Современные строительные технологии из дерева

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

История деревянного домостроения насчитывает несколько тысячелетий. Самой старой из ныне существующих деревянных построек -- храму Хорюдзи, расположенному вблизи древней японской столицы Нары, -- около 1400 лет. Всего на 400 лет моложе его деревянная церковь в небольшом норвежском городке Лиллехаммере. На Руси из древесины строили всё: от простой деревянной изгороди до церквей, царских хором и крепостей, но этих строений практически не сохранилось из-за многочисленных войн и пожаров. Одним из самых величественных сохранившихся до наших дней памятников деревянной архитектуры является Государственный историко-архитектурный и этнографический музей-заповедник Кижи. В России деревянное домостроение уступило своё положение строениям из камня лишь в конце 19-го века. Однако и в начале ХХ века в России появлялись выдающиеся постройки, целиком сделанные из дерева. Примером может служить павильон «Махорка» архитектора К.С. Мельникова-- один из самых первых реализованных примеров архитектуры советского авангарда.

1. История и конструктивные особенности деревянного строительства

Развитие такого домостроения связано с тем, что дерево является распространенным, экологическим, и что самое главное, надежным материалом. Дерево легко поддается обработке. А хвойные породы не способны гнить из-за смол. Изначально, из-за отсутствия таких крепежных материалов, как гвоздь, анкер - т.е. любых металлических изделий, люди были вынуждены возводить дома и строения «без единого гвоздя». Данная технология подразумевает высокое мастерство плотника, потому что необходимо стыковать различные по диаметру и длине деревянные брусья. В нашем городе Пермь существует этнографический музей-памятник деревянного зодчества - Хохловка. На территории данного музея находится 23 объекта, возведенных из дерева по такой технологии. Среди них несколько церквей, изб, мельница, амбары и пр.

С развитием технологий также развивалось деревянное строительство. Стали появляться различные конструктивные системы. Самой ранней была система домов, рубленных вручную. Рубленный и оструганный брус укладывался венцами. Таким образом постройка постепенно набирала высоту. Высота некоторых сооружений (церквей) могла достигать 37 м и более. Ширина пролета, в свою очередь, достигала до 9 м. Фундаментом в таких постройках мог выступать бутовый камень. Такая технология сохранялась до 19 века и позднее.

После того как появились разнообразные деревообрабатывающие станки, отпала необходимость обработки дерева вручную. Появились оцилиндрованные и строганные бревна. Т.е. конструкция деревянного дома осталась прежней - кладка горизонтально расположенного бруса, с образованием венцов. Изменился сам строительный материал, точнее его обработка. Это позволило оптимизировать строительные работы. Возведение дома стало индустриальным. Сократилось время строительства, т.к. материал уже подготовлен на деревообрабатывающем предприятии.

Немного позже появились каркасные деревянные дома. Их конструктивными элементами являются вертикально расположенные стойки. Вся основная нагрузка передается посредством данных стоек на фундамент дома. При строительстве каркасного дома снижается расход дерева, т.к. отсутствует необходимость возведения несущих стен. Вместо них можно использовать облегченные панели из листов древесины.

Несмотря на то, что сегодня технологии строительства различны, деревянные технологии имеют перспективное развитие. Современное общество нацелено на более гуманный путь развития. Т.е. использование экологичных методов производств и материалов. К этим критериям отлично подходит древесина. Путем комбинирования её полезных свойств, создаются различные новые строительные материалы. К ним относятся клееный брус, облегченные SIP-панели, различные пропитки и лаки от горения и гниения, технология Naturi® и пр. О последней и пойдет рассказ далее.

деревянный строительство брус архитектурный

2. Технология NATURI

Создателем технологии считается Георг Ганаус. Австриец озадачился вопросом - как можно построить энергоэффективный и высокотехнологичный дом из дерева и одновременно избавиться от такой существенной проблемы как усадка. Решение проблемы ему подсказала сама природа. Вертикально расположенный ствол дерева может выдержать нагрузку в 5 раз большую, чем уложенный горизонтально. Ему оставалось только придумать способ монтажа и решить ещё одну проблему, а именно, - избавить деревянный дом от такой операции как заделывание щелей. Взяв за основу технологию производства клееного бруса, Георг Ганаус усовершенствовал её, добившись того, что после монтажа вертикального бруса стена превращается в деревянный монолит и имеет вид финишного покрытия. В 2000 году был построен первый дом по технологии NATURI.

Как говорилось выше, характерной особенностью этой технологии является то, что брус располагается вертикально. В традиционном деревянном строительстве его принято располагать горизонтально. При этом отсутствует необходимость использовать дополнительное устройство теплоизоляции в местах стыков брусьев. Т.е. конструкция дома является полностью проветриваемой. Брус соединяется по системе «шип-паз», что обеспечивает отсутствие мостиков холода. Стена Naturi® 30 см имеет девять соединений паз-планка. Таким образом, внешняя стена имеет как минимум 21 плоскость пересечения поперечно направления ветра. Распределение сил и нагрузки в планке с пружинящими контактами особенно позитивно влияет на ветронепроницаемость. Наглядно это свойство можно продемонстрировать термографической съемкой. Возведение дома происходит из заранее подготовленных элементов, входящих в домокомплект.

В состав домокомплекта входят профилированный конструкционный брус для стен, профильные элементы внутренней и внешней обшивки, доски с отверстиями для выполнения верхней и нижней обвязки, балки междуэтажного перекрытия (при необходимости - половые лаги), детали стропильной системы, а также подкладные доски сечением 250 х 50 мм и обвязочный брус сечением 200 х 100 мм, которые заранее обрабатывают антисептиком. Для производства конструкционного профилированного стенового бруса используются стволы диаметром 160 мм (их принято считать тонкомерными) и длиной от 3 м. В заводском цеху их оцилиндровывают, а затем по всей длине делают компенсационные пропилы, необходимые для снятия возникающих при сушке напряжений. Пакеты с "кругляком" подсушиваются сначала на воздухе под навесом, а потом помещаются в сушильную камеру, откуда они выходят лишь по достижении древесиной влажности 12-14%. Далее материал отправляется на строгально-фрезеровочный станок, где заготовкам придают требуемый профиль. Полученные полуфабрикаты обрезают до требуемой длины, а затем в них сверлят нужное количество отверстий диаметром 25 мм под установку крепёжных деревянных нагелей.

Рассмотрим из каких материалов целесообразнее изготавливать данную конструкцию. Из-за того, что система собирается подобно пазлу, имеется возможность комбинировать различные породы дерева. К примеру, фасад дома облицовывается лиственницей, потому что данная парода способна противостоять дождевым нагрузкам без использования специальных мероприятий для их предотвращения. Внутреннюю обшивку изготавливают из кедра. Такая древесина имеет хорошие декоративные свойства, а её целебные качества являются еще одним поводом для её установки. В виду того, что материалом является пиленая древесина, то отсутствует потребность во внутренней отделке здания. Несущую часть стены изготавливают из сосны, потому что она хорошо работает на сжатие. Данные материалы не являются стандартными, и могут изменятся от требований строительства и пожеланий заказчика.

Рассмотрим конструктивные особенности данной системы. Из входящих в домокомплект элементов можно собирать стены любой толщины с шагом 100 мм. При этом устанавливаемые в шахматном порядке вертикально конструкционные брусья скрепляются между собой по принципу "шип-паз", а их стыки изнутри и снаружи прикрываются облицовочными элементами. Внешние стены дома могут быть двухрядными толщиной 300 мм, а при желании заказчика - трёхрядными - 400 мм. Внутренние несущие стены - обычно однорядные толщиной 200 мм. Самые тонкие стеновые конструкции - 100 мм. Они используются только для внутренних перегородок. Их создают из располагаемых в два ряда облицовочных элементов. В результате того, что брус устанавливается вертикально, удаётся возвести стены из массивной древесины практически любой длины и конфигурации (в том числе закруглённые). Они не подвергаются усадке, которая свойственна срубовым конструкциям из любых материалов. Значит обеспечивается стабильность размеров стен дома, что является едва ли не основным залогом его долголетия. При данной технологии становится возможным возведение деревянного дома в три этажа и более. Когда дом уже построен, сухой профилированный деревянный брус начинает вбирать в себя атмосферную влагу. При этом древесина немного разбухает, в результате чего не только исчезают зазоры между профилированными элементами стены, но и происходит их так называемое самостягивание. В итоге стены превращаются в очень прочную, почти монолитную конструкцию, разобрать которую в дальнейшем уже практически невозможно. Именно поэтому строительство домов Naturi можно доверять только квалифицированным специалистам. Сборка внешнего угла считается достаточно кропотливой, поэтому её можно доверить только квалифицированному мастеру. При этом конструкционный брус подрезается, монтируется (при необходимости герметизируется) и стягивается с соседним с помощью длинных саморезов. Работу выполняют с таким расчетом, чтобы снаружи стены располагались только целые элементы облицовки.

Междуэтажные перекрытия монтируют так же, как в традиционном срубе - деревянные балки (100x200 мм) с шагом 600 мм. Их крепят к брусу обвязки с помощью металлических элементов. Стальные уголки крепят на шурупы к верхнему деревянному поясу.

При устройстве оконных и дверных проемов применяют стеновые элементы меньшей длины. В верхней и нижней зонах монтируют подкладные доски, связывая их с брусом стены деревянными нагелями.

Следует отметить, что для каждого дома строительный комплект изготавливают "персонально" - количество и необходимую длину заготовок рассчитывает компьютер. Работа по большей части ведётся с достаточно короткими заготовками - их максимальная длина определяется высотой стен этажа. Готовый домокомплект пакетируют, упаковывают в защищающую от осадков термоплёнку и отправляют на склад или сразу на стройплощадку (от момента производства до начала использования должно пройти не более 4 нед.).

Из элементов системы Naturi можно возводить не только жилые дома, имеющие классический или же самый современный архитектурный облик, но и вспомогательные и надворные постройки - гаражи, бани, летние кухни, хозяйственные блоки и др., а также элементы малой садовой архитектуры - беседки, перголы, навесы, домики для детской площадки и т.п. Сооружённые из тех же материалов, что и основное здание, в одном архитектурном стиле и с использованием единых цветовых и графических решений. Вспомогательные, надворные и садовые строения составят архитектурный ансамбль, который впоследствии станет гордостью хозяев.

Таким образом можно перечислить достоинства и недостатки этой системы.

Достоинства:

· Легкий вес материалов;

· Низкая теплопроводность;

· Отсутствие усадки;

· Быстрые сроки возведения;

· Экологичность материалов;

· Легкая транспортировка;

· Монолитная конструкция.

Недостатки:

· Сложность в изготовление;

· Необходимость высококвалифицированной бригады для сборки;

· Отсутствие государственного стандарта;

· Сроки доставления и установки материала;

· Дороговизна.

Итак, появилась ещё одна технология возведения домов, позволяющая избежать проблем с усадкой деревянных конструкций. Причём такие здания сооружают из экологичной натуральной древесины, что обеспечивает их владельцам комфортные условия проживания. В качестве обшивки стен теперь можно использовать различные породы древесины, например, целебный кедр (внутри дома) и атмосфероустойчивую лиственницу (снаружи). Собранные стены сразу же готовы к отделке, как правило заключающейся в нанесении защитно-декоративного состава.

Но это ещё не все достоинства стеновых конструкций, собранных из вертикального бруса. Они обладают отличной ветронепроницаемостью, которая достигается благодаря множеству имеющихся внутри конструкции контактных плоскостей, расположенных перпендикулярно направлению движения воздуха, а также точности сборки. Кроме того, в стенах есть воздушные камеры - вкупе с высокими теплоизоляционными свойствами древесины они обеспечивают высокие показатели теплосбережения.

По новой технологии строения возводятся достаточно быстро. Как показывает практика, монтаж коробки дома площадью около 200 м2 бригадой из трёх-четырёх человек занимает около 20 дней, что позволяет в течение трёх месяцев построить здание под ключ. При этом архитектурный стиль сооружений может быть весьма разнообразным - от традиционного до ультрасовременного.

Размещено на Allbest.ru