкая сучковатость невысокая твердость высокая колкость легкость Прочность древесины определяется породой дерева, плотностью, влажностью, наличием пороков. Влажность бывает свободной и связанной. Особенностью свободной влаги является то, что она испаряется из дерева очень легко. Для того, чтобы это проверить, достаточно вспомнить, что промокшее под дождем дерево высыхает достаточно быстро, за несколько часов. Связанная влага, наоборот, испаряется медленно, и для того, чтобы высушить дерево, не прибегая при этом к помощи специальных технологий, может понадобиться несколько лет. По мере увеличения количества связанной влаги прочность древесины становится меньше. Когда же количество влаги переходит предел гигроскопичности (30 %), влажность перестает оказывать влияние на прочность древесины. Кроме того, практическая ценность различия между свободной и связанной влагой заключается в том, что при испарении первой меняется только тяжесть дерева, а при испарении второй изменяется объем, то есть происходит усушка. Уменьшение объема древесины при ее высыхание неодинаково по различным направлениям. В толщину больше, чем в длину. Древесные породы разделены на 3 группы по величине коэффициента объемной усушки. Малоусыхающие: Ель, пихта, кедр, белый тополь, сосна и др. Среднеусыхающие: Дуб, вяз, бук, осина, ясень, черный тополь, мелколистная липа и др. Сильноусыхающие: Клен остролистный, граб, лиственница, береза. При сушке дерева влага испаряется неравномерно. Сначала влага испаряется из внешних слоев, а затем из внутренних. Такое неравномерное испарение влаги приводит к тому, что в древесине возникает внутреннее напряжение, растягивающее ее на поверхности и сжимающее внутри, в результате чего на дереве могут проявиться трещины. С плотностью и влажностью древесины тесно связана способность ее удерживать в себе металлические крепления. Чем больше плотность древесины, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Влажность облегчает забивание гвоздей в древесину. Твердость — это способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел. По степени твердости древесные породы можно разделить на 3 группы: Мягкие: Сосна, ель, кедр, пихта, осина, липа, ольха, тополь. Твердые: Береза, бук, вяз, лиственница сибирская, ясень, ильм, карагач, клен, яблоня. Очень твердые: Граб, кизил, самшит, акация белая, береза. Износостойкость древесины — это ее способность противостоять разрушению в процессе трения. Здесь существует такая закономерность: чем больше твердость и плотность древесины, тем меньше ее изнашиваемость. Гниль возникает в результате жизнедеятельности различных грибов, которые разрушают древесину и в большинстве случаев делают ее непригодной для работ. Сучковатость — наличие оснований ветвей (сучков) живых либо отмерших во время роста. Сучковатость нарушает однородность строения древесины, снижает ее прочность, затрудняет обработку. Легкость — свойство древесины, которое является выгодным при строительстве в сочетании с другими качествами. Изделия на основе древесины Круглые лесоматериалы представляют собой очищенные от сучьев отрезки древесных стволов. В зависимости от диаметра верхнего торца круглые лесоматериалы подразделяют на бревна, подтоварник и жерди. Бревна строительные и пиловочные из хвойных и лиственных пород деревьев должны иметь диаметр верхнего торца не менее 14 см и длину 4,0–6,5 м. Они должны быть ошкурены и опилены под прямым углом к продольной оси. По качеству бревна подразделяют на три сорта. Определение сорта обусловлено наличием в бревнах пороков древесины. Строительные бревна из хвойных пород применяют для несущих строительных конструкций жилых, промышленных и культурно-бытовых зданий, гидротехнических сооружений, а также для свай и пролетных строений деревянных мостов. Пиловочные бревна изготовляют из стволов хвойных и лиственных пород для получения различных пиломатериалов. Подтоварник — часть ствола дерева с диаметром верхнего торца 8–13 см и длиной ствола 3–9 м. Его используют для различных целей в жилищном и сельскохозяйственном строительстве, а также для вспомогательных и временных сооружений. Жерди имеют диаметр верхнего торца не более 3см и длину 3–9 м. Их применяют для тех же целей, что и подтоварник. Хранят круглые лесоматериалы в штабелях по породам, категориям и длине. Пиломатериалы изготовляют путем продольной распиловки пиловочных бревен. По форме поперечного сечения различают следующие виды пиломатериалов: пластины, четвертины, горбыль, доски, брусья, бруски. Пластины получают при продольном распиливании бревен на две половины, четвертины, по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Горбыль представляет собой срезанную наружную часть бревна, у которой с одной стороны во всю длину сделан пропил, а другая поверхность не обработана. Применяют его для временных построек. Доски получают продольным распиливанием бревен по нескольким параллельным между собой плоскостям. Толщина досок 13–100мм, ширина 80–250 мм, т. е. отношение ширины к толщине должно быть более 2. Доски хвойных пород имеют длину до 6,5 м, лиственных — до 5 м с градацией через 0,25 м. В зависимости от чистоты опиловки кромок доски бывают необрезные с неопиленными кромками на всю длину доски или на половину длины и обрезные с кромками, пропиленными по всей длине в данном случае сечение доски представляет собой правильный прямоугольник) или более, чем на половину длины доски. По качеству древесины и по обработке доски подразделяют на пять сортов: отборный, 1, 2, 3 и 4. Доски высоких сортов служат для изготовления элементов деревянных конструкций, столярных изделий и т.п. Брусья имеют толщину или ширину 100–250мм при отношении ширины к толщине менее 2. Брусья, опиленные с двух противоположных сторон, называют двухкантными, а опиленные с четырех сторон — четырехбитными. Строительные брусья применяют для устройства междуэтажных перекрытий, стропил и т.п. Бруски представляют собой пиломатериалы толщиной до 100мм, имеющие отношение ширины к толщине менее 2. Форма поперечного сечения брусков обычно близка к квадрату. Длина брусков та же, что и у досок. Из брусков изготовляют элементы деревянных конструкций, столярные изделия. Заготовками называют доски и бруски, прирезанные применительно к заданным размерам и качеству древесины изготовляемых из них деталей готовых изделий и с припусками на механическую обработку и усушку. По виду обработки заготовки различают: пиленые, полученные путем пиления; клееные, изготовленные путем склеивания из нескольких более мелких заготовок; калиброванные, обработанные до заданных размеров. В строительстве широко используют также заготовки, имеющие после фрезерования специальную форму сечения (плинтусы, наличники, поручни и т.д.). Из пиломатериалов изготовляют широкую номенклатуру изделий, из которых основными являются строганые погонажные изделия, изделия для паркетных полов, столярные плиты, фанера и др. Строганые погонажные изделия включают доски для полов; шпунтованные доски, у которых на одной кромке имеется паз, а на другой — гребень (выступ), что обеспечивает плотное соединение досок при устройстве полов; фальцевые доски, применяемые для обшивки стен и потолков. К этой группе изделий относят и профильные погонажные изделия (например, плинтусы и галтели), используемые для заделки углов между полом и стенами, поручни для перил, наличники для оконных и дверных коробок, а также доски подоконника. Длина погонажных изделий из древесины 2,1м и более (с градацией 100мм). Краткие рекомендации по выбору пиломатериалов Некоторые особенности материалов, требующие особого внимания. Необработанные края (обзол). Существует две основных причины, по которым покупатели получают пиломатериалы с плохо опиленными краями. Во-первых, деревообрабатывающие предприятия пытаются экономить, стараясь извлечь из меньшего объема необработанной древесины большее количество готовой продукции. При продольной распиловке бревна боковые грани пиломатериалов не спиливаются под прямым углом, а остаются слегка округлой формы. Во-вторых, доски с хорошо опиленными краями можно продавать по более высоким ценам (причем не только на экспорт, но и внутри страны), что и делают производители древесины. Необработанные края — это в основном проблема внешнего вида. Иногда из-за этого могут возникнуть трудности, например, с подгонкой и сочленением балок при сооружении какой-либо конструкции, однако прочность конструкции от этого никак не пострадает. Совсем другое дело — это необработанные края у досок, предназначенных для внутренней или внешней отделки. Эти материалы всегда должны выглядеть безупречно. Плотники, занимающиеся отделкой, вынуждены тратить время и дополнительные усилия на обрезку некачественных краев. Сучки. Для каждого сорта пиломатериалов существуют специальные стандарты, определяющие приемлемое количество сучков, их максимальный размер, тип и расстояние друг от друга. Внешний вид балки не влияет на ее несущую способность. Тем не менее, сучки могут сильно усложнить работу по отделке помещения и повысить стоимость работы, особенно если после завершения всех работ сучок начнет крошиться и превратится в дырку на самом видном месте. Низкая прочность. Низкая прочность пиломатериалов чаще всего обусловлена попаданием влаги при хранении или транспортировке, а также нарушениями технологии сушки на стадии производства. В некоторых случаях низкая прочность вызвана использованием на стадии производства в качестве сырья древесины молодых деревьев. Иногда недостаточно прочные пиломатериалы можно вовремя заметить и отбраковать, но нередко этот дефект проявляется уже после установки некачественной доски или бруса на свое место, когда заменить этот элемент уже не представляется возможным. Разброс размеров. Дизайнеры и строители часто сталкиваются с большим разбросом размеров в партии материалов как по толщине, так и по длине. Слишком большой разброс по длине может оказаться серьезной проблемой при установке балок, стропил и перекладин, особенно если они окажутся короче необходимой длины. При непостоянстве ширины материалов для отделки часто очень трудно бывает подогнать их друг к другу, и в результате в отделке остаются некрасивые зазоры, которые очень трудно ликвидировать. Решение проблем Есть несколько вариантов решения проблем. Первый — продолжать покупать пиломатериалы у тех же поставщиков, но отбирать их более тщательно, требуя заменить дефектные и возвращая некондицию. Второй вариант — попытаться найти более качественную древесину у других поставщиков. Третий — покупать качественные пиломатериалы по более высоким ценам. Четвертый вариант связан с переходом на металлические конструкции или искусственные материалы. Перед тем, как вы выберете один из вариантов, стоит оценить, во сколько вам обходятся все ваши проблемы с качеством пиломатериалов, сколько вы теряете или можете потерять от брака и жалоб ваших клиентов. Если вы поймете, что имеет смысл покупать пиломатериалы по более высоким ценам, попытайтесь подсчитать, насколько больше вы согласны платить за более качественный продукт. Возможно, вам удастся подсчитать, сколько вы сможете сэкономить за счет увеличения производительности труда, имея более качественные материалы. Не стесняйтесь выбрасывать бракованные пиломатериалы. При больших объемах поставок попытайтесь согласовать с поставщиком точные стандарты и требования к качеству продукции, при невыполнении которых он обязан заменить некачественные материалы или устранить их дефекты. Вы можете оговорить в договоре о поставках любые, даже самые незначительные детали, если по каким-либо причинам они окажутся для вас важными. Согласуйте точные условия замены некондиций, сроки замены, размер неустойки за просрочку. Если вы что-то не предусмотрели и менять условия договора уже поздно, вы можете докупить небольшую партию материалов более высокого качества взамен бракованных на других условиях либо у другого поставщика. Можно также попытаться использовать не совсем качественные материалы только там, где дефекты будут незаметны и не повлияют на общее качество конструкции. Обзвоните различных поставщиков. Часто бывает выгодно закупать различные элементы конструкции у различных поставщиков. Например, брус закупается у одного поставщика, стойки — у другого, доски — у третьего. Попытайтесь выяснить, с каких заводов поставляются те или иные элементы. Если вам особенно понравилась продукция какого-либо завода, попросите своего поставщика поставлять вам продукцию непосредственно с этого предприятия. Если вам наоборот, не нравится продукция какого-либо завода, проинформируйте об этом поставщика. Попытайтесь объединиться с другими дизайнерскими или строительными фирмами, которые также не удовлетворены качеством поставляемых им пиломатериалов. Совместными усилиями вы сможете добиться больших успехов в переговорах с поставщиками. Постарайтесь как можно точнее обозначить параметры необходимого вам продукта. Иногда таким образом удается найти товар отличного качества, причем по более низким ценам! Тщательно изучите существующие стандарты в области пиломатериалов и выберите наиболее подходящий для вас класс как по качеству, так и по цене. Для каких-либо специальных применений вам, возможно, будет выгоднее перейти на другую породу древесины, нежели искать определенную породу с более высоким классом качества. Для дерева существует множество различных стандартов, зачастую малоизвестных. Учтите, что уровень качества в различных классах может зависеть от географического положения местности, климата и других условий. Независимо от этого, вы можете установить в контракте с поставщиком свои особые требования по качеству, никак не связанные с существующими стандартами. Существует множество способов решения проблем с качеством древесины, и всегда можно найти пиломатериалы нужного вам качества, хотя, возможно, придется заплатить чуть больше. Некоторые породы древесины Породы древесины – это род и вид многолетнего древесного растения. Породы бывают хвойные (сосна, пихта, ель, кедровая сосна и т.д.) и лиственные (береза, дуб, липа и т.д.). Породы древесины обладают собственными качественными показателями, такими как цвет, текстура, твердость, коэффициент линейного и объемного расширения. Цвет древесины зависит от породы дерева, возраста и климатических условий местности, и обусловлен содержащимися в ней дубильными, красящими и смолистыми веществами. Текстура древесины — это рисунок, образованный волокнами и слоями древесины и обусловленный особенностями структуры дерева. По цвету и текстуре определяют породу древесины. Бамбук Древесина бамбука устойчива к механическим и климатическим воздействиям. Естественный цвет этой тропической древесины – золотисто-соломенный, с темными поперечными полосами в местах нахождения узлов стебля. Береза Древесина березы умеренно твердая и однородная, хорошо обрабатывается, но подвержена короблению и загниванию. Цвет – белый, с желтоватым или красноватым оттенком, годичные слои и сердцевинные лучи различаются слабо. Древесина березы хорошо окрашивается и полируется, легко поддается имитации под ценные породы. Наиболее ценной считается карельская береза, обладающая красивым цветом и структурой. Бук Древесина бука прочная, твердая и гибкая, с красивой однородной структурой, легко поддается обработке. Годичные слои и сердцевинные лучи хорошо различимы при любом распиле. Цвет древесины – красновато-белый или желтый, при тепловой обработке приобретает выраженный красный тон. Древесина бука восприимчива к загниванию и обладает высокой гигроскопичностью – поэтому быстро реагирует на изменения температуры и влажности. Венге Древесина венге, произрастающего в тропических джунглях Западной Африки, высоко ценится в художественном паркете. Это очень красивая древесина с ровноволокнистой крупной структурой, которая бывает разного цвета – от золотистого до очень темного коричневого. Со временем такая древесина темнеет и может стать почти черной. Обработка древесины венге может представлять затруднения, из-за высокого содержания маслянистых и минеральных веществ. Вишня Древесина вишни обладает средней твердостью, однородной структурой, розовато-коричневым или розоватом серым цветом с узкой желтой заболонью. Вишня хорошо поддается обработке и очень декоративна. Вяз (ильм, берест) Древесина вяза имеет широкую желто-белую заболонь, плавно переходящую в светло бурое ядро. Годичные лучи хорошо различимы, а сердцевинные лучи заметны только на радиальном разрезе в виде коротких штрихов. Граб Древесина граба (белого бука) отличается высокой плотностью, твердостью и прочностью. Цвет варьируется от белого до серого, структура косослойная, заболонь и ядро практически не отличаются по цвету. Обработка древесины бука довольно сложна, но после правильной длительной сушки такая древесина практически не подвержена короблению. Грецкий орех Древесина грецкого ореха особо ценится в мозаичных работах благодаря широкой гамме цветов, красивой текстуре, плотности и легкости обработки. Древесина грецкого ореха легко тонируется и окрашивается. Особенно часто древесина грецкого ореха используется в мозаичных работах – главным образом, используется шпон. Груша Древесина груши тяжелая, но хорошо обрабатывается и полируется. Груша имеет среднюю плотность, твердая, отличается однородным строением. Текстура тонкая, рисунок годовых колец слабо выражен. Цвет молодых деревьев – почти белый, с возрастом древесина приобретает более темный цвет. Дикорастущая груша намного лучше сортовой. Из древесины груши выполняются имитации под черное дерево. При определенной температуре сушк

Деревянное строительство в России

Древесина как строительный материал известна с незапамятных времен. В старину древесина применялась в простых конструктивных формах – в виде стоек и балок покрытий при устройстве жилищ и других простейших зданий. С течением времени искусство строить из древесины совершенствовалось, и появились более сложные формы несущих деревянных конструкций. В нашей стране при изобилии лесных богатств, древесина всегда являлась основным, наиболее доступным строительным материалом.

Исторические и географические условия древней Руси способствовали развитию деревянного зодчества, созданию замечательных кадров русских строителей. Накапливая из поколения в поколение опыт и мастерство, русские зодчие создавали непревзойденные по уровню строительного искусства деревянные сооружения: из дерева строили целые города, крепостные сооружения, дворцы, храмы и мосты.

По лесным ресурсам Россия занимает первое место в мире: на ее долю приходится 25% мировых запасов леса, но это преимущество до сих пор не используется. Например, в 2009 г. из 19 млн. м3 отечественных пиломатериалов, 16 млн. ушло на экспорт, а внутреннее потребление составило всего 3,7 млн. м3.

СССР производил 75 млн. м3 пиломатериалов, из них только 8 млн. м3 экспортировалось (при этом 37 млн. м3 использовалось в строительстве).

Древесина – хороший и дешевый строительный материал, широко применяется в строительстве, но, как всякий строительный материал, имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при проектировании и возведении деревянных сооружений и несущих конструкций необходимо максимально использовать положительные свойства древесины и свести к минимуму влияние ее отрицательных свойств.

К положительным свойствам древесины можно отнести:

• Прочность и легкость.
• Простота заготовки и обработки.

Производственные особенности – строительство из древесины не связано с удорожанием работ в зимнее время. Древесина отлично удовлетворяет требованиям сборного строительства. Возможность сборки, разборки, перемещения и повторной сборки замаркированных элементов обуславливает использование древесины в сборно-разборных сооружениях.

Отрицательные свойства древесины заключаются в следующем:

Неоднородность строения.Влияние пороков древесины (сучков, косослоя, трещин) на механические свойства.Влияние влажности.Гниение. Древесина содержит органические питательные вещества, которые служат пищей для бактерий, дереворазрушающих грибов, жуков-древоточцов, термитов и морских древоточцев.

Естественно, кризис жилья в России, повышение требования к жилым домам по их энергоэффективности, экологическим параметрам, заставил правительство обратить внимание на дерево, как строительный материал, удовлетворяющий этим требованиям, имеющий доступную цену и огромный ресурс. Здесь экология – это максимально рациональный и экономный подход к расходованию природных ресурсов при бережном отношении ко всему, что окружает человека на планете. Не бери лишнего, используй повторно всё, что можно, работай, не загрязняя природу вокруг, всегда выбирай менее вредный материал, и так далее. При этом не забыта и необходимость создания комфортных условий для человека. Освещённость, микроклимат, удобное расположение здания, эстетика, безопасность важны наравне с рачительным подходом к окружающей среде.

В 2016 году Минстроем России проведена работа по разработке новых сводов правил «Конструкции деревянные с узлами на винтах. Правила проектирования» и «Здания жилые одноквартирные с деревянным каркасом. Правила проектирования и строительства». Документами устанавливаются требования к расчету и конструированию соединений элементов деревянных конструкций. В настоящее время указанные новые своды правил находятся на техническом редактировании в Федеральном автономном учреждении «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве».

Кроме того, Приказом Минстроя России утверждено изменение к своду правил 64.13330.2011«СНиП II-25-80 Деревянные конструкции», предусматривающее повышение надежности и точности расчетов строительных конструкций, возводимых из древесины и материалов на ее основе. Разработаны и внедряются в практику применения, новые финансовые инструменты, повышающие доступность жилья из дерева. Однако не всё так просто!

Ввод деревянных малоэтажных жилых зданий в 2016 г. составил 7,7 млн кв. м. Темпы роста строительства деревянных малоэтажных жилых зданий в 2012-2016 гг. достигали 1,3% в год, что значительно ниже темпов роста по вводу зданий в целом (5,0% в период 2012-2016 гг.). Доля деревянного домостроения в России в 2016 г. в общем объеме возводимого жилья составляет 10%, в последние годы наблюдается тенденция к некоторому ее росту. При этом в соседней Финляндии она достигает 70%, в США ― 45%.

Основными проблемами, сдерживающими развитие деревянного домостроения в России, являются устаревшее нормативное регулирование, ограничения по ипотечному кредитованию в сегменте (более высокие риски для банков по сравнению с квартирами в многоквартирных домах) и отсутствие государственных мер поддержки деревянного домостроения. Также барьером для динамичного развития деревянного домостроения в России является большая доля (более 50%) так называемого «серого», неквалифицированного рынка услуг, часто предлагающего предлагая некондиционное и небезопасное жилье. Услугами «серого» рынка население пользуется вынужденно, в основном из-за отсутствия доступного кредитования.

При этом никого не настораживает тот факт, что за два десятилетия после существенного упрощения процедуры индивидуального жилищного строительства (согласно норматива РСН-70-88) в стране не подготовлен ни один инженер, ни один квалифицированный рабочий для малоэтажного строительства. Потому, что в стране нет ни преподавателей, ни учебников для создания кадрового потенциала. Посмотрите на перечень учебной, научной и популярной литературы, выпускаемой в 30е и 40е годы в СССР! Сколько учебных заведений готовили специалистов этого профиля, какими темпами развивалась отрасль деревянного домостроения, с применением технологий «Заводское домостроение»! Сегодня этой темой занимаются Минстрой и Минпромторг, но результаты очень скромные и это на фоне жесточайшего жилищного кризиса! Из чего и как будем строить 120 млн. кв. метров жилья?

Но так ли прост, этот строительный материал – дерево?

Ни у кого не вызывает сомнений, что древесина – наилучший конструктивный материал, имеющий определённые недочёты: низкие био- и теплостойкость, горючесть, усушечное растрескивание и коробление. Однако при известных мероприятиях и правильной эксплуатации деревянные постройки служат человеку сто и более лет. Уместно напомнить, что все химические способы борьбы с гниением и горючестью носят относительно кратковременный характер и, по данным испытаний, отрицательно влияют на механическую прочность древесины, которая в результате химического воздействия понижается до 15% (Павлов А.П. Деревянные конструкции и сооружения, 1955).

Что делать с деревянными конструкциями дома, у которых профилактическая пропитка, заканчивает своё действие через 3 – 5 лет, для открытых конструкций, и 5 – 7 лет, для закрытых? Разбирать и снова пропитывать, или всё это только для сбыта химии и потехе контролёров?

Сушить или не сушить?

Очевидны и общеизвестны преимущества строительства домов из свежесрубленной древесины, но она содержит много влаги (в среднем не менее 300 литров воды на кубометр древесины). Поэтому традиционно дом строился в два этапа: ставился сруб без прокладки уплотнителя между венцами, выдерживался до воздушно-сухого состояния древесины 6-9 месяцев, разбирался и вторично собирался с уплотнителем, как правило, из волокнистой растительной органики, которая имеет три неустранимых недостатка: гигроскопичность, слёживаемость и низкую биостойкость.

Заверения некоторых поставщиков, что древесина зимней заготовки практически не содержит влаги, не находит подтверждения у исследователей. Так, например, европейский специалист показывает, что влажность свежесрубленной древесины сосны или ели в зависимости от места замера в стволе составляет: в ядре – 30-40 %, заболони – 100-120 %, а в среднем – 60-100 (Мейер-Бое В. Строительные конструкции зданий и сооружений, 1993).

Сторонники принудительной сушки, в большинстве своём производители сушильных камер, голословно утверждают, что их древесина не растрескивается и не даёт усадки. А специалисты на основании многолетних и многочисленных исследований заявляют, что задача высушивания без растрескивания толстых сердцевинных сортаментов и сегодня относится к актуальным проблемам теории и техники сушки древесины (Кречетов И.В. Сушка древесины, 1980).

За прошедшие тридцать лет после этого заявления человечество не нашло путей устранения остаточных напряжений при любых видах сушки, включая атмосферную.

Теоретически в сушильной камере можно получить материал даже с нулевой влажностью, но как только камера раскроется, то, в зависимости от соотношения температуры и относительной влажности окружающей среды, в древесине установится равновесная влажность. Например, в жилом доме при нормальных условиях эксплуатации влажность древесины в стенах и перекрытиях колеблется от 8 до 18%.

Природную способность впитывать и отдавать влагу, в зависимости от градиента влажности, древесина сохраняет многие десятки лет, а соответственно за это же время будет происходить разбухание и усадка стен и проявляться действие внутренних напряжений, которые и вызовут усушечные растрескивания и коробления элементов дома. В этом можно убедиться, внимательно изучив проспекты известной компании HONKA, использующей древесину камерной сушки, и фотографию выставочного образца клееного бруса, противоречащую заявлениям некоторых производителей, что брус может трещать скорее по массиву, чем по месту склейки. Декларации же, что стены из клееного бруса не имеют усадки, опровергаются финскими компаниями.

Так, например, фирма Rovaniemi, без ссылок на исследования, признает, что стены из их бруса дают усадку в 1см на метр высоты, а фирма Vuokatti подстраховывается усадкой даже в 1,5см, а это уже уменьшение высоты стены двухэтажного дома почти на 10 см.

Следует отметить, что вертикальные трещины в деревянных элементах практически не снижают добротности дома, а горизонтальные не только снижают прочность конструктивных элементов и их теплосопротивление, но и являются каналами проникновения грибковой инфекции во внутренние слои древесины. Между прочим, до настоящего времени российские специалисты принимают за эталонное значение эксплуатационной прочности прочность древесины, прошедшей атмосферную сушку и не подвергавшейся воздействию высоких температур (Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины, 1975).

Кстати, созданная вовремя, в нужном месте и нужных размеров искусственная трещина в бревне или брусе не менее чем на 90% снижает проявление остаточных напряжений. Этот способ, упоминаемый в литературе полтора века назад, проверен на практике. Не стоит забывать и экономический аспект сушки и склеивания древесины. Принудительная сушка увеличивает стоимость пиломатериала по сравнению с брусом естественной влажности в 1,5 раза, а клееный брус поднимает цену ещё более чем в 2 раза.

Наибольшая толщина массивного или клееного бруса на рынке России и в скандинавских странах порядка четверти метра (0.27 м). Архитекторы, проектировщики, производители материалов и строители на выставках, форумах, конференциях, в публикациях единогласно заверяют, что дом, построенный из бруса такой толщины, пригоден для постоянного проживания в Северо-Западном регионе и даже севернее. Но подобные заявления абсолютно не согласуются с нормативом, определяющим комфорт жилья по теплу, содействующим энергосбережению и экономии на расходах при отоплении дома.

В строительной теплофизике известна прямая зависимость между тепловым сопротивлением и толщиной ограждающей конструкции. С допустимым приближением сопротивление можно определить через отношение толщины однослойного ограждения к коэффициенту теплопроводности материала ограждения. Если толщину рыночного бруса разделить на коэффициент теплопроводности сосны, то получится, что по российским нормативам дом из бруса в четверть метра не пригоден для постоянного проживания даже в районе… Новороссийска (44° 43″ с.ш.). Для клеёного бруса, необходимо 37 см. и это без учёта щелей, трещин и т.д.

Конечно, в таком доме можно создать комфорт по теплу, если увеличить время или мощность отопления. Правда, одновременно увеличатся не только эксплуатационные расходы, но и тепловое загрязнение среды, а расходоваться будут не только деньги, но и кислород. Таким образом, из-за безграмотного, безответственного подхода разумного существа деревянный дом представляет угрозу для окружающей среды и для самого человека.

Расчёт толщины клеёного бруса можно выполнить просто, используя нормируемое значение регионального сопротивления теплопередаче (легко найти в поисковике для вашего региона) и умножить его значение на коэффициент теплопроводности для клеёного бруса = 0.16 Вт/(м*°С)

…А по шумам?

Так же, как и загрязнение окружающей среды, обременительные и всепроникающие шумы – спутники нашей цивилизации. Расчёты и практика показывают, что существует зависимость между так называемым индексом изоляции воздушного шума и массой квадратного метра однородной конструкции. Данная зависимость у специалистов носит название закона масс. Этот закон и следствия из него лучше всего понятны из примеров.

Если некая бетонная плита дает некое снижение уровня звука, то удвоение её толщины приведет к ослаблению уровня звука не в два раза, а лишь на 5 дБ. Подобный эффект можно получить заменой массивного элемента двумя самостоятельными, с меньшей объёмной массой, и с воздушным зазором между ними. Принципиально существует два типа стен: однородная тяжёлая (из бетона, цельного кирпича или каменной кладки) либо двойная, стены которой выполнены из материалов разной плотности или толщины, чтобы исключить или снизить резонанс между ними. Разработано множество рекомендаций по созданию конструкций, способных препятствовать или снижать распространение структурных и ударных шумов: гибкие связи между перекрытиями и стенами, подвесные потолки, плавающие полы и т.д.

Но на практике эти рекомендации применяются редко. На сегодняшний день мировая строительная практика разрабатывает и реализует проекты, как правило, ориентированные на ликвидность и экономию средств на стадии возведения объектов, а время требует другого подхода, ориентированного на комфортность жилья и минимизацию затрат в эксплуатационный период. Когда совершится подобный переход, то, наверное, и покупатели жилья с пониманием отнесутся к увеличению стоимости квадратного метра не менее чем на 50%. Пришла пора осознать парадокс третьего тысячелетия: отходы цивилизации всё больше снижают комфортность среды обитания, комфорт ценится всё выше, а за него надо платить.

В деревянном доме борьба с шумами ещё более осложнена. Мало того, что древесина легче бетона в 4-5 раз, но, как известно, она прекрасно проводит звук: скорость звука в древесине больше чем в кирпичной кладке, бетоне, мраморе, граните; всего на 10% меньше чем в железобетоне и на 20% — чем в стали. Именно хорошая звукопроводность древесины была использована при создании больших групп музыкальных инструментов: струнных, щипковых, духовых, ударных.

Если воспользоваться формулой ориентировочных инженерных расчётов индекса изоляции воздушного шума (Боголепов И.И. Архитектурная акустика, 2001), то требования норматива по шумам в жилых помещениях (52 дБ), удовлетворит однородная стена или перекрытие из дерева толщиной… почти в два метра!!!

Если же в эту формулу подставить толщину рыночного бруса в четверть метра, то индекс изоляции шума стеной из него будет чуть больше 40 дБ.

Таким образом, несложные расчёты и приведённые примеры убедительно показывают, что рубленные дома из хвойных пород со стенами толщиной в четверть метра, а тем более тоньше, не обеспечивают нормативных значений комфорта по теплу и шумам в домах для постоянного проживания в подавляющем большинстве регионов России.

По сути, речь идёт о создании нового направления в строительной индустрии. Начинать надо с системного наведения порядка в действующих нормативных документах. Нужны типовые проектные решения, учитывающие многообразие российских факторов. Нужна типология современного жилья, рекомендации по применению материалов, порядок в сертификации и параметры качественных показателей. Всё это создаст основу для индустриализации нового поколения в малоэтажном строительстве. Индустриализация процесса, это единственный путь, так как строительство в традиционном его исполнении ожидаемого эффекта не даст.

Необходимо создать инновационную отрасль малой стройиндустрии, на базе которой появится реальная возможность не только закрыть потребность в материалах и изделиях для жилищного строительства. Очевидно одно, что только процесс индустриализации и перенос основных строительных работ в заводской цех позволит обеспечить качество жилья, его энергоэффективность, экологичность, возможность оснастить современными системами жизнеобеспечения и сделает жизнь комфортнее, а дома доступнее.

В статье использованы советы инж. Лудикова В.И.

Дерево как строительный материал | Деловой квартал

Дерево как строительный материал использовался всегда. Строили дома, церкви, крепости. Даже когда его теснили камень и кирпич, деревянными оставались балки, стропила, колонны. Легкое, доступное, простое в обработке, прочное и долговечное, дерево любили за универсальность. Красота текстуры и богатство оттенков древесины в сочетании с прекрасными теплотехническими характеристиками, способностью абсорбировать запахи и регулировать микроклимат в помещении создали ему репутацию самого гуманного материала, положительно влияющего на физическое и психологическое состояние человека.

Достоинства дерева напрямую связаны с его естественным происхождением; этим же обусловлены и недостатки. Дерево как строительный материал подвержено горению, гниению, заражению грибком и прочим напастям. Неоднородная структура, изначальная высокая влажность делают его зависимым от предварительной подготовки (сушки) и условий эксплуатации. В плохо высушенной древесине возникают напряжения между слоями разной степени влажности, что приводит к изменению внутренней структуры, деформациям, растрескиванию. Даже в специальных условиях практически невозможно высушить древесину толщиной более 10–15 см. При строительстве зданий из дерева требуется значительное время, чтобы материал в конструкциях окончательно выcox и дом дал уcaдку, только после этого можно вести отделочные работы. Кроме того, габариты конструкций из цельной древесины всецело зависят от исходных размеров бревна. Словом, неизбежны были поиски технологии, способной сохранить достоинства дерева и минимизировать его недостатки.

МАТЕРИАЛ С КАЧЕСТВЕННО НОВЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ

В 1906 году Отто Хетцлер изобрел клееную древесину. Идея состояла в том, что хорошо просушенные доски склеивались между собой в объемные блоки. Но надежность соединения полностью зависела от качества клея и его устойчивости к внешним воздействиям, поэтому до середины ХХ века новая технология не получила широкого распространения. Только с изобретением полимерных клеев на резицино-формальдегидной основе деревянные клееные конструкции стали завоевывать мир. Совершенствование клеевых составов продолжается до сих пор. Созданы соединения на основе поликонденсации (фенольные и аминопластиковые клеи), они не подвержены разрушительному влиянию агрессивной среды, влаги, грибков и насекомых, устойчивы при пожаре и не допускают расслоения несущих элементов при повышенных температурах.

Сегодня у производителей есть возможность выбирать вид клея с учетом породы древесины, типа конструкции, условий ее эксплуатации. Надежность современных клеев такова, что при испытании на сдвиг опытных образцов в большом проценте случаев деформация идет по древесине, а не по соединению. Технология клееной древесины позволила создать строительный материал, обладающий более однородными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, чем у натурального дерева.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

• Экологическая чистота. Природный характер сырья и высочайшие требования к экологичности клеев делают клееную древесину исключительно безопасным материалом. Более того, она не является источником электромагнитного излучения, в отличие от металла и железобетона, и служит препятствием для излучения других источников.
• Гигроскопичность. Дерево как строительный материал обладает способностью вбирать и отдавать влагу в зависимости от уровня влажности окружающей атмосферы, делая тем самым микроклимат в помещении более комфортным для человека.
• Низкое выделение углекислого газа и окислов серы. Низкая теплопроводность. Дерево – прекрасный теплоизолятор. Клееная деревянная панель толщиной 24–26 см эквивалентна по теплосбережению кирпичной стене толщиной 1,2 м.
• Высокая коррозионная стойкость в химически агрессивных средах. В отличие от металла и бетона, дерево практически инертно при контакте с минеральными солями.
• Технологичность. Из дерева легко изготовить изделия различных габаритов и конфигураций. Типовые и уникальные элементы любой формы и размера можно выполнить в заводских условиях – качество контролируется в процессе производства. Ограничение по габаритам обусловлено только возможностями оборудования.
• Легкость механической обработки. Клееный массив можно пилить, сверлить, резать так же, как натуральную древесину.
• Образование трещин практически исключено. Использование равномерно просушенного сырья исключает внутренние напряжения внутри массива и тем самым сводит на нет риск трещинообразования.
• При низком уровне влажности дереву не требуется химическая консервация. Риск загнивания или заражения грибком минимален при условии корректной установки и эксплуатации.
• Высокое качество поверхности. Клееная древесина не требует дополнительной декоративной отделки: достаточно нанесения защитных лаков. Красота текстуры дерева и специфика его восприятия делают материал идеальным для любых интерьерных и экстерьерных решений.
• Радиопрозрачность.
• Возможность многократного использования. Клееные конструкции можно разбирать и собирать повторно.
• Восполняемость сырьевой базы. Древесина – сырье, которое не может закончиться. Прочность, легкость и технологичность обусловили широкое применение клееной древесины в производстве самых разных строительных конструкций – от простых балок и стоек до массивных панелей и сложных прямои криволинейных рам, арок, ферм и структур. Таким образом, КДК могут как выполнять несущие и ограждающие функции, так и выступать в качестве декоративных элементов. Спектр их применения чрезвычайно широк, но наиболее ярко положительные качества клееной древесины проявляются в большепролетных несущих конструкциях.

БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ КЛЕЕНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Совершенствование клеевых составов сделало возможным создание большеразмерных конструкций длиной до 40–60 м и высотой до 2 м, которые широко применяются во всем мире для перекрытия большепролетных сооружений самого различного назначения. На сегодняшний день максимальный перекрытый с помощью КДК пролет составляет 150 м. Несущие конструкции из клееной древесины обладают качествами, благодаря которым они потеснили, а в некоторых областях и полностью заменили металлические и железобетонные.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА НЕСУЩИХ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ:

• малая собственная масса при высокой несущей способности,
• стойкость к сейсмическим нагрузкам,
• высокая стабильность размеров и точность монтажных соединений,
• простота сборки и обработки на строительной площадке,
• низкие расходы на транспортировку,
• низкие энергозатраты на изготовление (в 8– 10 раз ниже, чем у металла, и в 3–4 раза ниже, чем у железобетона), обработку и утилизацию,
• сравнительно низкая стоимость,
• высокая огнестойкость, длительное сохранение несущей способности при пожаре,
• прекрасные акустические характеристики,
• большой эстетический потенциал,
• разнообразие форм конструкций.

Деревоклееные конструкции практически всегда выступают в качестве главного выразительного элемента интерьера или экстерьера здания, соединяя функциональность и декоративность. Эстетический потенциал дерева как строительного материала может быть органично использован в зданиях самой разной стилистической направленности – от традиционной и этнической архитектуры до модернистской с акцентом на высокие технологии. Уникальные свойства КДК сделали их едва ли не самыми популярными конструкциями при строительстве стадионов, торговых комплексов, концертных залов, выставочных центров, промышленных зданий, мостов, аквапарков и бассейнов. Чем больше перекрываемый пролет, тем более эффективно применение деревянных клееных конструкций.

При небольших пролетах, до 24 м, при одинаковой несущей способности металлические конструкции сравнимы с деревянными. Но при увеличении размеров расход металла возрастает многократно, что делает такие конструкции «золотыми», особенно если учесть стоимость огнезащитного покрытия, которое иногда равно стоимости конструкции. Для перекрытия больших пролетов идет примерно одинаковое количество кубометров клееных деревянных конструкций и тонн металла при практически двукратной разнице в цене. В случае с железобетоном сама конструкция стоит столько же, сколько и деревянная, но ее значительный вес (в 4–5 раз больше, чем у деревоклееных аналогов) требует серьезного усиления фундаментов и опор, что приводит к удорожанию всего сооружения, также существенно выше энерго- и трудозатраты на транспортировку и монтаж железобетонных конструкций. Напротив, легкость, прочность и высокая степень заводской готовности КДК позволяет быстро монтировать здание, а при необходимости – разобрать и перенести его на другое место. Несущие конструкции из клееной древесины не требуют дополнительной отделки, что также приводит к снижению затрат при возведении зданий.

В результате использование КДК дает снижение стоимости покрытий на 10–30%, общей стоимости проектирования и строительства – на 15–25%, стоимости эксплуатации – на 20–70% по сравнению с металлом и железобетоном. Особо необходимо отметить прекрасные эксплуатационные показатели деревянных клееных конструкций в зданиях с повышенными требованиями к коррозионной стойкости, такими как склады удобрений, противогололедных реагентов и других химикатов, а также в мостах, бассейнах и аквапарках. Срок службы КДК в химически агрессивных средах во много раз больше, а затраты на поддержание конструкций в рабочем состоянии значительно меньше, чем при возведении подобных сооружений из металла или железобетона. Самым парадоксальным качеством клееной древесины можно считать ее высокую огнестойкость. Дерево – горючий материал, но поведение КДК при пожаре позволяет считать их более безопасными, чем конструкции из металла и железобетона. Горение массивной клееной древесины происходит с постоянной скоростью – от 0,6 до 0,7 мм в минуту.

Таким образом, за час может сгореть максимум 42 мм по периметру конструкции. При значительных размерах КДК подобное уменьшение сечения при расчетном уменьшении нагрузки на конструкцию во время пожара примерно на 30% не приводит к потере несущей способности в течение нормированного времени огнестойкости, что дает возможность эвакуировать людей. Тогда как сталь уже при температуре 550°С меняет все свои механические характеристики, а при 700° теряет более 80% несущей способности: модуль упругости резко падает, начинаются сильные деформации, что ведет к разрушению конструкции. Поэтому в КДК наиболее уязвимы металлические соединения: опоры, закладные элементы, а также детали, вклеенные на эпоксидных клеях, которые перестают работать при внутреннем прогреве уже при 60°. Их приходится защищать деревянными накладками и вспенивающимися огнезащитными составами. Во всем мире ведутся исследования в области химической противопожарной обработки, которая позволяет ощутимо задержать начало горения дерева и распространения фронта обугливания. Например, в этом году компаниями «А+Б» и «ТВТ-Стройинвест» был получен сертификат на бесцветный кроющий состав «Феникс», образующий при пожаре вспененную оболочку и не дающий конструкции загореться в течение 30 минут (Ко (30) СНиП 21-01-97) и столько же времени препятствующий распространению огня по конструкциям.

Срок службы КДК подтверждается опытом эксплуатации объектов в течение 55 лет. Разумеется, есть множество примеров, когда деревянное сооружение стоит сто и более лет, но все зависит от условий эксплуатации. Соблюдение нескольких ключевых правил защиты конструкций от влаги, огня и гниения делают КДК практически вечными. Параллельно с развитием технологий производства и защиты КДК идет поиск новых, более совершенных архитектурных и конструктивных решений, расширяющих функциональные возможности клееной древесины. Во всем мире клееные деревянные конструкции выделены в отдельную категорию. В учебных заведениях существуют специальные отделения или группы, занимающиеся изучением и проектированием клееных конструкций.

Точно так же есть проектные бюро, занимающиеся только этим направлением, в них работают специалисты, прекрасно чувствующие специфику и возможности клееной древесины. В результате идет постоянное обогащение типологии и формообразования клееных деревянных конструкций. Увеличиваются величины перекрываемых пролетов, разрабатываются новые узловые соединения элементов, новые формы покрытий из клееной древесины. Одним из основных направлений поиска стали пространственные большепролетные покрытия. В подобных системах нагрузка распределяется более равномерно, что позволяет создавать изящные ажурные конструкции. Изготовление таких структур требует высочайшего качества производства и точности монтажа. К сожалению, современный уровень развития российского рынка КДК не позволяет широко использовать подобные конструкции, но темпы его развития внушают надежду на качественный прорыв в самое ближайшее время.

КДК В РОССИИ

История КДК в России достаточно драматична. В ней были периоды подъемов и спадов, не имеющие отношения к объективным качествам конструкций и общемировым тенденциям в их развитии. В послевоенные годы на фоне нехватки металла дерево как строительный материал благодаря доступности и дешевизне начало активно использоваться при восстановлении разрушенной страны. Но вскоре по инициативе Н. Хрущева был взят курс на массовое применение сборных железобетонных конструкций. Только в середине 1970-х годов точно таким же волевым решением ЦК партии для решения проблем сельского хозяйства были выбраны клееные деревянные конструкции. В стране построили 26 заводов по изготовлению типовых КДК, создали специализированные научные лаборатории и проектные группы.

В течение 15 лет это направление активно развивалось, разрабатывались нормативные документы. Был накоплен большой опыт в производстве и строительстве, разработаны и апробированы уникальные конструктивные решения, такие как система армирования деревянных клееных конструкций, созданная сотрудниками ЦНИИСК им. Кучеренко. В 1990-е годы из-за общего кризиса в стране производство КДК было практически прекращено, большая часть заводов закрыта, научно-исследовательская база сократилась до двух лабораторий. На фоне бурного всплеска во всем мире интереса к применению клееных конструкций наступивший спад отбросил Россию назад. В конце 1990-х началось восстановление отрасли. Постепенно реконструировались уцелевшие заводы, из года в год росли объемы производства.

На сегодняшний день действуют порядка 20 заводов по изготовлению клееных конструкций, из них большепролетные КДК делают только шесть: в Волоколамске (компания «Сокофекс-Древстрой»), в Королеве (ДСК 160 «Стройконструкция-2»), в Нижнем Новгороде (ЗАО «78 Деревообрабатывающий комбинат Н.М.»), в Смоленске (ООО «Сафоноводрев»), в Новосибирске (ООО «Стилвуд») и в Гомеле, Беларусь («Гомельский комбинат строительных конструкций»). Появляется все больше зданий, построенных с использованием КДК. Это уникальные архитектурные сооружения, нередко поражающие своими конструктивными решениями даже иностранных специалистов. Тем не менее, пока рано говорить о формировании культуры клееных конструкций в России. Потенциальная емкость российского рынка превышает нынешний уровень производства почти в 100 раз. Как скоро удастся наверстать упущенное и вывести производство КДК на среднемировой уровень, сейчас сказать невозможно. Слишком много объективных и субъективных факторов необходимо преодолеть. Стереотипы в восприятии деревянных конструкций, как со стороны проектировщиков, так и со стороны заказчиков, постепенно уступают место пониманию преимуществ дерева как строительного материала перед металлом и железобетоном.

Каждый новый пример использования КДК доказывает их высокие технико-эксплуатационные качества. Значительно сложнее преодолеть технологическую отсталость заводов-изготовителей, нуждающихся в комплексном переоснащении. Из-за несовершенства оборудования, мелкооптового производства и неразвитости рынка отечественные КДК имеют на 15–20% большую, чем в Европе, стоимость, что снижает их конкурентоспособность. Но основные проблемы клееных деревянных конструкций лежат в правовой, нормативной сфере, которая, к сожалению, завязана на безнадежно забуксовавшую общегосударственную программу перехода на систему технических регламентов. Вероятно, еще какое-то время согласование каждого объекта с применением большепролетных КДК будет проходить в экстремальных условиях борьбы с отсталостью норм пожарной безопасности, полностью не соответствующих реальным свойствам клееной древесины – материала ХХI века.

Смотрите также:

Что и как можно построить из различных видов дерева

В России издавна используют дерево для строительства. Оно отлично подходит для областей с любым климатом. И в наши дни этот традиционный материал часто применяют при сооружении красивых и теплых домов. Его особые свойства позволяют достичь в помещениях высокого уровня комфорта.

Наши предки весьма тщательно относились к выбору и подготовке древесины для сруба. Строительный лес заготавливали обычно зимой или в начале весны, «пока дерево спит, и лишняя вода в землю ушла»

За последние годы на рынке загородного домостроения появилось много новых материалов и технологий. Тем не менее, дома из дерева продолжают оставаться наиболее популярными среди индивидуальных застройщиков. Во многом эта популярность объясняется тем, что в нашей стране лес является наиболее дешевым строительным материалом. Кроме того, именно в дереве можно воплотить архитектурные особенности и художественные образы, продиктованные национальными традициями русского зодчества. Безусловно, большое значение имеет естественное природное происхождение, которое и определяет экологическую чистоту деревянных строений, хорошую воздухопроницаемость. Наконец, дерево – отличный теплоизолятор. Это позволяет поддерживать внутри рубленого дома оптимальное соотношение температуры и влажности. В деревянном доме легко дышится, приятно и комфортно в любую погоду.

Наши предки весьма тщательно относились к выбору и подготовке древесины для сруба. Отбирали только спелую, здоровую древесину, без гнили и червоточин, примерно одинаковой толщины, с ровной поверхностью. Строительный лес заготавливали обычно зимой или в начале весны, «пока дерево спит, и лишняя вода в землю ушла».

Древесину вывозили из леса и сразу же очищали от коры. Известно, что свежерубленная древесина в зимний период имеет влажность 30%. Но для изготовления сруба пригодна подсушенная древесина (18–20 процентной влажности). Чтобы получить такую древесину, ее выдерживали под навесом. Бревна укладывали в штабеля на подкладки, чтобы обеспечить сквозное проветривание. Кору, опилки и прочие отходы сжигали, чтобы обезопасить заготовленные бревна от жука-древоеда.

Сегодня лес заготавливают примерно так же, по всем правилам традиционного деревянного домостроения.

Для изготовления рубленых домов обычно применяют лесные материалы хвойных пород: сосну, ель, лиственницу, кедр и пихту. Древесина хвойных пород превосходит по прочности древесину большинства распространенных лиственных пород и меньше подвержена загниванию. Стволы хвойных пород имеют более правильную форму, что позволяет полнее использовать их объем.

Сосна отличается наибольшей прямизной ствола, минимальным количеством сучков и хорошими техническими свойствами. При высокой стойкости к загниванию тем не менее имеет тенденцию к «посинению» (при повышенной влажности, особенно в июле-августе). Синева сама по себе не изменяет физико-механических свойств древесины, но портит внешний вид. Сосна является самым распространенным материалом для строительства деревянных домов, как у нас, так и в Европе.

Ель реже используется в строительстве. В сухом состоянии древесина ели по прочности почти не уступает древесине сосны. Ель более подвержена загниванию, но значительно меньше синеет. Она хуже других древесных пород сопротивляется влаге, поэтому ее предпочтительнее использовать для внутренней отделки. Ель имеет немного более рыхлую структуру, но за счет этого несколько теплее, чем сосна. Хотя ее потребительские свойства несколько хуже подходят для изготовления рубленых стен ввиду меньшей плотности и меньшего содержания смол, тем не менее, еловый лес может быть рекомендован для изготовления несущих элементов перекрытий (балки, слеги). На мировом рынке ель котируется выше сосны. Для хвойной породы ель недолговечна – редко растет более 200 лет.

Лиственница прочнее, плотнее и более стойка против загнивания, чем сосна, но труднее обрабатывается и легко раскалывается. Она идеально подходит в качестве стенового материала, используется как материал для конструкций (балки, ендовы, стропила, затяжки и т. п.). Лиственница более устойчива к сырости, ценится очень высоко, в 2–3 раза дороже сосны. Лиственница – единственное дерево, не гниющее в морской воде.

Для изготовления сруба применяется лес диаметром от 26 см до 40 см, а иногда и выше. Выбор диаметра бревна зависит от желания и финансовых возможностей заказчика, от климатических условий и сезонности эксплуатации дома; а также от требований к внешней эстетике рубленого дома.

Кроме толщины бревен, немаловажным эстетическим показателем к использованию бревна является его сучковатость. У сосны в нижней части ствола практически нет сучков, поэтому наиболее дорогим, но и более качественным, является так называемый комлевый спил – нижние 6–8 метров ствола.

В России наиболее распространенным является круглый профиль бревна, так называемый кругляк, кроме этого, можно использовать кругляк с протесом, то есть протесанное на один кант с внутренней стороны бревно. Но следует иметь в виду, что это очень трудоемкая работа, ведущая к удорожанию стоимости сруба.

В Скандинавии находят широкое применение бревна, отесанные на два канта. Стены фактически являются прямыми как снаружи, так и изнутри, но при этом не теряется эстетика ручной рубки дома.

Первая операция по подготовке бревна к изготовлению сруба – его окорка и острожка. Очистка бревна от коры, как правило, выполняется без применения механизированного инструмента. Острожка, наоборот, делается при помощи электрических рубанков. В настоящий момент осваивается технология окорки бревен без повреждения заболони и без последующей острожки. Заболонь – верхний, наиболее плотный слой дерева, который выполняет защитную функцию. Сохранение этого слоя позволяет снизить образование трещин и избежать других дефектов древесины. Чаще всего при окорке на бревне остаются небольшие участки луба при незначительных повреждениях древесины. После высыхания луб темнеет, и бревно приобретает характерную для не строганных бревен пегую окраску. Некоторые заказчики отказываются от острожки бревен ради этой характерной окраски и во избежание повреждения волокнистой структуры дерева. Однако следует помнить, что луб наиболее подвержен гниению, поэтому в большинстве случаев бревно остругивают.

Для предохранения древесины от гниения вся поверхность бревна обрабатывается тонким слоем антисептика. А торцы бревен, чашки, паз, пропилы, штробы и места протески пропитываются наиболее тщательно, так как там нарушена волокнистая структура древесины. При помощи антисептика бревнам можно придать цветовой оттенок по выбору заказчика.

Преимущества древесины как строительного материала

Очевидно, что древесина является одновременно распространенным и историческим выбором в качестве строительного материала. Однако в последние несколько десятилетий произошел отход от дерева в пользу инженерных изделий или металлов, таких как алюминий.

Несмотря на то, что желание не полагаться на мировые леса при строительстве является благородным, преимущества древесины как строительного материала по-прежнему перевешивают другие продукты на рынке, если смотреть на воздействие на окружающую среду и характеристики.

Характеристики древесины

Почему древесина является хорошим строительным материалом?

Прочность на растяжение — Древесина является относительно легким строительным материалом и превосходит даже сталь по длине разрыва (или длине самонесущей конструкции). Проще говоря, он может лучше выдерживать собственный вес, что позволяет использовать большие пространства и меньше необходимых опор в некоторых конструкциях зданий.

Электрическая и термостойкость — Древесина обладает естественным сопротивлением электропроводности при сушке до стандартного уровня содержания влаги (MC), обычно от 7% до 12% для большинства пород древесины.(Фактически, эта проводимость является основой для одного типа системы измерения влажности.) На ее прочность и размеры также существенно не влияет тепло, обеспечивая устойчивость готового здания и даже безопасность при определенных пожарных ситуациях.

Звукопоглощение — Акустические свойства древесины делают его идеальным для минимизации эха в жилых или офисных помещениях. Дерево поглощает звук, а не отражает или усиливает его, и может помочь значительно снизить уровень шума для дополнительного комфорта.

Beauty — Благодаря большому разнообразию доступных пород древесина представляет собой невероятный набор эстетических возможностей, а также обеспечивает различные механические, акустические, термические свойства, а также другие свойства, которые можно выбрать в зависимости от потребностей строительного проекта.

Wood’s Green Advantage

В то время, когда экологические проблемы высоки, наблюдается тенденция отказа от древесины в качестве строительного материала, чтобы предотвратить обезлесение, отчасти в качестве попытки уменьшить выбросы парниковых газов.

Однако более пристальный взгляд на причины такого мышления может оказаться несколько сбившимся с пути. Древесина имеет ряд преимуществ, которые помогают как строителю, так и окружающей среде.

Древесина возобновляема

В отличие от бетона или металлов, древесина является строительным материалом, который можно выращивать и заново выращивать в естественных процессах, а также в рамках программ повторной посадки и управления лесным хозяйством. Выборочная уборка и другие методы позволяют продолжить рост при уборке более крупных деревьев.

В то время как леса растут (за счет солнечной энергии), они также естественным образом и эффективно удаляют углекислый газ из окружающей среды.Это уникальный бонус для дерева.

Древесина легче обрабатывается для использования

По сравнению со строительными материалами, такими как сталь или бетон, жизненный цикл древесины оказывает меньшее общее воздействие на окружающую среду, чем ее аналоги, и, как следствие, также значительно дешевле производить. Производство сточных вод и воздействие на окружающую среду также значительно ниже в процессах производства древесины, особенно по сравнению со сталью.

Многие лесопилки используют побочные продукты древесины (щепа, кора и т. Д.).) в качестве биотоплива для своих предприятий, чтобы снизить нагрузку на ископаемое топливо в производственном процессе, а системы измерения влажности, такие как Wagner Meters’s Moisture Management and Grade Recovery Program, позволяют комбинатам максимизировать эффективность и производить меньше низкосортных материалов и отходов в процессе сушки.

По мере того, как программы лесопользования и пересадки растений продолжают расти, эти выгоды постоянно умножаются.

Древесина выделяет менее летучие органические соединения

Как природный строительный материал, древесина выделяет значительно меньше летучих органических соединений (ЛОС) и отходящих газов углекислого газа, чем алюминий, сталь, бетон и пластмассы.Однако это не обязательно относится к конструкционным изделиям из древесины или композитным изделиям из древесины.

Низкое содержание летучих органических соединений в древесине особенно важно для домов и офисов, в которых ежедневно используются люди. Фактически, дерево выделяет естественное органическое соединение, которое расслабляет людей. Не только тепло цвета дерева создает такой привлекательный эффект.

Древесина повышает энергоэффективность

Древесина имеет более высокий уровень теплоизоляции, чем сталь или пластик, благодаря своей естественной ячеистой структуре.Это означает, что домам и зданиям требуется меньше энергии для поддержания отопления и охлаждения, к тому же древесина может помочь в небольшой степени регулировать уровень влажности. (См. Ниже «Оптимизация использования древесины с помощью измерения MC».) Один источник предполагает, что паркетный пол, установленный на деревянный черновой пол, обеспечивает такое же значение изоляции, как и 22-дюймовый бетонный пол. ⁽¹⁾

Древесина поддается биологическому разложению

Одна из самых больших проблем, связанных со многими строительными материалами, включая бетон, металл и пластик, заключается в том, что когда они выбрасываются, они разлагаются невероятно долго.В естественных климатических условиях древесина разрушается намного быстрее и фактически пополняет почву.

С другой стороны, понимание роли влаги и гниения древесины означает, что при оптимальных условиях для древесины срок службы здания или пола может легко превысить срок службы дерева!

Оптимизация использования древесины с помощью измерения MC

Одним из наиболее важных элементов при достижении максимальной производительности древесины с течением времени является точное понимание взаимодействия древесины с влагой.

Первым шагом к предотвращению повреждений деревянных полов и других строительных материалов на основе древесины из-за влажности является доведение каждого деревянного строительного продукта до необходимого уровня MC.

Этот процесс начинается с обжиговых печей на лесопилке и продолжается до каждого завершенного строительного объекта. На каждом этапе необходимо точное измерение MC, чтобы определить окончательные характеристики древесины.

Почему основное внимание уделяется MC?

Дерево — гигроскопичный материал. Он, естественно, имеет компромиссные отношения с влажностью воздуха вокруг него и всегда пытается найти баланс между своим внутренним MC и окружающими условиями.

На стройплощадке древесина должна находиться в равновесии с окружающей средой, это состояние называется равновесным содержанием влаги или ЭМС. Если строители или установщики полов начинают проект до того, как древесина приспособится к уровням относительной влажности вокруг нее, они рискуют деформировать, скручивать, раскалывать древесину или иметь значительные щели или коробление.

Правильный инструмент для мониторинга древесины MC — это измеритель влажности древесины.

Влагомер со штифтом работает вместе с характеристиками электрического сопротивления древесины, измеряя точную площадь между кончиками двух металлических зондов или «штифтов», вставленных в древесину.Преимущество бесштыревых влагомеров заключается в измерении MC по всей длине доски, не вызывая повторного повреждения поверхности древесины.

Здесь, в Wagner Meters, наши бесштыревые влагомеры разработаны с использованием технологии IntelliSense ™, что означает, что показания MC не чувствительны к поверхностной влажности или температуре и могут «сканировать» древесину на предмет MC на постоянной глубине без повреждения поверхности.

Измерители обеспечивают простые в использовании и точные измерения MC, чтобы быть уверенным, что каждый специалист по строительству и напольным покрытиям знает MC древесины, которую они будут использовать в процессе строительства.

В целом, древесина обладает некоторыми «встроенными» преимуществами при выборе материала, обладающего как экологической, так и эстетической привлекательностью, и при правильном применении древесины MC Management, древесина может сохранять эти свойства в течение нескольких поколений.

⁽¹⁾ http://www.bugwood.org/intensive/wood_s_advantage.html

Ларри Лоффер — старший техник в Wagner Meters, где он имеет более чем 30-летний опыт измерения влажности древесины. Имея степень в области компьютерных систем, Ларри занимается разработкой аппаратного и программного обеспечения для измерения влажности древесины.

.

Дерево как строительный материал; Его преимущества и недостатки

Деревянные дома Анатолии

Дерево как строительный материал; Его преимущества и недостатки

ВВЕДЕНИЕ

Для долговечности исторических деревянных зданий, строителей и Пользователи, которые занимаются этой темой, должны точно знать свойства древесины.

Древесина — это органический, гигроскопичный и анизотропный материал.Его тепловая, акустические, электрические, механические, эстетические, рабочие и др. свойства очень пригоден для использования, построить комфортный дом можно только из деревянных товары. С другими материалами это практически невозможно. Но у дерева есть минусы тоже. Ниже приводится очень краткая информация по этому вопросу.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДЕРЕВА

Термические свойства:

Как мы знаем, многие материалы меняются по размеру и объему в зависимости от температуры меняется.Они расширяются при повышении температуры. Это означает линейный и объемное расширение. Расширение. Расширение вызывает уменьшение сопротивление материалов. Сталь неорганическая, негорючая и поэтому имеет преимущество против огня, но при использовании в зданиях расширяется и разрушается в результате увеличения тепла.

Древесина практически не расширяется при нагревании. Напротив, по эффекту от тепла он высыхает и набирает силу. Единственный раз, когда древесина немного расширяется, это когда уровень влажности ниже 0%, и это только с научной точки зрения существенный.На практике уровень влажности древесины не опускается ниже 5% даже в самом засушливом климате.

Коэффициент теплопроводности древесины очень низкий. алюминий передает тепло 7000 раз, ворует 1650 раз, мрамор 90 раз и стекло 23 раза быстрее дерева. По этой причине из дерева делают спички, ручки фурнитура, потолки и настенные покрытия.

Удельная теплоемкость древесины высокая. Это означает, что для повышать и понижать температуру одного килограмма древесины.Дерево требует почти вдвое больше тепловой энергии, чем камни и бетон; аналогично, три раз требуется энергия для нагрева или охлаждения стали.

Акустические свойства:

Звукоизоляция зависит от массы поверхности. Дерево, как свет материал, не очень подходящий для звукоизоляции; Но он идеален для звука поглощения. Дерево предотвращает эхо и шум, поглощая звук. По этой причине широко используется в концертных залах.

Скорость звука в лесу выше, чем в газах и жидкостях, и близка к что металлов.Потери звуковой энергии в результате трения также значительно низкое содержание древесины благодаря легкости и структуре. Благодаря таким свойствам, древесина широко используется в музыкальных инструментах.

Электрические свойства:

Сопротивление электрическому току полностью сухой древесины такое же, как у фенолформальдегид. Высушенная в духовке древесина — очень хороший электроизолятор. к В некоторой степени высушенное на воздухе дерево такое же. К сожалению, электрическое сопротивление древесина понижается за счет увеличения влажности.Устойчивость древесины насыщен водой. Статическое электричество, опасное для здоровья человека, — это не наблюдается в дереве в отличие от металла, пластика и других материалов. По этой причине древесина предпочтительнее как здоровый материал.

Механические свойства:

Древесина — легкий материал, но ее прочность довольно высока. Например, а прочность древесины на разрыв при удельном весе 0,6 / см3 составляет 100 Н / мм2, прочность на разрыв стали с удельным весом 7,89 / см3 составляет 500 Н / мм2.Разделение прочности на разрыв на удельный вес дает разрывную длину и качество материала. Эта цифра означает разрывную длину материала, когда повисло под действием собственного веса. При этом используется разрывная длина стали на строительство 5,4 км, хромированная подвижная сталь 6,8 км, закаленная носовая сталь 17,5 км, разрывная длина ели 19,8 км, клееной древесины бук 28,3 км. Для таких свойств используется древесина и клееная древесина. в широкозонных сооружениях, таких как оздоровительные центры и спортивные залы.

Эстетические свойства:

Дерево является декоративным материалом, если рассматривать его как эстетический материал. каждый дерево имеет свой цвет, дизайн и запах, дизайн дерева действительно меняется по способу нарезки. Можно найти разные деревянные материалы по цвету и дизайну. Может быть окрашен в более темный цвет Цвета покрыты лаком, могут иметь яркие или матовые штрихи.

Свойства окисления:

Хотя древесина в некотором роде обладает свойствами окисления, это не так окисления, наблюдаемого в металлах.Металлы ржавеют, дерево — нет. Для таких характеристики, предпочтительно использовать дерево, чтобы избежать ржавчины, когда это необходимо.

Рабочие свойства:

Дерево легко ремонтировать и обслуживать. В то время как старые леса можно восстановить Особые штрихи, связанные с другими материалами, очень сложно и дорого обслуживать и ремонтировать. Поэтому их обычно утилизируют.

Вариант:

В мире насчитывается более 5000 пород древесины. Их удельный вес, макроскопические и микроскопические структуры различны.Соответственно, их физические, термические, акустические, электрические и механические свойства также разные. Благодаря этому разнообразию можно найти древесину, подходящую для необходимо. Например, для теплоизоляции и звукопоглощения древесины в легкие. Точно так же тяжелые используются в строительных целях.

НЕДОСТАТКИ ДРЕВЕСИНЫ И СПОСОБЫ ИХ ИСКЛЮЧЕНИЯ

Древесина имеет некоторые недостатки, но ими легко пренебречь, и устраняйте, если известна причина.

Усадка и набухание древесины:

Древесина является гигроскопичным материалом. Это означает, что он будет адсорбировать окружающие конденсирующиеся пары и теряют влагу с воздухом ниже точки насыщения волокна.

Разрушение древесины:

Агенты, вызывающие порчу и разрушение древесины, распадаются на две части. категории: биотические (биологические) и абиотические (небиологические).

Биотические агенты включают гниющие и плесневые грибы, бактерии и насекомые.

К абиотическим агентам относятся солнце, ветер, вода, некоторые химические вещества и огонь.

Биотическая деградация древесины:

Древесина — это органический товар. Как и любой другой органический товар, древесина является питательным продуктом. для некоторых растений и животных. Люди не могут переваривать целлюлозу и другие волокна. ингредиенты древесины, но некоторые грибы и насекомые могут переваривать ее и использовать в качестве пищевой продукт. Насекомые просверливают в дереве отверстия и водят канаты. Даже больше опасно, что грибки вызывают частичное или даже полное разложение древесины.

Биологическая порча древесины из-за поражения гнилью, растачивания древесины насекомых и морских бурильщиков при переработке и эксплуатации имеет технические и экономическое значение.

Грибы:

Необходимо дать краткую информацию о возбудителях грибков, которые необходимо принимать меры против порчи древесины.

Физиологические требования к дереворазрушающим и населяющим дерево грибам:

Благоприятная температура.

Температура должна быть 25-30 ° C для оптимального роста большинства гниющих деревьев. грибы.Но некоторые из них могут выдерживать температуру от 0 до 45 ° C.

Достаточное количество кислорода

Кислород необходим для роста грибов. В отсутствие кислорода нет грибки будут расти. Как известно, хранение древесины под водой защитит их от поражения грибами.

Влага

Как правило, древесина не подвергается воздействию обычных грибов при содержании влаги. ниже точки насыщения волокна. Точка насыщения волокна (FSP) для разных древесина составляет от 20 до 35%, но обычно допускается 30%.

Рекомендуется, чтобы используемая древесина имела влажность не менее На 3% меньше, чем FSP, чтобы обеспечить желаемую безопасность против грибков.

Питательные вещества

Древесина является органическим соединением и на 50% состоит из углерода. Это означает, что дерево является очень подходящим питательным веществом для грибов, потому что грибы получают свою энергию от окисление органических соединений. Гниющие грибы, гниющие древесину, могут использовать полисахариды в то время как грибы для окрашивания, очевидно, требуют простых форм, таких как растворимые углеводы белки и другие вещества, присутствующие в паренхиме клетки заболони.Кроме того, наличие азота в древесине необходимо для роста растений. грибки в древесине.

Насекомые:

Насекомые занимают второе место после разлагающих грибов по экономическому ущербу, который они причиняют. пиломатериалы и древесина в эксплуатации. Насекомых можно разделить на четыре категории: Термиты, пороховые жуки, муравьи-плотники и морские бурильные молотки.

Термиты

Есть два типа термитов: Подземные термиты повреждают древесину, т. Е. необработанный, влажный, в прямом контакте со стоячей водой, почвой, другими источниками влаги.

Сухие древесные термиты нападают и населяют древесину, высушенную до влаги. содержание от 5 до 10%. Урон от сухих древесных термитов менее подземные термиты.

Пороховые жуки

Пороховые жуки поражают твердую и мягкую древесину. В группе риска хорошо выдержан древесина, а также свежесрубленная и невысушенная древесина.

Муравьи-плотники

Муравьи-плотники не питаются древесиной. Они туннелируют сквозь дерево и создают жилье.Чаще всего они атакуют древесину при контакте с землей или древесину, периодически смачивается.

Пчелы-плотники

Они наносят ущерб в основном неокрашенному дереву, создавая большой туннель в чтобы отложить яйца.

Морские бурильщики

Они атакуют и могут быстро разрушить древесину в соленой и солоноватой воде.

Сведение к минимуму проблем древесины:

Большинство обычно используемых стратегий защиты древесины включают сушку, покрытие и / или пропитка.

Тщательный отбор древесины

Ядро некоторых пород имеет естественную стойкость к гниению. К таким видам относятся сладкий каштан (Castanea sative Mill.), дуб (Quercus spp.), можжевельник (Juniperus SPP.). Заболонь никогда не бывает прочной от природы породой, практически не гниет сопротивление и требует лечения, если требуется долговечность.

Покрытие

Покрытие обеспечивает защиту древесины, используемой как внутри, так и снаружи. Покрытие предотвращает быстрое поглощение и потерю влаги, уменьшает усадку и набухание это может привести к растрескиванию поверхности и другим проблемам.Но покрытие не полностью предотвратить изменения влажности. Покрытие замедляется, но не останавливается уровень влажности. Покрытие однотонными или пигментными пятнами защищает древесину от ультрафиолетовых лучей.

Добавление фунгицидов в покрытие обеспечивает некоторую защиту от развитие гниющих и плесневых грибов.

Изношенная пленка краски фактически увеличивает опасность разложения. Потрескавшаяся краска позволяет влаге вступать в контакт с деревянной поверхностью и создает барьер для быстрое и полное пересыхание.

Сушка

Обычно древесина не подвергается воздействию обычных грибов при содержании влаги. ниже точки насыщения волокна (FSP). FSP для разной древесины лежат между 20-35%, но обычно принято 30%: грибы не могут поражать древесину, используемую в помещении и в отапливаемых помещениях, так как равновесная влажность (ЭМС) намного ниже чем FSP. например 6%

Если древесина замачивается в воде, древесина впитывает воду и пропитывается ею. Наконец, в дереве больше не будет кислорода.В этой ситуации грибки не могут растут в них. Это основная причина, по которой лес какое-то время находится в воде. Кроме подводных построек, нельзя использовать полностью влажную древесину; поэтому, когда они используются без воды, они должны быть полностью высушены до ЭМС. чтобы защитить их от поражения грибком. В отапливаемых помещениях, где ЭМС лежат между 5-10%, грибки на них не выживают.

Одним из наиболее эффективных способов предотвращения разложения древесины является тщательно высушите и держите в сухом состоянии.Последний случай очень важен, поскольку даже высушенная в печи древесина быстро восстановит влагу, если ее поместить во влажную Окружающая среда.

Древесину можно сушить на воздухе или в какой-либо сушильной печи. Сама по себе сушка воздухом не является достаточно для деревянных изделий, которые используются в отапливаемых помещениях. Поэтому сушка в печи это необходимо. Сушка в печи имеет много преимуществ: одно из них — уничтожение окрашивание или уничтожение древесины грибами или насекомыми, которые могут атаковать древесину и понизить его оценку.

Древесина, которая будет использоваться в помещении, должна быть высушена только на длительный срок. защита от гниения.

Обработка древесины консервантами

Мы можем предотвратить гниение древесины, обработав ее консервантами. Но некоторые консерванты для древесины могут нанести вред людям и другим существам. Для этого причина, если древесина используется на открытом воздухе в ситуациях, когда она часто мокрая или в тесноте вблизи жидкой воды необходимо обработать древесину консервантом. химикаты для достижения длительного срока службы.

Консерванты для древесины делятся на две группы: на водной основе и на масляной основе. химические вещества.

Около 75% древесины, обрабатываемой сегодня в промышленных масштабах, обрабатывается водные соли, а CCA — соединение, используемое для лечения самых больших объем древесины.

Только креозот и пентахлорфенол эффективно защищают древесину при прямом воздействии на нее. контакт с землей. Это также единственные два консерванта на масляной основе, которые обеспечивают общая защита от гниения, вызывающего грибки, термитов, морских мотыльков и других насекомые.

Консерванты на масляной основе или на масляной основе обычно используются для обработки древесины. используется на открытом воздухе в промышленных целях; такие как связи, сваи и столбы.

В серьезной ситуации дерево обрабатывают консервантами на водной основе для например, хромированный арсенат меди и после тщательной выдержки повторно обрабатывается с креозотом.

Лечебная обработка

Древесину в процессе эксплуатации необходимо периодически восстанавливать щеткой или различными способами. другие методы.

Повторная обработка деревянных оконных рам, дверных коробок и деревянных деревянных балок и балок. иногда выполняется путем сверления отверстий в местах, где начался распад и заполнение этих отверстий подходящим обрабатывающим составом.Обработка соединения в форма твердых стержней наиболее предпочтительна, поскольку она обеспечивает медленное высвобождение активные ингредиенты.

Повторная обработка древесины, контактирующей с землей, должна производиться с применением пасты и обертывания повязками с пропиткой консервантом.

Абиотическая порча древесины:

Пожар:

Еще одним недостатком древесины является то, что она легко воспламеняется. Древесина состоит из органические соединения, состоящие в основном из углерода и водорода.Они могут сочетаются с кислородом и ожогами. Благодаря этим свойствам древесина классифицируется как горючий материал.

Если температура легковоспламеняющегося газа составляет 225-260 ° C, он горит прикосновение пламени. После ухода пламени он перестанет гореть. Если температура повышается до 250-270 ° C, горит при прикосновении пламени и горит гореть без пламени. Если температура повышается до 330 ° -520 ° C, начинается дерево. гореть самопроизвольно. Химические материалы, особенно экстракты древесины структура вызывает изменение точки горения.Например, смолистый кусок сосновый лес может загореться при более низких температурах. Помимо этого, специфические сила тяжести и масса поверхности (м2 / кг) влияют на продолжительность пламени. Дерево горит сильнее когда удельный вес, поверхностная масса и влажность увеличиваются, и наоборот.

Использование толстой древесины в качестве элемента конструкции — еще один способ расширения точка горения. Наружная поверхность горит и превращается в древесный уголь. Древесный уголь, который образуется на поверхности древесины при горении, является очень эффективным теплоизолятором.Поэтому большие бревна горят очень медленно. К тому же древесина очень хороша утеплитель тоже. Наружная поверхность древесины имеет температуру 1000 ° C, а внутренняя часть все еще 40 ° C, когда горит кусок толстой древесины. По этой причине, здания с толстыми элементами конструкции, такими как балки и колонны, не легко рухнуть в огне. С другой стороны, в стальных конструкциях, поскольку тепло возрастает, сталь сталкивается с деформацией, а их сопротивление уменьшается и рушится, при использовании дерева необходимо принять профилактические меры для обеспечения безопасности против огня.В этом случае древесина не опасный материал.

Антипирены:

Невозможно сделать древесину негорючей, как неорганические материалы. В Чтобы предотвратить потенциальные опасности, древесину можно обработать огнем замедлители.

Антипирены можно разделить на две категории: покрытия и химические вещества — водорастворимые соли — проникают в структуру древесины.

Покрытия используются для уменьшения образования летучих, легковоспламеняющихся газов путем способствуя быстрому разложению деревянной поверхности на древесный уголь и воду.Oни также защищает деревянную поверхность от водорастворимых солей при высоких температурах, например диаммонийфосфат, тетраборат аммония, ацетат натрия, силикаты щелочных металлов, бура используются против опасностей возгорания древесины. Этим можно пропитать дерево. химические вещества. Этот тип процесса может способствовать усилению жжения. точка и задержка распространения и проникновения пламени.

Антипирены только уменьшают воспламеняемость древесины и замедляют или устраняют прогрессивное горение. Они не предотвращают полное возгорание при наличии внешний источник огня.В этом случае древесина не продолжает гореть после внешний источник пламени удален.

Проф. Д-р Рамазан ОЗЕН
Президент, Университет Зонгулдак Караельмас

,

Преимущества древесины как строительного материала

Решив построить дом или другое строение, у вас точно не возникнет проблем с приобретением стройматериалов. Главное, чтобы были финансы и знания, необходимые для правильного выбора товаров, необходимых в процессе разработки. Ассортимент этих товаров огромен, но сегодня мы поговорим об одном из самых популярных, востребованных и старинных.Речь идет о дереве.

Древесина — это экологически чистое возобновляемое сырье, которое леса обеспечивают практически бесконечно. Исходя из этого, материала достаточно, и цена его не сильно растет. Деревянные постройки дешевле, чем кирпичные, и к тому же быстрее возводятся.

Преимущества древесины как строительного материала

Приоритет древесины как строительного материала — безаварийное строительство даже зимой и вне зависимости от погоды.Дерево — один из древнейших материалов, который человечество научилось использовать для строительства жилья, изготовления рабочих инструментов и в качестве источника энергии.

Хотя большинство используемых в настоящее время строительных материалов производится из невозобновляемых ресурсов, а их производство очень энергоемкое, дерево растет и потребляет углекислый газ, что способствует замедлению его роста в атмосфере.

Древесина — это возобновляемое сырье, и его использование не наносит вреда окружающей среде. У каждого европейца примерно 1 м3 дров в год.Каждые 80 лет в Европе на каждого из трех членов семьи выращивают 240 м3 древесины, а из 140 м3, перерабатываемых в функциональное дерево, можно построить комплексный семейный дом с высококачественной изоляцией.

Из оставшихся 100 м3 можно производить мебель и многие другие товары (музыкальные инструменты, игрушки, оборудование для отдыха, деревянные хозяйственные постройки, конюшни и другие помещения для содержания домашних животных). Обработанная таким образом древесина может быть переработана несколько раз в течение нескольких лет или сожжена, а полученное тепло снова используется различными способами.

В списке ниже перечислены основные преимущества древесины:

• Прочность.
• Длительный срок службы.
• Экологическая чистота.
• Красота естественного рисунка и оттенка дерева.
• Положительно влияет на организм человека.
• Наличие.

Выбирать древесину, пиломатериалы для строительства необходимо со знанием дела. Если требовалась строительная балка, перед ее покупкой ознакомьтесь с тем, какие виды строительного бруса бывают, и каковы его особенности.Необходимая информация , здесь .

Самые распространенные мифы о деревянных домах

Часто можно услышать высказывания несведущих людей о том, что древесина — непригодный материал для строительства домов. Чтобы убедить, они используют множество утверждений, не основанных на истине. Наиболее распространенные мифы о деревянных домах изложены ниже:

1. Дерево горит легко и быстро.

Статические свойства древесины под воздействием огня ухудшаются гораздо медленнее, чем статические свойства, например, бетонных столбов или стальных балок.В древесине содержится до 15% воды, которая при пожаре сначала должна превратиться в пар (на тонну древесины это 150 кг воды). Кроме того, обгоревший углеродсодержащий слой древесины действует как своеобразная защитная оболочка от огня.

2. Древесина недолговечна.

Доказательства против этого утверждения можно найти в каждом старом городе, на Шумаве или в Подкрконоше (Чешская Республика). Некоторые дома в этих городах сохранились с 14 века, и деревянные каркасы этих домов до сих пор находятся в отличном состоянии.

Или Венеция: как известно, весь этот лагунный город стоит на деревянных столбах более 800 лет.

3. Древесина не твердая и не может использоваться для больших зданий.

Древесина относительно легкая по сравнению с ее высокой прочностью. Поэтому сегодня это строительный материал для мостов, промышленных зданий, детских садов и т. Д.

4. Дерево плохо изолирует.

Ячеистая структура древесины собирает тепло.Следовательно, древесина плохо проводит тепло и является отличным изолятором. Положив руку сначала на деревянную доску, а затем на кирпич, можно почувствовать, что древесина намного теплее.

5. Древесину нельзя использовать во влажной среде.

Дерево часто используется в качестве строительного материала во влажной среде, например, для ванны, сауны и ванной комнаты, поскольку оно может регулировать влажность в зависимости от среды, в которой оно используется. Важно только, чтобы мокрая древесина могла снова высохнуть.

6. Использование древесины в качестве строительного материала больше подходит для сельских построек.

Дерево, с другой стороны, используется в новой современной архитектуре и позволяет создавать легкие конструкции, полные фантазии. Кроме того, сегодня есть изделия из дерева самых разных форм и расцветок.

Самые популярные породы дерева как строительный материал

Дерево издревле широко использовалось в строительстве. В современном мире он по-прежнему популярен.Указанный материал используется как при строительстве здания, так и в его отделке.

Самыми популярными видами строительной древесины являются следующие:

• Сосна . Самая доступная древесина в Украине. Легко обрабатывать. Он отличается высокой теплопроводностью, воздухопроницаемостью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Важный плюс древесины сосны — относительно невысокая стоимость.
• Ель . Отличается исключительно прямым стволом, длина которого может достигать 50-60 м.Диаметр до 2 м. Непременный. Если вы планируете строить здание из длин. Он отлично выдерживает горизонтальные нагрузки, поэтому ценится как балочный потолок.
• Кедр . Один из самых ценных видов строительной древесины. Он неприхотлив в обработке. Это природный антисептик. Он источает приятный бальзамический аромат, положительно влияющий на человеческий организм.
• Лиственница . Самая прочная порода деревьев. Если вы построите дом из лиственницы, он веками прослужит хозяевам надежным домом.Это идеальный материал для строительства бани, беседки и других построек в условиях повышенной влажности.

Дерево — живой материал. В доме из дерева легче дышится; в нем всегда уютно и комфортно.

,

Дерево как строительный материал

Дерево как строительный материал

Строительные проекты развиваются с использованием изделий из массивной древесины и строительных решений Binderholz, которые соответствуют всем стандартным требованиям с точки зрения структурной физики и противопожарной защиты. Здания из массива дерева сохраняют свою ценность, стабильны и отвечают самым строгим требованиям к качеству, рентабельности и экологической устойчивости.
Чтобы гарантировать это, все строительные решения Binderholz разрабатываются с учетом практичности.Они всесторонне протестированы и сертифицированы. Более того, они делают возможным быстрое, сухое, чистое и тихое строительство. Благодаря обширным исследованиям, разработкам и сертификации со стороны Binderholz, здания из массивной древесины могут быть технически реализованы сегодня — в рамках того, что возможно в соответствии с строительным законодательством — таким образом, они надежно соответствуют всем применимым строительным стандартам.

Массив натуральный красивый и уютный

Широкий спектр успешно реализованных эталонных свойств и постоянно растущий спрос доказывают, что строительство из массивной древесины очень популярно, а также является коммерчески конкурентоспособным.

Однако, помимо этих технических и коммерческих факторов, есть и другие веские аргументы в пользу строительства из массивной древесины.

Уют и качество воздуха

Массив дерева — залог благополучия и комфорта. Одним из факторов, обеспечивающих это, безусловно, является широкий спектр вариантов дизайна, которые открываются перед архитектором. Внутри здания, например, видимые поверхности из различных пород дерева, таких как ель, швейцарская сосна, пихта или BBS Antique, можно комбинировать и дополнительно настраивать с помощью цветной глазури, а также с помощью полированных или матовых поверхностей.В сочетании с выдающимися свойствами древесного материала как аккумуляторов тепла и влаги, теплые деревянные поверхности обеспечивают сбалансированный климат и высокий уровень комфорта.

Тонкие, легкие конструкции с высокой степенью заводской готовности

Конструкционные решения binderholz допускают высокую степень заводской готовности. Это значительно сокращает время строительства при сохранении высокого качества. Кроме того, массивные деревянные конструкции обладают привлекательным соотношением общей и чистой жилой площади по сравнению с традиционными методами.Это становится все более важным, особенно в городских условиях, с учетом затрат на строительство. Интеллектуальное сочетание массивной древесины и традиционных строительных материалов, таких как бетон, сталь и стекло, может привести к созданию экономически эффективных гибридных решений, сочетающих в себе преимущества традиционных материалов с достоинствами строительства из массивной древесины. Например, сравнительно небольшой вес массивной древесины является большим преимуществом. При строительстве нового этажа в здании эта сила буквально задействуется.Массивная древесина здесь выигрывает из-за ее конструктивных возможностей и того факта, что нагрузка на здание из-за небольшого веса существенно не увеличивается.

Эко-бонус древесина

Когда дело доходит до защиты окружающей среды, древесина как натуральное сырье имеет множество преимуществ перед обычными строительными материалами.

Дерево …
… оказывает успокаивающее действие и улучшает самочувствие
… постоянно отрастает в достаточном количестве
… является естественным поглотителем углерода; связывает CO ₂ и, таким образом, активно способствует защите климата
… является естественным хранилищем энергии
… может быть на 100% переработано с экологической точки зрения

Такие критерии, как экология, устойчивость, стоимость жизненного цикла, переработка и консервативность Использование ресурсов играет все более важную роль, когда речь идет о подходящих строительных решениях и строительных материалах. Строительство из массивной древесины явно превосходит все традиционные методы строительства по всем этим факторам.Кроме того, строительные решения Binderholz предлагают высокое качество при сравнительно низких затратах с точки зрения времени и стоимости строительства.

Кроме того, биндерхольц производит по безотходному принципу. Это означает, что древесное сырье используется на 100% и в значительной степени климатически нейтральными методами. Он начинается с консервативной заготовки древесины из устойчиво управляемых лесов и заканчивается широким ассортиментом предлагаемой продукции из массивной древесины. Все побочные продукты, накопленные в производстве, полностью утилизируются.Они преобразуются в экологически чистую энергию на собственных теплоэлектростанциях, работающих на биомассе, или для производства биотоплива. Кроме того, строительные решения Binderholz отличаются высокой восстанавливаемостью; по окончании срока службы они могут быть полностью переработаны с экологической точки зрения. Таким образом Binderholz обеспечивает консервативное и разумное использование древесного сырья.

натуральный

Поскольку натуральное дерево используется без строительной химии в строительстве из массивной древесины, строительство здания из массивной древесины оказывает даже положительное влияние на здоровье.Дешевые строительные материалы и мебель могут выделять проблемные вещества, которые могут вызывать аллергию и другие заболевания. Чтобы сознательно противодействовать возникновению таких заболеваний, следует полагаться на материалы, безвредные с точки зрения строительной биологии. Массивная древесина — это абсолютно незагрязненный строительный материал, который даже укрепляет иммунную систему и оживляет нервную систему. Деревянные комнаты действуют успокаивающе и обеспечивают приятный микроклимат.

устойчивость

Устойчивое развитие опирается на три столпа: экономический, экологический и социальный.Все три из них должны быть в гармонии, прежде чем можно будет говорить об устойчивости. Строительство из дерева выполняет все из них. Строительство из дерева экономично. Строительство из дерева экологично, потому что дерево является экологически чистым сырьем. А строительство из дерева имеет социальную ценность, потому что деревянные конструкции оптимизированы с точки зрения энергетики и, следовательно, доступны в долгосрочной перспективе.
Дерево — возобновляемое сырье, положительно влияющее на экологический климат. В процессе роста деревья превращают CO ₂ и воду в водород.Когда древесина используется в качестве строительного материала, она в течение многих лет служит безопасным хранилищем CO ₂ . Каждый кубический метр древесины, используемой в качестве заменителя других строительных материалов, снижает выбросы CO ₂ в атмосферу в среднем на 1,1 тонны.

Предварительное изготовление

Деревянные строительные элементы практически полностью сборные (см. Рисунок). Это приводит к преимуществам качества и планирования. В производственных цехах преобладают влажность и температура.Монтажники работают в стабильных каркасных условиях, а конструкции защищены от атмосферных воздействий. Работы по последующим специальностям, таким как установка электрооборудования и сантехники, подготовлены в максимальной степени, чтобы ход строительства на строительной площадке шел согласованно и быстро.

Надзор за производством из диспетчерской на площадке Binderholz CLT BBS в Унтернберге

КПД

Малый дедвейт деревянных и сухих строительных конструкций снижает затраты на фундамент и фундаментные плиты.Высокая степень заводского изготовления упрощает внедрение на строительной площадке и обеспечивает стандартизованный и поддающийся проверке уровень качества. Оборудование строительной площадки может быть уменьшено, а расходы на логистику ниже. Конструкция сухого строительства значительно сокращает сроки строительства и, таким образом, позволяет использовать здания в более ранний момент времени, что, в свою очередь, резко сокращает сроки финансирования.

Экономия времени

Экономия времени за счет использования Binderholz CLT BBS может быть значительной при строительстве больших зданий.Высокая степень заводской готовности значительно сокращает этап строительства. Несущие элементы стены нужно просто выровнять и связать друг с другом. Благодаря своему сравнительно небольшому весу эти сборные деревянные элементы могут иметь очень большие размеры. Поскольку установка производится на уровне между системой гипсокартона и деревянным элементом, последующие работы по резке и штукатурке исключаются.

Длительный срок службы и сохранение ценности

Многолетние традиции в ремеслах и промышленности, а также целенаправленные исследования и разработки позволили получить опыт, позволяющий использовать правильный продукт подходящим образом для различных приложений.Австрийские учреждения и предприятия являются мировыми лидерами в производстве и дальнейшем развитии древесины и древесных материалов, а также в использовании самых современных технологий производства и обработки. В современном деревянном строительстве все предприятия, производящие автономные элементы стен и потолка, подлежат внутреннему и внешнему надзору. Более того, многие предприятия являются добровольными членами ассоциаций по вопросам труда и качества. Качество используемых древесных материалов и изделий обеспечивается установленными стандартами и разрешениями.Если древесина используется профессионально (конструктивная защита древесины), она имеет долгий срок службы и ее ценность сохраняется.

Устойчивость и легкий вес

Древесина отличается очень высокими статическими качествами. Что касается собственного веса, древесина несет в себе в 14 раз больше, чем сталь; сопротивление давлению такое же, как у железобетона. Оптимальными областями применения являются многоэтажные деревянные дома и несущие конструкции большой площади. Причина высокой стабильности — микроструктура древесины, которая обеспечивает высокую устойчивость к нагрузкам при одновременно низком собственном весе.Таким образом, древесина представляет собой легкий строительный материал с превосходными техническими характеристиками. Несмотря на свой небольшой вес, древесина обладает высокой устойчивостью к растяжению и давлению, а при правильном использовании она устойчива к погодным условиям.

Больше полезной площади за счет более узких стеновых конструкций

Древесина обладает отличными теплоизоляционными характеристиками, поэтому в здания из массивной древесины можно использовать значительно более тонкие стены, чем при обычном строительстве.Например, доля стен в деревянных конструкциях составляет всего 20% от общей площади возводимого пола, тогда как в обычных зданиях эта доля больше (см. Рисунки). Это означает, что в деревянном здании с такими же внешними размерами, как у обычного здания, может быть на 10% больше жилой площади. В случае дома на одну семью это означает увеличение площади почти всей комнаты. Для более крупных проектов эта выдающаяся конструкция из дерева также положительно влияет на плотность застройки.Для качественных жилых домов требуется значительно меньше земли. Таким образом, также уменьшается доля стоимости земли для всех участников. Строительство из дерева создает больше жилого пространства.

План квартиры в традиционном стиле строительства — Жилая площадь 100 м²

Поэтажный план квартиры в проекте деревянной конструкции — Жилая площадь 110 м²

Без шума, пыли, дождя

Шум, отходы и пыль — три ключевых слова, которые, вероятно, каждый ассоциирует со строительными проектами.Не так при сборке с CLT BBS. Благодаря высокой степени предварительной сборки и методу монтажа из массивной древесины, в частности CLT BBS, можно значительно снизить уровень шума, образования отходов и пыли. Установка CLT BBS не требует шумного машинного парка, так как отдельные элементы просто скрепляются болтами на месте. Повышенный уровень предварительной сборки элементов CLT BBS сокращает количество этапов обработки на месте и снижает воздействие пыли, отходов и шума. Поскольку древесина не требует каких-либо периодов для сушки, а строительная площадка защищена от дождя, когда крыша установлена ​​сверху, также можно быстро реализовать многоэтажные перекрытия в течение нескольких дней.

Фотографии: © DasPosthotel GmbH, FG & SG, binderholz

,