Древесина как строительный материал

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Факультет «Транспортные сооружения и здания»

Кафедра «Здания и сооружения на транспорте»

Специальность «Промышленное и гражданское строительство»

Реферат

Древесина как строительный материал

Выполнил

студент IV курса:

Ромашкин К.Г.

Москва 2016

Элементы конструкции здания, ограждающие его объем, называют ограждающими конструкциями. К ним можно отнести, допустим, стены, пол, потолки, перегородки и т.д. Ограждающие конструкции могут быть как внешними, так и внутренними. Внешние выполняют важную функцию защиты помещения от влияния различных факторов окружающей среды. Внутренние предназначены для разделения помещения на отдельные сектора. Особенностью устройства таких сооружений является то, что они могут быть установлены как на месте (монолитные), так и собраны их привезенных элементов - готовых блоков и т.д. Состоять ограждающие конструкции могут как из одного слоя, так и из нескольких. При многослойной конструкции основными слоями могут быть такие, как изоляционный, несущий, а также отделочный. Значение таких элементов конструкции здания трудно переоценить. Ведь от них в основном и зависят рабочие и эксплуатационные характеристики помещений, как жилых, так и производственных

Дерево, как материал несущих и ограждающих конструкций, имеет следующие достоинства: дешевизна, простота изготовления, эстетическая привлекательность, экологичность. Впрочем, имеется и ряд существенных недостатков: недолговечность, повышенная огнеопасность, подверженность биологическому влиянию. Как преимущества, так и недостатки определили сферу применения древесины. В основном дерево используется в малоэтажном жилищно- гражданском строительстве, при возведении производственных и складских помещений в сельской местности, подсобных помещений, а также при строительстве временных сооружений.

Деревянные конструкции хорошо противостоят целому ряду агрессивных воздействий, под действием которых другие материалы разрушаются весьма интенсивно. Их применение обеспечивает экономию стали и бетона, так как отпадает необходимость в частых ремонтах для борьбы с последствиями коррозии. Наиболее выгодно их применение в случаях, когда полноценно используются такие качества древесины, как стойкость к агрессивной среде, относительно малая масса, высокая транспортабельность и декоративность. Долговечность и огнестойкость конструкций из клееной древесины, выше, чем из цельной, а в ряде случаев выше, чем железобетонных и металлических конструкций. Однако применение КДК в массовом строительстве сдерживается их высокой себестоимостью, которая связана в основном с высокой стоимостью водостойких клеев.

Древесина является древнейшим строительным материалом, практически не изменившим своей формы при длительной эксплуатации, что подтверждает многовековой опыт ее использования. В середине ХХ в. произошла настоящая революция в использовании древесины в архитектуре в связи с открытием высокостойких клеев, дающих возможность получить любую заданную форму в результате усовершенствования деревообрабатывающей техники и улучшения качества самой древесины с помощью химической обработки. Это позволило перейти к индустриально-поточному производству деревянных домов.

Клееные материалы расширили возможности применения древесины: созданы новые конструктивные системы и архитектурные формы, а следовательно и новая эстетика; увеличилась и сфера применения древесины - малоэтажные жилые дома, общественные здания и некоторые промышленные и сельскохозяйственные сооружения, где древесина используется в несущих и ограждающих конструкциях.

В современном деревянном зодчестве наметились два направления: архитектурные конструкции из естественной и клееной древесины. Как в первом, так и во втором случае отработаны конструктивные системы, основанные на использовании физических свойств древесины. Эти свойства служат важным фактором, определяющим и обуславливающим эстетику материала и форм из него. Конструкции из природной древесины находят широкое применение в современной архитектуре. Они подразделяются на несущие, воспринимающие основные нагрузки (изготавливаются, как правило, из твердых древесных пород) и ограждающие (из более мягких пород). В ряде случаев часть конструкции одновременно выполняет как несущие, так и ограждающие функции.

Способность древесины сопротивляться основным механическим воздействиям - сжатию, изгибу, растяжению делают ее пригодной для большинства конструкций в пределах несущих возможностей материала. В 50-х годах прошлого столетия в связи с открытием новых химических средств защиты древесины от гниения, придания ей огнестойкости и изобретением особо прочных клеев значительно расширились возможности применения древесины в строительстве. Широкому использованию клееной древесины в архитектуре способствуют такие ее качества как значительная прочность, малая масса, био- и огнестойкость, индустриальность, экономическая эффективность и высокая эстетичность. Из этого материала строятся общественные и промышленные сооружения.

Конструкции из клееной древесины позволяют создавать как прямоугольные формы, так и богатые пластикой сложные объемы криволинейных очертаний, не уступающие формам, выполненным в железобетоне. Появилась новая эстетика - эстетика клееной древесины, на основе которой создаются высокохудожественные произведения архитектуры, экстерьеры и интерьеры которых отличаются новизной композиционных решений. Этот материал отличается от природной древесины не только прочностью и долговечностью, формой конструкций и способами их возведения, но и эстетикой, что привлекает внимание многих архитекторов.

Бытующее в некоторых кругах архитекторов и инженеров мнение, будто древесина является второсортным материалом, не имеющим будущего, надо полагать, ошибочно. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, древесина в настоящее время, напротив, в высшей степени прогрессивный и конкурентоспособный материал и ее применение в строительстве из года в год расширяется. Древесина рассматривается в современной архитектуре как материал, имеющий большое будущее. В наши дни древесину относят к числу уникальных материалов, обнаруживающих неизвестные ранее свойства (клееная древесина является своего рода пластичным материалом), которые дают возможность применения ее в сложных сооружениях наряду с особо прочными материалами.

Рис. 1. Современный деревянный коттедж

Сегодня мы более, чем когда-либо смотрим на древесину с точки зрения органически присущих ей свойств формообразования. В архитектурно-строительных сооружениях деревянные конструкции выполняют несущие функции и являются одними из главных конструктивных элементов; изделия из древесины служат в качестве ограждений, а также выполняют роль декоративных элементов. Современные здания, полностью собранные из древесных материалов, отличаются продуманностью конструкций и высокими архитектурно-художественными качествами (рис. 1). Большим разнообразием конструктивных и композиционных решений отличаются архитектурно-строительные объекты, в которых используется древесина в сочетании с другими материалами. В одних случаях древесина может служить основой прочности здания, в других дерево используется в конструкциях с другими материалами. В композиционном отношении древесина играет важную роль, так как деревянная плоскость фасада характеризуется такими декоративно-художественными качествами как ритмическая раскладка теса, текстура и цвет древесины, что способствует созданию художественного образа.

Рис. 2. Древесина в интерьере

Дерево традиционно используется в интерьерах, создавая благоприятные условия для проживания людей. В силу того, что архитектурные элементы интерьера всегда воспринимаются с относительно близкого расстояния, защищены от воздействия атмосферных осадков и имеют своеобразную рассеянную освещенность, им присущи специфические черты - более мелкий масштаб, тонкая проработка деталей и индивидуальное цветовое решение. Все это делает архитектуру интерьера более интимной и близкой человеку (рис. 2).

Характерными признаками современного интерьера являются простота художественных средств - минимальное количество архитектурных деталей, скромность декоративного убранства, цветовые акценты, рациональная и компактная меблировка. При использовании древесины большое значение имеет специфика материала, связанная с его декоративно-художественной обработкой: резьбой по дереву, выявлением текстуры и цвета древесины. Цветовые особенности древесины являются чрезвычайно важным средством в руках архитектора при решении композиционных и декоративно-художественных задач. древесина архитектурный прочность экономичность

Эстетические возможности древесины, как подлинно архитектурного материала, проявляются также в малых архитектурных формах. В небольших сооружениях декоративно-художественные и конструктивные возможности древесины могут быть использованы наиболее полно. И не случайно малые архитектурные формы в течение многих сотен лет сооружались только из древесины. Ее значение не уменьшилось и в настоящее время благодаря тому, что из древесины можно быстро изготовить и установить элементы малой архитектуры - павильоны, беседки, трельяжи, ограды, скамьи. Из дерева нередко создаются структуры на высоком художественном уровне. Благодаря тому, что деревянные элементы легко сопрягаются друг с другом, из них можно получать разнообразные декоративные формы, отличающиеся строгой геометричностью и конструктивностью.

Древесина обладает природными художественными качествами, заложенными в ее текстуре. Волокна ее отличаются большим разнообразием рисунка. Каждая порода содержит множество живописных рисунков текстуры: от простых и мелких витиеватостей до сложных орнаментальных пятен (карельская береза). Древесина сосны, ели, лиственницы, березы, каштана, дуба наиболее пригодна для использования ее в архитектуре, так как обладает наиболее высокими строительными качествами и в то же время имеет прекрасную текстуру. Архитекторы особое внимание уделяют текстуре в зависимости от расположения деревянных деталей в композиции всего фасада или его части. Текстура может быть ярко выраженной в теневых листах и более сдержанной на освещенных поверхностях и особо живописной в интерьерах, мебели и оборудовании.

Одним из наиболее характерных видов художественной обработки древесины является резьба. Декоративные украшения с помощью резьбы по дереву всегда были свойственны древнерусскому зодчеству. Многие века резьба широко использовалась в архитектуре - деревянные постройки прошлого отличались не только техническим мастерством, а нередко и грандиозностью, но и искусством выполнения резных украшений. Резьба применялась во внешней архитектуре, в интерьерах и мебели. Она имела большое значение для художественного восприятия архитектуры. Результаты художественных поисков архитектора зависят в большей степени от понимания им специфики дерева как архитектурного материала. Это относится не только к знанию строительных особенностей древесины, но и к осмыслению ее декоративных качеств. Поэтому архитектор должен уделять внимание характеру резьбы и ее месту на фасаде дома. Мотивы резьбы, композиция и техника исполнения органически увязываются с назначением и масштабностью здания. Либо она выполняется в виде самостоятельного художественного акцента фасада, либо с ее помощью подчеркивается значение той или иной детали (рис. 3).

Рис. 3. Резьба по дереву

В решении композиционных задач нередко участвует цвет древесины. Следует отметить, что цвет поверхности струганной древесины в основном зависит от времени ее пребывания на открытом воздухе. От длительности такого пребывания незащищенная древесина начинает темнеть, и чем дольше она находится на открытом воздухе, тем темнее становится. Для сохранности древесины поверхность ее покрывают масляными или эмалевыми красками. Однако покрытие древесины глухими красками отрицательно сказывается на художественных качествах поверхности. Даже при самых высококачественных покрасках этот прием, скрывающий природную текстуру древесины, создает впечатление, что деревянная постройка выполнена из другого материала. Дерево теряет свое главное эстетическое свойство - текстуру.

Ввиду этого для покрытия древесины разработаны отечественными и зарубежными химиками специальные составы, рассчитанные на длительное сохранение ее внешнего вида и текстуры. Такими составами, как цветными, так и бесцветными, в соответствии с замыслом архитекторы покрывают поверхности стен и отдельных деталей фасада: карниза, оконных наличников, переплетов, дверных полотен и других элементов.

Представителями русского классицизма использовался естественный цвет дерева в отделке полов, стен, дверей. Этот прием является наиболее эффективным. Он основан на сочетании нескольких пород древесины из расчета, что каждая порода обладает только ей присущим цветом. При этом в пределах основного цвета можно получить множество оттенков и светлот. Естественные цвета древесины различных пород при сохранной пропитке удовлетворяют самым высоким требованиям архитектора.

Дерево в руках талантливого зодчего обретает оригинальные выразительные формы. Инженеры и архитекторы в создании прочности и красоты здания всегда считаются со строительными и биологическими особенностями древесины, что дает им право использовать ее во всех частях сооружений. Древесина больше, чем какой-либо другой материал способствует выявлению тектоничности здания. Ведущую роль в этом играют открытые конструктивные элементы, которые в соответствии со строительной необходимостью и на основе простых геометрических закономерностей превращаются зодчими в художественные элементы. Специфичность дерева порождает новые идеи формы и обусловливает современность и оригинальность «деревянной» архитектуры.

Архитектор Л.М. Лисенко, характеризуя древесину, отметил, что этот материал создал две архитектуры - традиционную и обновленную. Первая возникла на заре человеческой истории, в течение многих веков совершенствовалась и продолжает развиваться в настоящее время, а вторая появилась только со второй половины ХХ в. Для древесины наступила новая эра - наука и техника активно вмешались в ее биологическую структуру, и в результате сложного химико-биологического процесса была создана так называемая облагороженная древесина - новый материал. В деревянной архитектуре образовался своего рода разрыв между «старой» - природной и «новой» - деревоклеенной.

Вместе с тем, несмотря на различие между природной и клееной древесиной, между ними существует глубокая связь, их роднит сама природная сущность. Конструктивное формообразование древесины принципиально не изменилось а, следовательно, не изменялись и принципы образования архитектурных форм. Изменились только строительные возможности древесины, что и определило ее широкое внедрение в строительную практику наряду с такими материалами как металл и железобетон.

Использование древесины в архитектуре обеспечивает решение важнейшей задачи - внедрить в практику прочный и дешевый строительный материал. Опыт, накопленный в результате длительного освоения данного материала, реализуется сегодня как в массовом малоэтажном индустриальном строительстве, так и в отдельных уникальных зданиях.

Качественно новое воплощение древесины рождается в процессе развития новых архитектурных форм. Долгое время дерево использовалось, главным образом, в статических схемах, таких как срубная или строечно-балочная конструкция. С открытием новых сверхпрочных клеев для склеивания древесины расширились рамки использования дерева.

Перспективно и обладает значительной технико-экономической эффективностью производство и применение элементов деревянных клееных конструкций - балок, рам, арок, ферм, пространственных структур. В настоящее время в целом ряде стран соответствующее производство представляет самостоятельную отрасль промышленности, включающую научные центры, проектные мастерские, специализированные заводы.

Среди всех современных древесных материалов трудно недооценить с эстетической и экологической точек зрения прежде всего те, которые получены из натуральной (массивной) древесины - бревна, брусья, шпон, пиломатериалы, разновидности паркета, фрезерованные изделия. Природные цвет и рисунок древесных пород вызывают ощущение теплоты, комфорта и положительные эмоции, а природные составляющие уникальной структуры древесины оказывают положительное влияние на физическое состояние человека.

Изучение деревянной архитектуры в прошлом и настоящем, рассмотрение приемов формообразования в современном деревянном строительстве дают возможность утверждать, что в ближайшие десятилетия деревянное строительство будет интенсивно развиваться, тем более, что оно обеспечено сырьевой базой, ресурсы которой, в отличие от других материалов, непрерывно пополняются. Потенциальные возможности древесины как строительного материала неисчерпаемы. Игнорировать их - значит обеднять нашу архитектуру. Древесина должна занять достойное место в современном индустриальном строительстве.

Размещено на Allbest.ru