Вы здесь

Индивидуальное домостроение из клееного деревянного бруса

Версия для печати

В домостроительный комплекс ОАО «Управляющая компания холдинга «Забудова», производящий полный комплект современных строительных материалов, изделий и конструкций для энергоэффективных зданий [1, 2], входит деревообрабатывающий завод (ДОЗ).
Деревообрабатывающий завод (ДОЗ) введен в промышленную эксплуатацию в августе 1996 г.
Генеральный проектировщик – фирма Eizenmann (Германия) совместно с «Минскпроектмебель». Технологический процесс реализуется на оборудовании ведущих немецких фирм Weinig, Hess, Dimter, используются лакокрасочное оборудование и сушильные камеры фирмы Eizenmann. Конструирование изделий проводится в автоматическом режиме по программе Prologik.
Ассортимент продукции включает практически весь спектр столярных изделий: окна, балконные двери, дверные блоки, паркет, детали профильные (доска пола, обшивка, плинтус, наличник, поручень, подоконная доска).
Окна, балконные двери и дверные блоки производятся полной заводской готовности: с нанесением защитно-декоративного покрытия, установленной фурнитурой, остеклением, упаковкой. Производственная мощность завода – 120 тыс. м2/год оконных и дверных блоков, 1300 м2/год деталей профильных из древесины.

 

Практически вся основная продукция производится из клееного массива. Применение клееной древесины обусловлено ее несомненными преимуществами по сравнению с цельной.

Выделим основные из них:

– высокое качество поверхности – перед склейкой из древесины вырезают сучки и дефекты, заготовки подбирают по цвету, текстуре. Поэтому изделия из клееной древесины имеют безупречный внешний вид. То есть качество поверхности материала регулируется в соответствии со строительными требованиями независимо от исходного сырья круглой древесины;

– стабильность геометрических размеров. Клееная древесина в отличие от цельной сохраняет форму и размеры с течением времени – не дает усадки, не скручивается и не изгибается. Это обусловлено отсутствием в ней внутренних напряжений, а также тем, что она изготавливается из предварительно высушенного сырья;

– прочность конструкции из клееной древесины на 50–70% выше по сравнению с цельной, что позволяет использовать в современном деревянном домостроении пролеты и разменные характеристики, присущие другим строительным технологиям.

В последние годы все шире применяется более прогрессивная технология изготовления деревянных домов: традиционное бревно становится лишь сырьем для получения высокотехнологичного и более современного строительного материала – клееной конструкционной древесины. Начнем с того, что деревянные дома, возведенные из традиционных материалов – бревна или цельного бруса, имеют ряд недостатков. Прежде всего строительство бревенчатых домов (изготовление срубов) требует высокой квалификации плотников. Кроме того, процесс это длительный, трудоемкий и требует индивидуального подхода к обработке материала. В расчет нужно принимать и значительную осадку конструкции дома. Бревна имеют влажность, как правило, более 30%. При высыхании бревен в срубе в течение 1–2 лет усадка стен дома составляет 10–20 см на этаж. А это значит, отдельные работы нужно отложить как минимум на год. Помимо этого к недостаткам цельных деревянных конструкций относятся: склонность к появлению трещин и короблению в процессе эксплуатации, нарушение геометрии и, как следствие, уменьшение теплоизоляции стен, что приводит к проникновению влаги и вызывает их гниение.

Благодаря современной технологии склеивания стало возможным использовать клееную древесину практически во всех конструктивных элементах деревянного дома (для стенового бруса, стропил, балок перекрытий и т.д.).

Дерево, как известно, один из самых древних натуральных, точнее, природных строительных материалов. И несмотря на появление огромного количества новых, более современных материалов с различными суперсвойствами, оно по-прежнему пользуется спросом у архитекторов, строителей и потребителей строительной продукции. Ведь древесина – очень здоровый или, говоря современным языком, экологически безупречный материал. Под его экологичностью подразумевается совокупность ответов на следующие вопросы: вреден ли сам материал или его выделения для здоровья; требует ли он покрытия и насколько оно вредно; вредны ли отходы от производства, строительства и эксплуатации материала; насколько экологичны и экономичны технологии утилизации материала и его отходов; относится ли он к категории местных материалов [3].

По данным Минздрава СССР [4], коэффициент экологичности для дерева составляет 1,0, для ячеистого бетона – 2,0. В то время как для кирпича он равен 10,0, керамзитобетона – 22,0.

Характеристики аккумуляции тепла и остывания стен одинаковой (0,4 м) толщины, выполненных из ячеистобетонных блоков D500, полнотелых и пустотных кирпичей, тяжелого бетона и дерева, даны в таблице. Приведенные сравнительные показатели характеризуют дерево и ячеистый бетон как эффективный теплоизоляционный материал с высокой тепловой инерцией.

Кроме оценки технико-экономических показателей эффективности применения различных стеновых материалов и изделий, следует остановиться еще на одном немаловажном факторе, а именно – внутрижилищном микроклимате среды или так называемой комфортности проживания человека в домах со стенами из различных материалов.

Многие задаются вопросом, что такое комфортное жилье, но каждый представляет его по-своему. Для одного приоритетным является месторасположение дома или квартиры, для другого – их площадь. Но, пожалуй, все согласятся, что комфортный дом – это тепло, свет и воздух [5].

Известна комфортная градация проживания человека в домах со стенами из различных материалов, предложенная зарубежными исследователями и доложенная на международном симпозиуме по автоклавным строительным материалам в Ганновере более 30 лет тому назад. Первое место по комфортности согласно этой градации занимают дома со стенами из дерева, третье-четвертое – дома со стенами из ячеистого бетона, шестое-десятое – стены из керамического и силикатного кирпича, а стены из керамзитобетона и обычного железобетона находятся на последнем место. Промежуточные позиции в этой градации занимают стены со смешанными стеновыми материалами [6].

Всем критериям оценки экологичности и энергоемкости материала и комфортности проживания человека в домах отвечают дома из клееного деревянного бруса.

В 2005 г. на ДОЗе освоено изготовление деревянных домов из клееного бруса, годовой объем производства которого – 2500 м3, или 300 домов площадью 150 м2. Завод выпускает дома 100%-ной заводской готовности:

  • стены (брус клееный – максимальное сечение 200х127 мм, минимальное – 95х114 мм);
  • полы (доска толщиной 27 мм);
  • потолок (вагонка толщиной 16 мм);
  • межэтажные перекрытия (балки перекрытия сечением 165х210 мм);
  • кровля (стропильная система – балки сечением 50х150 мм, цементно-песчаная черепица);
  • окна и витражи (деревянные оконные блоки со стеклопакетами);
  • двери (дверные блоки);
  • наличники.

Проектирование деревянных домов из клееного бруса производится в программе Cadwork 3D. Представленный заказчиком проект проходит в Cadwork все стадии архитектурной проработки, конструирования, изготовления и передачи данных в цех изготовления стенового бруса, обеспечивая экономичность и безупречное исполнение.

Сконструированные элементы заносятся в список, где содержатся все данные, имеющие отношение к калькуляции, заказу и изготовлению узлов (№ списка производства, подблок, наименование, длина по спецификации, общий объем заготовок). Внешний вид списков может свободно определяться и форматироваться. Программа также предоставляет возможность автоматической оптимизации списков, гарантируя тем самым высокий процент выхода при раскрое заготовок по длине.

Таблица

Сравнительная характеристика стен

Материал стены Плотность материала, кг/м3 Плотность материала стены, кг/м3 Удельная теплоемкость, С, Дж/кг∙м∙°С Коэффициент теплопроводности и кладки, λ, Вт/м∙°С Термическое сопротивление, R, м2∙°С/Вт Аккумулированное тепло, Дж/м2∙°С Время остывания, tА, ч Толщина стен, В, м Ячеистобетонные блоки на клею D500 570 1000 0,17 2,35 228 000 148 0,4 Кирпич плотный 1800 1836 1100 0,81 0,49 792 000 108 0,4 Кирпич пустотный 1000 1224 1100 0,52 0,77 528 000 113 0,4 Тяжелый бетон 2400 2400 840 1,9 0,21 806 400 47 0,4 Сосна или ель поперек волокна 500 500 2300 0,18 2,22 460 000 312 0,4 Сосна или ель вдоль волокна 500 500 2300 0,35 1,14 460 00 146 0,4

 

Производственный процесс изготовления бруса
деревянного клееного

Лесоматериалы круглые распиливаются на лесопильных рамах на необрезной пиломатериал (фото 1, 2), который укладывается в пакеты и сушится в сушильных камерах до необходимой весовой влажности (12±3%).

Пакеты сухого пиломатериала подаются на линию раскроя. Необрезной пиломатериал после предварительной торцовки раскраивается на заготовки согласно поставам.

Производится двухстороннее строгание заготовок по пластям для вскрытия пороков и дефектов древесины.

Далее заготовки подаются к рабочему столу для обозначения пороков древесины флуоресцирующим мелом (фото 3). Маркированные заготовки проходят через счетно-измерительную систему, где торцуются в соответствии с нанесенной маркировкой на оптимальную длину с выторцовкой дефектов древесины.

Оторцованные заготовки перемещаются ленточным транспортером с автоматической сортировкой по длине к столу для укладки, где они сортируются (фото 4) и пакетируются вручную на поддоны.

Заготовки укладываются на рабочий стол линии сращивания с последующим нарезанием мини-шипа с противоположных сторон с одновременным нанесением клеевого раствора.

В автоматическом режиме формируется пакет и производится склеивание заготовок по длине (фото 5–7).

Склеенные заготовки в автоматическом режиме торцуются на требуемую длину.

Срощенные по длине ламели транспортируются к строгальному станку, где производится четырехстороннее строгание.

На пласть ламелей предварительно наносится клеевой раствор на вальцевом клеенаносящем станке, который обеспечивает равномерное нанесение клеевого раствора (фото 8). Склеивание по толщине строганых ламелей осуществляется при помощи одностороннего пневматического пресса (фото 9).

Склеенный брус транспортируется к строгальному станку, где проводятся его профилирование и чистовое строгание.

Верхней и нижней грани бруса придан специальный профиль, обеспечивающий при сборке сруба дома (стен) герметичность сопряжения, т.е. непродуваемость (фото 10).

Спрофилированный клееный брус торцуется в размер по длине согласно предварительно разработанной спецификации.

 

 

 

Производится маркировка клееного бруса согласно спецификации элементов дома. Маркировка состоит из номера бруса, обозначенного арабскими цифрами, и стены, обозначенной буквой русского (латинского) алфавита. Она наносится на этикетку, которая прикрепляется к торцу бруса скотчем.

Оторцованный и промаркированный брус подается к углозарезному станку, где производится фрезерование чашек согласно спецификации элементов дома.

На профилированном клееном брусе при необходимости проводится заделка дефектов древесины «лодочками».

Далее на брус равномерным слоем без пропусков наносится специальная обработка (фунгицидами, антипиренами), обеспечивающая защиту древесины в процессе хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации дома от увлажнения, гниения и возгорания. Для предотвращения коробления и деформации сопряжений при пакетировании брусья укладываются на прокладке и жестко стягиваются.

По согласованию с заказчиком проводится контрольная сборка дома частично или в полном объеме. Готовый брус укладывают в транспортные пакеты или пачки и упаковывают в полиэтиленовую пленку (фото 11). Каждая упаковка сопровождается перечнем содержащихся в ней промаркированных брусов.

Следует отметить, что все отходы от производства столярных изделий и деревянного бруса сжигаются в котле мощностью 10 т/ч пара, а также используется при производстве пилет и др.

Технология сборки сруба дома

Сруб дома собирается из брусьев, заготовленных для каждой стены (перегородки) согласно проекту.

Брусья в пакетах уложены в такой последовательности, что сверху находятся брусья первых венцов сруба, а внизу пакета – верхних.

Перед началом сборки сруба упаковки с брусьями раскладываются по четырем сторонам от фундамента в соответствии с маркировкой стен.

К моменту начала монтажа обрез фундамента должен быть выровнен по нивелиру цементно-песчаным раствором до строгой горизонтальности.

Монтаж сруба ведется мелкоэлементным методом без применения средств механизации (фото 12).

По цементно-песчаной стяжке фундамента укладываются два слоя гидроизоляционного рулонного материала с проклейкой битумом.

Устройство обвязки. Для обвязки применяется доска толщиной 50–60 мм, шириной 180 мм. Производится разметка отверстий и узлов сплачивания обвязки.

Сверлятся отверстия для пропуска анкерных болтов, заложенных в фундамент, и подготавливаются сопряжения сращивания обвязки.

Подготовленные доски обвязки промазывают битумом и укладывают на гидроизоляционную ленту фундамента, пропустив через отверстия в ней анкерные болты.

Стыки просмоленной доски по ее длине и в углах садятся на клей и скрепляются шурупами длиной 80 мм.

В местах сопряжения наружной обвязки с внутренней доски соединяются металлической пластиной на шурупах, которая ставится заподлицо с пластью досок.

По просмоленной доске укладывается минплита или войлок, а на них шунтируется первый венец, который был подготовлен для посадки на анкерные болты.

Плотность сопряжения обвязочного пояса с первыми венцами сруба достигается их стяжкой с помощью анкерных болтов. После стягивания этих венцов контролируется горизонтальность их положения, а после корректировки производится соединение нагелями.

Последующие венцы сруба укладываются в технологической последовательности сборки согласно маркировке и проекту (фото 13).

Для устойчивости сруба венцы между собой скрепляются нагелями диаметром 16 мм через каждые 1,5...2,0 м по ходу венца и в шахматном порядке по высоте.

Нагели устанавливаются в каждом венце, просверливая в нем сквозные вертикальные отверстия с частичным захватом нижележащего венца.

Отверстие должно быть глубиной на 1,5...2,0 см больше длины нагеля, т.е. глубиной 220 мм.

Перед постановкой нагелей каждый установленный венец должен осаживаться до полного сопряжения с нижним.

Нагели забиваются в отверстия до отказа. Оставшийся незабитый участок нагеля срезается заподлицо с плоскостью бруса с помощью стамески.

На простенках нагели ставятся на расстоянии 12...15 мм от края проема в количестве не менее двух.

Для осаживания до плотного сопряжения брусьев над проемами их дополнительно стягивают с помощью автомобильных упаковочных ремней.

Угловые соединения выполняются путем чередования брусьев смежных рядов (фото 14).

Пять верхних венцов являются обвязочными и скрепляются между собой анкетными болтами.

Сборка внутренних стен и перегородок осуществляется синхронно с кладкой наружных стен.

Укладка каждого венца сруба производится на очищенную от опилок, стружек и щепы поверхность нижележащего венца.

На время длительных перерывов монтажных работ возведенные стены сруба защищаются от возможного увлажнения полиэтиленовой пленкой или другим гидроизоляционным материалом.

После сборки сруба дома выполняется монтаж перекрытия (фото 14) и кровли (фото 15).

Бригада строителей в составе 6 человек монтирует сруб дома с крышей площадью 82 м2 за 2 недели, соответствующей площадью 180 м2 за 1 месяц.

В ОАО «Управляющая компания холдинга «Забудова» разработан каталог проектов домов из клееного бруса. В качестве примеров приведены двухэтажный дом «Валенсия» (фото 16) и одноэтажный «Неон» (фото 17).

Литература

1. Бурак, М., Сажнев, Н. Домостроительный комбинат «Забудова» // Архитектура и строительство. – 2002. – № 2. – С. 58–59.

2. Беланович, С.Б., Бухта, Д.П., Сажнев, Н.П. Домостроительному комбинату «Забудова» 20 лет // Строительные материалы. – 2010. – № 11. – С. 67–72.

3. Широков, Е.И. Энергопассивный экодом для Беларуси // Международная научно-практическая конференция. Жилище ХХI века: сб. материалов. – Мн., 1999. – С. 12–14.

4. Сажнев, Н.П., Сажнев, Н.Н. Ячеистый бетон – современный строительный материал // Теория и практика производства и применения ячеистого бетона в строительстве: сб. научных трудов. Вып. I. – Днепропетровск, 2005. – С. 25–32.

5. Комфортное жилье – технология завтрашнего дня // Архитектура и строительство. – 2007. – № 9. – C. 61.

6. Воробьев, Х.С., Балицкий, В.С, Франивский, А.А. Проблемы производства и применения изделий из ячеистого бетона в строительстве // Новi технологii в будiвництвi. – 2002. – № 1 (3). – С. 18–27.


comments powered by HyperComments
Читайте также
02.09.2003 / просмотров: 18 996
Государственный кадастр г. Минска начал формироваться в 1993 г. В качестве первоочередных были выделены четыре подсистемы: государственный земельный...
23.04.2004 / просмотров: 26
Любая качественная выставка в той или иной степени отражает ситуацию в отрасли. Экспозиция одного из наиболее успешных международных выставочных...
07.03.2005 / просмотров: 6 455
Лауреаты конкурса "Дизайн интерьеров: Идеи и реализации" в номинации "Интерьер индивидуального жилого дома" Виктор Кобызев и...