Список литературы

1. Строительство крыши своими руками шаг за шагом: Кровельный Гид [Электронный ресурс] : Режим доступа : URL : http : // krovgid.com.

2. Построй дом сам [Электронный ресурс] : Режим доступа : Как построить дом своими руками URL : http : / /postroj-sam.ru.

3. Крыша и кровля для дома – виды, конструкции и этапы строительства [Электронный ресурс] : Режим доступа : URL : http : // krovlyakrishi.ru .

4. Компании ТехноНиколь [Электронный ресурс] : Режим доступа : Материалы для кровли, гидроизоляции и теплоизоляции. URL : http : // www.tn.ru.

УДК 728.2:694.1

О многоэтажном деревянном строительстве а. Н. Ткаченко, т. С. Наумова 25

Ткаченко Александр Николаевич, Воронежский государственный технический университет, канд. техн. наук, профессор кафедры технологии, организации строительства, экспертизы и управления недвижимостью Наумова Татьяна Сергеевна, Воронежский государственный технический университет, магистр гр. М 242

Аннотация: Рассмотрены перспективы строительства деревянного домостроения, а также представлена технология возведения домов с применением СLT-панелей и LVL - балок, проанализированы плюсы и минусы данной технологии и сделаны выводы об отсутствии исследований по технико-экономическому обоснованию массового возведения деревянных многоэтажных зданий.

Ключевые слова: деревянные конструкции, домостроение, СLT-панелей, LVL - балок.

До 80-х годов многоэтажные здания выполнялись из кирпича или сборных железобетонных конструкций. По мере развития экономики и строительства на смену им пришло монолитное домостроение, но строительство не стоит на месте, изобретаются все новые и новые технологии. Одной из них является деревянное домостроение из СLT-панелей (перекрестно-клееных панелей из хвойных пород дерева) и LVL - балок (ламинированных балок из шпона).

CLT-панели производят из деревянных ламелей (тонких пластин)толщиной от 10 до 45 мм перекрестно наклеенных друг на друга при помощи связующего без содержания фенолформальдегидных смол под давлением не менее 0,6Н/мм² (рис. 1). Благодаря тому, что каждый слой имеет свое направление древесных волокон, возникающие в них напряжения уравновешиваются, анизотропные свойства и эффект усыхания сводятся к минимуму, а несущая способность увеличивается [1].

Рис. 1. CLT- панель. Рис. 2. LVL - брус.

LVL-балки изготавливают по технологии склейки нескольких слоев лущенного шпона хвойных пород толщиной порядка 3 мм (рис. 2). Волокна древесины хвойных пород располагаются параллельно. Благодаря однородной структуре брус хорошо воспринимает поперечные нагрузки. Основное применение LVL-бруса – несущие элемент каркаса, так же используются для перекрытия больших пролетов (до 36 м), в помещениях с агрессивной средой и повышенной влажностью [2].

Рассмотрим ряд свойств, которыми обладают деревянные конструкции:

• сейсмостойкость. Деревянные клееные конструкции могут выдержать землетрясения силой до 9 баллов. Технология «пост-натяжения», разработанная инженерами, представляет собой использование стальных «сухожилий», соединяющих деревянные конструкции. Они действуют как резиновые ленты, что позволяет зданию возвращаться в исходное положение после любого сейсмического воздействия [3].

• легкость. Деревянные конструкции в 6 раз легче железобетонных, что позволяет снизить себестоимость строительства за счет экономии на подъемной технике, а также использовать фундаменты мелкого заложения там, где это было невозможно при использовании каркаса из каменных и бетонных конструкций.

• хорошие изоляционные свойства. Теплоизоляционные свойства деревянных панелей в 3-5 раз больше, чем у кирпичных или бетонных стен, так же древесина обладает повышенными звукопоглощением [1].

• сокращение сроков строительства. Время возведения здания сокращается примерно на 30% по сравнению с аналогичными из железобетонных конструкций [8]. Почти все работы выполняются на заводе (вырезаются оконные и дверные проемы, а также выполняются каналы для коммуникаций). 8-10 этажное деревянное здание 4 строителя возводят за 9-10 недель, работая несколько дней в неделю. Технологические перерывы связаны с поэтапным подвозом конструкций [4].

• возобновляемость. Древесина после окончания эксплуатации здания может быть переработана и использована вторично.

CLT - панели обладают достаточно высокой огнестойкостью (REI 30-REI 120 (в зависимости от толщины)). Под воздействием температуры свыше 280˚С на поверхности древесины образуются обугливающий слой, который препятствует проникновению кислорода внутрь, тем самым замедляя процесс горения [4]. Проводились эксперименты: CLT-панель толщиной 180 мм за час нагрелась на 10 градусов, при том что источник горения имел температуру 1200 С [1].

Для увеличения огнестойкости могут применяться следующие огнезащитные мероприятия:

• пропитка огнезащитными составами;

• покрытие огнезащитными лаками, красками, эмалями;

• облицовка негорючими гипсоволоконными плитами (используется если обработка огнезащитными составами невозможна).

• рулонная огнезащита представляет собой фольгированный утеплитель, данная защита применяется в непосещаемых, закрытых помещениях;

• конструктивная огнезащита представляет собой специальные огнеупорные пояса, которые предотвращают беспрепятственное распространение огня;

• дополнительные средства защиты в виде каркаса из кирпича или специальной штукатурки [5].

По принципу действия огнезащитные краски для внутренних работ могут быть двух видов:

• Вспучивающаяся. Под воздействием высоких температур (180-220˚С) краска растрескивается, образуются поры, через которые происходит выделение п

  Рис. 3. Вспучивающаяся краска после воздействия высоких.

  реобразованного сухого остатка и инертного газа, таким образом защитный негорючий слой может увеличиться в 10-40 раз (рис. 3).

• Не вспучивающаяся краска изначально представляет собой теплоизоляционный слой, состоящий из жидкого стекла и антипереновых наполнителей [5].

В состав противопожарных красок так же часто входит биозащита, которая позволяет эффективно защищает древесину от гниения. Эффективность данных защитных мероприятий сохраняется в течение 10-20 лет.

Для защиты деревянных конструкций от гниения могут быть дополнительно использованы следующие методы обработки антисептиками:

• покрытие древесины с помощью валика, кисточки и т.д.;

• замачивание в ваннах со специальным раствором;

• импрегнирование- пропиткадревесины защитными составами в автоклаве под высоким давлением [6].

Рассмотрим технологию на основе строящегося в Ванкувере студенческого общежития Brock Commons (рис.4).

Рис. 4. Процесс строительства здания Brock Commons.

Фундаменты, каркас, перекрытие 1 этажа и лестнично-лифтовые узлы выполнены из железобетонных конструкций. Несущий каркас всех последующих этажей выполнен из деревянных конструкций. На деревянные колонны высотой 2,85 м, расположенные с шагом 4 м, опираются 5-слойные CLT-панели толщиной 169 мм.

Деревянные колонны снабжены стальными соединителями (рис.5), которые позволяют соединить не только колонны между собой, но и соединить их с СLT-плитами перекрытия.

Сначала 4 строителя вручную (крайние колонны, в целях безопасности,при помощи крана) устанавливают колонну в проектное положение, фиксируюткрайние ряды растяжками. Для создания пространственной жесткости на штифты верхней части колонны двое рабочих устанавливают связевые балки (рис.6).

Рис. 5. Стальные соединители.

Рис. 6. Установка связевых балок

Далее 4 строителя монтируют деревянные плиты перекрытия. Каждая плита имеет в углах отверстия для фиксации с колонной и пазы, в которые укладываются доски, соединяющие панели между собой (рис. 7). После монтажа плиты в одной пространственной ячейке, постепенно убираются связевые балки, их функцию по созданию жесткого каркаса выполняют плиты. В завершении на плите над колонной устанавливается стальная накладка, чье положение фиксируется болтами с гайками (рис. 8) [7].

Рис. 7. Монтаж CLT-панелей перекрытий.

Рис. 8. Узел крепления колонн и плит перекрытия.

Среднее время установки 1-ой колонны – 5-10 минут, 1-ой CLT-панели – 6-12 минут. При строительстве Brock Commons задействовано 9 монтажников деревянных конструкций, средняя скорость строительства – 2 этажа в неделю [7].

Наша страна обладает почти неиссякаемыми ресурсами древесины, а на фоне повышающихся цен на бетон и сталь, многоэтажное деревянное строительство видится наиболее перспективным. Данные здания экологичны, а после их эксплуатации могут быть переработаны и вторично использованы, например, для изготовления ламинированных фасадных панелей.

В тоже время практически отсутствуют исследования по технико-экономическому обоснованию возведения деревянных многоэтажных зданий с учетом не только стоимости конструкций, но и эксплуатационных затрат, связанных с : уточнением информации по техническому нормированию деревянного многоэтажного строительства; стоимостью демонтажных операций; профилактическими мероприятиями по обеспечению био- и огнезащиты конструкций; выполнением ремонтных работ деревянных элементов, пораженных грибком. Следовательно данная тематика актуальна и будет нами рассматриваться в дальнейших исследованиях.