Недвижимость в Киеве и Украине - KANZAS.UA
arrow arrow arrow Деревянный дом: за и против

Деревянный дом: за и против




При использовании в строительстве не просушенных деревянных деталей возникают серьезные проблемы. Деформированные крыши, выдавленные рамы, не закрывающиеся двери, вспученная вагонка на стенах, щели в полах и т. д.

С точки зрения микроструктуры древесина - естественный полимер, состоящий из клеток-волокон, имеющих трубчатую форму и направленных вдоль древесного ствола. Благодаря этому древесина обладает целым рядом достоинств: высокой прочностью, упругостью, и малым весом, низкой теплопроводностью, природной декоративностью, простотой обработки и монтажа. С такими же недостатками древесины, как гигроскопичность, загниваемость и возгораемость, успешно борются современные средства защиты, - рассказывает ведущий научный сотрудник Лаборатории деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, кандидат технических наук Преображенская И. П.

Рассмотрим некоторые породы древесины более подробно. Дуб достаточно широко распространен в нашей стране, и его древесина отличается высокой прочностью и стойкостью против гниения. Она имеет очень красивую текстуру и цвет, хорошо гнется и достаточно легко обрабатывается. Для придания древесине дуба более высоких декоративных качеств, ее часто подвергают морению или травлению. Под морением понимают многолетнее выдерживание его в воде, от чего древесина приобретает шелковистую темно-фиолетовую окраску. Морение увеличивает твердость древесины, но при этом повышает ее хрупкость.

Дубовую кору и опилки применяют для пропитки других пород древесины, что меняет их естественную окраску. Для этого деревянные заготовки выдерживают в отваре из смеси дробленой коры и стружки ствола дуба, насыщая их дубильными веществами. При выборе метода отделки дубового изделия нужно учитывать, что эта древесина плохо принимает спиртовые лаки и политуру. Повышенная твердость древесины дуба затрудняет забивку в него гвоздей и завинчивание шурупов.

Бук по прочности и твердости мало уступает дубу, но он более подвержен гниению из-за высокой гигроскопичности. Поэтому изделия из бука нельзя держать в среде с повышенной влажностью. Такое явление называют дыханием древесины. Текстура древесины бука отличается красотой и высокими декоративными качествами. Особенно в тангенциальном и радиальном разрезе. Процесс сушки происходит значительно быстрее, чем у других пород, а трещин при этом получается значительно меньше. Бук легко колется, пилится и обрабатывается. Его древесина хорошо гнется под паром, но полируется с большим трудом.

Ясень текстурой своей древесины немного похож на дуб, но цвет ее буровато-желтого цвета. Заболонь его четко отличается от ядра. Древесина ясеня достаточно твердая и вязкая, поэтому обрабатывается с трудом, но под паром достаточно легко гнется. При сушке трескается мало. К недостаткам ясеня можно отнести его подверженность гниению.

Сосна - дерево желтовато-красного или бледно-желтого цвета, обладающее высокой прочностью при небольшой объемной массе и легкое в обработке. По сравнению с лиственными породами (например, березой и буком), сосна представляет собой наиболее мягкий материал и меньше подвержена изменениям, вызванным влиянием влажности. Со временем древесина темнеет и сердцевина резко выделяется. При окраске сосны может быть видна неравномерность покрытия, так как участки с различной смолистостью и пористостью имеют разную степень впитываемости краски.

Ангарская сосна - ядровая порода со смоляными ходами. Заболонь желто-белого цвета, ядро от розового до буровато-красного цвета. Годичные слои хорошо видны на всех разрезах и их число в 1-ом сантиметре равно 10-14 шт. Переход от ранней к поздней довольно резкий и процент поздней древесины равен 27%. Древесина средней плотности (540 кг/куб. м), достаточно высокой прочности и стойкости против гниения. Очень хорошо обрабатывается. Высота ствола от 36 до 52 метров, сбежистость - 0,8%. Пиломатериалы из ангарской сосны широко применяются в строительстве, машиностроении, сельском хозяйстве, столярно-мебельном производстве, ж/д транспорте, мосто,- судо,- и вагоностроении.

Красное дерево - под таким названием на российском рынке продаются разнообразные и разносемейные породы тропических деревьев, имеющие общий цвет и, отчасти, строение древесины. Они легко обрабатываются, и хотя отличаются довольно мягкой древесиной, относятся к весьма популярным столярным материалам - даже не столько из-за красоты, сколько из-за значительного сопротивления атмосферным влияниям и способности практически не изменять форму и размер.

В свежесрубленном состоянии древесина красного дерева имеет желтовато-красноватый цвет, но с течением времени под воздействием воздуха и света темнеет, постепенно принимая коричнево-красный или малиново-красный цвет с отчетливо выделяющимися светлыми и темными прожилками. Цена и сорт красного дерева определяются не месторождением, а красотой рисунка его волокон. Различают красное дерево гладкое, полосатое, узорчатое, огненное, крапленое, узловатое и т. д. Для обозначения всех так называемых пород древесины часто применяется термин махагони, который не следует путать с понятиеммеранти, обозначающим древесину группы пород, распространенных в юго-восточной Азии.
Особая порода - лиственница
Лиственница, как один из самых распространенных строительных материалов, заслуживает более детального описания. Науке известно более двадцати сортов лиственницы, произрастающих на территории России. Европейская лиственница произрастает в центральной и восточной Европе, а также встречается в Швейцарии, Австрии, Германии и Польше.

Однако химические и физико-механические характеристики их сильно различаются в пользу сибирской лиственницы. Ниже дана более подробная информация о сибирской лиственнице. По сравнению с европейской сибирская лиственница более прочная и плотная, средняя плотность 665 (620-725) кг/куб. м. при влажности 12%. Сибирская лиственница представляет из себя чрезвычайно ценный пиломатериал. Кроме особой прочности и стойкости к внешним воздействиям она характеризуется хорошим цветом и структурой. У этого сорта древесины впереди большие перспективы. Ранее лиственница использовалась в основном для изготовления опор для шахт, в судостроении и пр., то есть там, где присутствовала повышенная влажность.

В настоящее время ее начинают ценить как высокостойкий пиломатериал для изготовления полов, оконных и дверных рам, лестниц, мебели, что не исключает, естественно, её применения и для ландшафтных целей. В зависимости от места произрастания стволы лиственницы могут сильно отличаться в размерах. Обычно ее высота составляет от 30 до 40 метров, а диаметр от 30 до 50 см, хотя встречаются экземпляры с толщиной в стволе более 100 см. У стволов лиственницы есть две существенных особенности. Во-первых, поскольку она растет долго, то у нее образуется большая конусность. Во-вторых из-за сильных ветров в северных районах произрастания стволы могут быть значительно искривлены. Характерной особенностью лиственницы является то, что на зиму она сбрасывает свои иголки.

Древесина лиственницы характеризуется повышенной твердостью. Цвет ядра может меняться от желто-коричневого до розового и розовато-коричневого. Ее годовые кольца ярко выражены и четко различаются по цвету и структуре. Живая древесина у лиственницы быстро отмирает, поэтому толщина заболони не превышает 2-3 см. С возрастом древесина темнеет, поэтому более ранние годовые кольца являются более темными, чем более поздние.

Сибирская лиственница является весьма стойким материалом. Ее плотность зависит от влажности. При естественной влажности ее плотность составляет от 900 до 1100 кг/куб. м. При влажности 12% ее плотность составляет около 665 кг/куб. м. Практически древесина лиственницы является одной из лучших по сопротивляемости к атмосферным воздействиям. Как показали длительные исследования, благодаря сочетанию высокой плотности и высокой смолистости, а также специфическим составом смолы лиственницы, она не только находится на первом месте по стойкости к загниванию, но и в два раза превосходит по стойкости дуб, ясень и сосну. Ко всему прочему она практически не подвержена повреждению насекомыми. Со временем лиственница только набирает прочность и плотность.

Из-за высокой плотности сибирская лиственница сильно подвержена короблению и растрескиванию при сушке. На ее сушку требуется значительно больше времени, чем на другие хвойные породы. Только при строгом соблюдении режимов получается положительный результат. Для большинства наружных применений достаточно сушить ее до 17-19% влажности. Для внутреннего применения ее влажность должна быть еще меньше (10-12%).

Хотя лиственница и является относительно твердой породой, она достаточно хорошо обрабатывается высококачественным инструментом, в частности хорошо поддается фрезерованию. Ее можно клеить, пропитывать, сколачивать гвоздями или соединять шурупами, однако везде нужно помнить о необходимости правильной технологии обработки, чтобы учесть особенности, связанные с повышенной смолистостью и колкостью этого материала.

Длительное воздействие воды приводит к заметному повышению твердости лиственницы. При строительстве Венеции около 400 тыс. штук лиственничных свай было забито для укрепления оснований различных сооружений. В 1827 году т. с. спустя 1000-1400 лет, часть свай была обследована. В заключении об их прочности сказано, что сваи из лиственничного леса, на которых основана подводная часть города как будто окаменели. Дерево сделалось до того твердым, что и топор, и пила едва берет его.

Древесина лиственницы используется в малом судостроении, строительстве, столярном производстве. Это элементы строительных конструкций, стеновой брус, паркет, погонажные изделия, оконные рамы, шпалы и столбы линий электропередач. Из лиственницы делают сваи и другие элементы гидротехнических сооружений, которые служат неограниченно долго. Один из примеров - Венеция, о которой уже упоминалось выше. Другой пример - сваи Троянского моста через Дунай простояли 1800 лет.

Паркет Останкинского дворца графов Шереметьевых, оконные рамы Зимнего дворца доказывают, что древесина лиственницы может служить долгие годы без применения специальных антисептиков. Приходской костел деревни Обрет Пултусского уезда в Польше был построен из лиственницы (европейской!) в 1242 году и только в 1847 году уступил силе времени, простоял более шести веков. В 60-х годах прошлого века были исследованы бревна нижних венцов дома, который входил в опись жилых домов Красноярска 1697 года. Наиболее заметно разрушился лишь поверхностный слой толщиной около 2 м. А состояние остальной древесины оказалось вполне удовлетворительным.

В настоящее время разработана технология производства клееного бруса и мебельного щита из лиственницы. Древесину лиственницы в клееных конструкциях можно совмещать с сосной (при определенных условиях). Дорожка олимпийского велотрека в Крылатском сделана из лиственницы. Древесина лиственницы как в виде круглых лесоматериалов, так и в виде лесоматериала пользуется устойчивым спросом на рынке Западной Европы. Причем цены на лиственничную древесину практически не подвергаются сезонным колебаниям и остаются стабильно высокими.

Велика роль кедра (пиломатериалов из кедра) в жизни человека, и удивительно богатство его свойств. Среди множества древесных растений, произрастающих в средней полосе страны, а тем более на севере нашей Родины, сибирский кедр занимает особое положение. Вряд ли можно найти еще такое дерево, в котором бы содержалось столько положительных свойств. Лечебные свойства кедра подтверждает научно-популярная литература, такие серьезные и авторитетные исследователи, как академик П. С. Паллас. Целебными свойствами обладают и пиломатериалы из кедра. Красивая текстура, приятный розовый цвет и выделяющийся тонкий аромат, оздаравливающий и дезинфицирующий воздух помещения. Поэтому внутренняя отделка домов, бань, саун из пиломатериалов из кедра ценится не только за красивую структуру, но и как дезинфицирующее средство, что оказывает благоприятное влияние на здоровье жильцов.

Учеными отмечено, что в комнатах оббитых кедром воздух практически стерилен 200-300 бактериальных клеток в 1 куб. м. Между тем необходимо отметить, что по медицинским нормам даже для операционных помещений допускается 1 куб. м 500-1000 непатогенных микробов.
Характеристики разных типов древесины
Окраску древесине придают красящие дубильные вещества, находящиеся в ее клетчатке. Преобладают древесные породы с теплыми оттенками (желтые, охристые, красные, красно-коричневые, коричневые), но встречаются зеленые, синие, фиолетовые и черные породы древесины. Желтый цвет имеет древесина ели, пихты, липы, березы, осины, граба и др. Все эти породы отличаются между собой широким спектром оттенков (от беловато-желтого до желто-красного). Бурый цвет присущ древесине кедра, тополя, бука, лиственницы, ольхи, груши, сливы и др.

Коричневые оттенки имеют грецкий орех, черешня, яблоня. Фиолетовый цвет является отличительной чертой сирени и ядра бирючины. Условия, в которых растет и развивается дерево, влияют не только на текстуру его древесины, но и приводят к различным отклонениям от строения и развития ствола. Это, в свою очередь, может вызвать наличие различных пороков, накладывающих ограничения на область применения древесины. К таким отклонениям относят различные искривления ствола, наросты, сучки и развилки по его длине, вызывающие нарушения в самой текстуре, изменение ее цвета и оказывающие влияние на механическую прочность древесины.

Трещины появляются в древесине по мере ее роста. На их образование влияют природные факторы и внутренние напряжения, возникшие в стволе. Различают морозные, отлупные и метиковые трещины. Морозные трещины появляются в результате расширения внутренней влаги при сильных морозах. В результате возникают сквозные трещины, направленные радиально.

Внутренние напряжения, возникающие в стволе, приводят к появлению отлупных (отслоение друг от друга годичных слоев) и метиковых (идущих вдоль ствола от комеля к вершине) трещин. Помимо этого при сушке древесины могут появиться трещины, являющиеся результатом усушки. Сучки возникают в месте прорастания веток и значительно снижают ценность древесины. В местах сучков уменьшается механическая прочность древесины, так как после высыхания сучок теряет связь с основой и ослабляет конструкцию. Помимо этого, сучки оказывают влияние на внешний вид текстуры древесины, предназначенной под прозрачную отделку.

Косослой (наклон волокон) представляет собой различные отклонения направления волокон от продольной оси дерева. Древесина с таким пороком плохо воспринимает поперечную нагрузку. К разновидностям косослоя можно отнести свилеватость (волнистое размещение волокон) и завиток (местное искривление годичных слоев). Прорость - дефект на участке дерева, возникший в результате механических повреждений клетчатки. Такой участок древесины портит внешний вид и затрудняет отделку. Часто в этом месте встречаются грибные пятна и засмолки. Грибные поражения древесины возникают в результате воздействия на нее гнилостных процессов. В результате этого изменяются механические свойства древесины и ее цветовые тона.
Клееный брус
Однако вернемся к теме строительства жилья из древесины. Как известно, получить качественные строительные конструкции без камерной сушки пиломатериалов невозможно, а высушить без деформаций древесину толщиной 10-15 см (брус, бревно) практически невозможно. При высыхании древесины, происходит изменение ее структуры, внутренние напряжения деформируют материал, образуя трещины, происходит усадка, что приводит к значительным дефектам готовых изделий. При строительстве зданий из массивной древесины естественной влажности, требуется значительное время, чтобы материал в конструкциях высох, дал окончательную усадку, после чего можно приступать к дальнейшему строительству и отделке, используя различные уплотнительные материалы и обшивки.

Однако, даже если вы подождали год, пока дом сядет, все равно образуются щели между брусьями, трещины в стенах и в конечном итоге необходимо будет приобретать дорогостоящую вагонку для отделки дома снаружи и внутри. Кроме того врезки и врубки в углах здания, сделанные вручную так или иначе будут продуваться и сосать влагу, так как топором невозможно обеспечить идеальную точность.

Все эти проблемы решаются при использовании клееного профилированного бруса. Клееная древесина в несущих и ограждающих конструкциях используется давно. Тем не менее, в жилищном строительстве клееный брус появился недавно - на Западе 25 лет назад. Дома из клееного бруса стоят в Германии, Австрии, Финляндии, Чехии, Швеции - это символ престижа и обеспеченности их хозяев.

Клееный брус - самый современный на сегодняшний день материал для деревянного домостроения. Процесс его производства выглядит так: бревно с естественным содержанием влаги распиливается на доски небольшого сечения, которые легко просушиваются до уровня 10-12% влажности. Затем эти доски склеиваются (под прессом) с помощью специального экологически чистого клея, не влияющего на воздухопроницаемость древесины, которая используется только высшего и первого сортов, после радиологического контроля. Клей проникает под давлением глубоко в поры дерева, благодаря чему обеспечивается прочное соединение.

Толщина бруса зависит от количества склеиваемых частей. Для летних загородных домов достаточно ширины 100-150 мм, для дома, в котором планируется жить постоянно, необходимы стены толщиной более 200 мм. Пазы и гребни по длине бруса жестко фиксируют его в стене. Стена выглядит монолитной, ей не требуется дополнительная отделка и утеплитель. Брус из клееного дерева не меняет своей формы во время эксплуатации, у него очень маленькая усадка (в 2-3 раза меньше, чем, например, у оцилиндрованного бревна), он не растрескивается и дает широкие возможности для проектирования и строительства.

Стены из бруса толщиной 200мм обеспечивают комфортные теплоизоляционные характеристики помещений при температурах от -35C до +40C. Клеенный брус - надежный и долговечный строительный материал, сохраняющий все лучшие свойства древесины. При этом он практически не подвержен климатическим воздействиям. При производстве бруса используются ламели только радиального распила из сосны северных пород, причем они склеиваются таким образом, чтобы годовые кольца располагались в разных направлениях. Это снимает внутреннее напряжение и уменьшает сезонную деформацию и образование трещин. Количество ламелей - от 3 до 6.

Схематично современный профилированный клееный брус изготавливается так:

* бревно распиливается на доски (ламели);

* доска проходит сушку в сушильных камерах до 8+2% влажности;

* доски склеиваются друг с другом специальным двухкомпонентным экологически чистым клеем под давлением (с использованием прессов);

* из сухого деревянного пакета на четырехсторонних станках профилируется стеновой брус специальной формы или балки;

* готовые брусья торцуются (обрезаются) по проекту и запиливается в чашку или в лапу на высокоточном фрезерном оборудовании;

* каждый элемент имеет маркировку, в результате чего, сборка дома напоминает игру в детский конструктор, и не требует длительной плотницкой работы;

Основные преимущества клееного профилированного бруса:

* не меняет своей формы во время эксплуатации;

* имеет большую по сравнению с обычной древесиной прочность;

* имеет меньшую теплопроводность;

* имеет минимальную усадку по высоте;

* не растрескивается;

* имеет высокое качество лицевых поверхностей;

* пазы и гребни по длине бруса жестко фиксируют в брус в стене и не пропускают влагу - уплотнитель не требуется;

* стена выглядит монолитной и не требует дополнительной отделки;

* угловые соединения - точны и влагонепроницаемы;

* позволяет существенно сэкономить сроки строительства;

* дает возможность создания балок перекрытия большого сечения для больших пролетов;

* клеенный брус может быть более 6 м длиной, поскольку возможно сращивание;

К недостаткам клеенного бруса следует отнести:

* высокую стоимость, которая существенно превышает стоимость натурального стенового материала;

* более низкий уровень экологичности вследствие использования формальдегидных клеевых составов.

Клееный брус в истории
Самый известный пример использования клееного бруса - проект восстановления здания Манежа. Перекрытие Манежа начало проседать уже через несколько лет после постройки, и в 1930-е годы были установлены промежуточные поддерживающие опоры, которые также требовали замены. При строительстве Манежа использовались бревна длиной 12 метров, то есть естественной длины дерева, и в силу этого они имели множество соединительных элементов. Каждый такой соединительный элемент давал ослабление общей конструкции.

Современная технология клееного бруса позволяет производить цельные элементы длиной 45 м, необходимые для перекрытия Манежа. Сложности возникают лишь с транспортировкой элементов с завода-производителя, поэтому в основном при восстановлении здания Манежа будет использоваться клееный брус длиной около 24 метров. Уменьшение количества соединительных элементов значительно повысит прочность и устойчивость конструкции - можно надеяться, что новое перекрытие Манеже прослужит как минимум 50 лет.

Другим примером уникального применения клееных деревянных конструкций служит мост на 106 км МКАД. Этот построенный в 1998 году вантовый мост стал для своего времени прорывом - до этого деревянные конструкции на растяжение никто не делал. В конструкции моста была использована технология соединения древесины на растяжение с равнопрочным стыком по методу Станислава Борисовича Турковского - разработка нашей Лаборатории. По этой технологии клееных конструкций сейчас строят из дерева по всему миру.

Менее крупные объекты, в строительстве которых использована технология клееного бруса - это, например, склад химреагентов на Суздальской улице в Москве. В основе сооружения - две огромные арки из клееной древесины длиной 20 метров каждая, наверху они соединены накладками и по длине имеют несколько жестких стыков.

По той же технологии созданы арки склада хлоркалия в Морском порту Санкт-Петербурга - крупнейшего в Европе сооружения из клееных деревянных конструкций: пролет - 63 метра, высота в коньке - 45 метров, длина - 300 метров. Стыки этих арок прочнее, чем сама древесина, они делались с помощью вклеенных стержней и металлических пластин.

На стадии строительства находится атриум в МГИМО. Здание МГИМО построено таким образом, что образует внутренний замкнутый двор, который было решено перекрыть стеклянной крышей на деревянных балках. В проекте - балки различной длины и гнутые прогоны, расположенные в разных плоскостях. Это сооружение обещает быть очень красивым.

Недавно построен и крытый конькобежный центр в Крылатском. Основная несущая конструкция центра - металло-деревянные фермы пролетом около 50 метров: верхний пояс сделан из клееной древесины, нижний пояс и подкосы металлические. Внешне эта конструкция очень оригинальна и необычна - главная несущая балка с помощью вант соединяется с опорами.

Итак, 30-летняя технология клееных деревянных конструкций остается по-прежнему актуальной, позволяя создавать изящные и неповторимые формы, строить красивые и прочные здания, будь то большой промышленный объект или небольшой частный дом. Кстати, рекомендуемая толщина стены в доме для постоянного проживания - более 150 мм.


Комментариев: 0    Просмотров: 666

Оставить коментарий:

Ваше имя:
Комментарий:

kcaptcha обновить картинку


Код введен неверно

 
Повторите ввод комментария (нецензурная лексика запрещена).


Подписка на рассылку

Выберите рассылки:

Новости, статьи, обзоры
Объекты недвижимости

Введите корректный e-mail

Следите за нами

facebook twitter vkontakte google plus