Деревянный брус. О чем не говорят в рекламных буклетах
В последнее время широкое распространение получили рекламные материалы, позиционирующие деревянный брус (включая такие разновидности, как клееный и профилированный) в качестве идеального материала для индивидуального домостроения. Действительно, по ряду характеристик это очень привлекательный материал, однако, по мнению экспертов, при этом существует немало «но».
Плюсы и минусы
Традиционно говорится о целом перечне преимуществ древесины:
- легко поддается обработке;
- имеет оптимальное соотношение плотности и прочности;
- высокие эстетические характеристики – природная красота материала способствует тому, что нет необходимости использования облицовки стен дома снаружи и внутри;
- невысокий уровень теплопроводности обеспечивает тепло и комфорт в доме;
- особая структура материала способствует поддержанию в доме оптимального микроклимата (стабильная влажность, естественная вентиляция, хороший воздухообмен);
- высокая экологичность – дерево природный материал, не накапливающий радиацию или вредные для здоровья человека вещества;
- быстрота строительства. Клееный и профилированный брус имеют замковые соединения, позволяющие существенно ускорить сборку каркаса;
- сравнительная легкость конструкции не подразумевает возведения серьезного фундамента;
- технология сборки домов из бруса позволяет получить сейсмоустойчивые строения.
К традиционным «минусам» деревянных конструкций относятся:
- усушка древесины, которая приводит к снижению объема бруса. Это негативно сказывается на высоте деревянных стен. В случае, если усадка дома была выполнена не по правилам, его может перекосить, брус сильно растрескается или выгнется..
- биологический фактор: подвергается быстрому гниению, образованию плесени, вредителей.
- низкая устойчивость к огню. Деревянный дом вызывает большую опасность для жизни, чем кирпичный;
- необходимость постоянного ухода и внимания. Нельзя допускать никаких протечек в крыше, образования межвенцовых щелей. Это вызовет деформацию сруба в будущем, нарушение микроклимата и быструю деградацию всей конструкции.
Источник фото: https://www.skvb-nn.com/
В целом декларируемые достоинства и признаваемые недостатки деревянных конструкций в определенном смысле уравновешивают друг друга. Кроме того, немало говорится о возможности нивелировать «проблемные свойства» дерева.
В частности, речь идет о пропитке деревянных конструкций антипиренами (специальными добавками, существенно понижающими горючесть материала), а также противогрибковыми и иными составами, препятствующими биологическому поражению. А использование клееного бруса при строительстве минимизирует проблемы, связанные с усадкой, поскольку доски в «склейке» укладываются таким образом, чтобы препятствовать деформации итогового продукта.
Источник фото: http://teplo-terem.ru
Нюансы
По оценке экспертов, многие достоинства деревянных конструкций совершенно объективны. Некто не оспорит высокие эстетические характеристики материала – традиционное русское зодчество веками оперировало именно им, и большинству из нас буквально на генетическом уровне комфортно находится в деревянном доме. То же касается благоприятного микроклимата в таком сооружении.
С тем, что материал легко поддается обработке и позволяет формировать достаточно замысловатую архитектуру и квартирографию дома также нельзя не согласиться. Скорость строительства и впрямь высока. А относительная легкость, действительно, позволяет обойтись без мощных фундаментных систем. Впрочем, данные свойства совершенно уникальными не являются. Например, газобетон фактически не более сложен в обработке, чем древесина, а легкость позволяет строить дома до трех этажей без массивных фундаментов. И газобетон, и керамические камни имеют широкие комбинаторные возможности по обеспечению оригинального внешнего облика здания, а также высокую скорость строительства. Их экологичность также неоспорима.
Но, помимо этого, использование деревянных конструкций имеет нюансы, на которые необходимо обратить внимание. Для примера можно еще раз коснуться скорости возведения деревянных домов. Действительно, сложить «конструктор» из бруса – дело недолгое. Но дерево, в отличие от тех же газобетона или керамических камней, требует времени на усадку, чтобы собранные материалы встали «на место», и можно было вставлять окна и двери, вести другие работы. Безусадочной древесины не бывает. У обычного бруса естественной влажности она составляет 10%, у бруса камерной сушки – порядка 4%, у клееного бруса – около 2%. Усадка дома обязательно должна проходить на протяжении 6-12 месяцев, в зависимости от выбранного материала. Так что о какой-то повышенной скорости строительства говорить сложно. Можно, конечно, проигнорировать технологические нюансы и положиться на минимальные показатели усадки клееного бруса, но риск сохраняется, а нарушение целостности конструкции для деревянной постройки – критично.
Источник фото: https://утеплюппу.рф/
Затронем вопрос экологичности. Если говорить о древесине, как таковой, то этот параметр сомнений не вызывает. Но, как мы помним, древесину обрабатывают антипиренами и средствами для защиты от биологических повреждений. В состав клееного бруса, как видно из самого его названия, входит клей. А вот это уже все химикаты, и их безопасность для здоровья весьма спорна. Действительно, есть достаточно безвредные составы, но они достаточно дороги, что увеличивает и без того, довольно высокую стоимость деревянных стройматериалов (впрочем, этого вопроса мы еще коснемся). Можно добавить также, что при обработке деревянных конструкций на стройплощадке (о легкости которой уже упоминалось), нанесенные слои защитных составов часто повреждаются, что создает для дома дополнительные риски.
Теплопроводность древесины, действительно, относительно невысока. Но все познается в сравнении. В России действуют современные нормативы по теплоизоляции ограждающих конструкций. Они установили норму по энергоэффективности: R=3,08 м2 * ºС/Вт для Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Минимальная толщина стен жилых домов, соответствующая этому показателю, для газобетона марки D400, например, составляет 369 мм. Для древесины точный показатель назвать затруднительно, поскольку многое зависит от породы дерева, технологии изготовления и других факторов, но оценочно, - порядка 450-480 мм. Поскольку средне применяемая толщина стандартного клееного бруса 240 мм, очевидно, что для достижения нормативного показателя, необходимо использовать дополнительную теплоизоляционную систему. Если, конечно, речь не идет о летнем дачном домике.
Негативно на теплоизолирующие свойства деревянных конструкций влияет и сам способ их сборки: укладывание одного бруса на другой – иногда с внесением прокладочных материалов (пакля, джут, льняной войлок и пр.). Любые погрешности в правильности формы бруса, проблемы при усадке или неровный слой прокладки приводят к образованию щелей и потере тепла. При использовании традиционных «каменных» кладочных материалов, когда швы промазываются цементным раствором или специальным клеем, теплопроводность которых сопоставима с самим материалом стен, получается цельная стена, исключающая критичные теплопотери.
Источник фото: http://brus-stroj44.ru/doma-pod-usadku.html
Реалии
Ну и, наконец, коснемся одного из самых существенных вопросов – цены. Брус, особенно, самый качественный – клееный – существенно дороже большинства иных стеновых материалов. Например, керамические камни или газобетона, которые сейчас наиболее широко применяются в индивидуальном жилищном строительстве. Точной оценки, на сколько именно дороже, эксперты не дают, - слишком много различных факторов влияют на этот показатель. Называются оценки в 2, 2,5 и даже 3,5 раза.
Такой разброс обусловлен, прежде всего, разным качеством имеющейся на рынке деревянной продукции. Дороговизна материала очевидна для самих производителей и некоторые, в попытке сделать свое предложение как можно более доступным, идут на различные меры по снижению себестоимости.
Между тем, для получения действительно качественного клееного бруса, жизненно необходимы:
- высокое качество сырья – не подходит дерево с дефектами: трещинами, некачественной обработкой, поражением грибком;
- дорогостоящий импортный клей;
- современное деревообрабатывающее оборудование, прессы для ламелей, станки для профилирования, нарезки домокомплекта;
- оплата труда квалифицированных рабочих и инженеров по деревообработке;
- точное соблюдение всех технологических нюансов;
- качественно выполненные антисептирования и герметизация торцов бруса – самого уязвимого места для проникновения влаги;
- надежная упаковка с использованием специальной пленки для защиты от влаги и солнечных лучей.
Точное соблюдение всех этих пунктов дает, действительно, хороший результат, но приводит к, мягко говоря, недемократичным ценам на продукт. Зато отступление от любого из них (а тем более от нескольких сразу) – наносит критичный урон качеству материала. Специфика технологии такова, что качественный клееный брус недорогим быть просто не может. И чем сильней потенциальный покупатель хочет сэкономить, тем сомнительнее будет приобретенный материал, и тем больше проблем его ожидает:
- рассыхающиеся, трескающиеся стены;
- расслаивание бруса сразу или через 1-2 сезона;
- щели на стыках, нарушение теплоизоляции и герметичности;
- поражение грибком и пр.
Источник фото: https://www.spb-optima.ru/
Ну и в заключение несколько слов об эксплуатации. В отличие от каменных строений, в любом деревянном доме нужно постоянно следить за состоянием покрытия, появлением щелей между венцами. Во избежание проблем необходимо регулярное обслуживание конструкций здания. К нему, в частности, относятся:
- Конопатка. Массив конопатят сразу и через 12 месяцев (обязательно), затем ежегодно обновляют утеплитель. В клееный брус лента закладывается в специальное углубление (финский профиль) или только в перерубах (немецкая гребенка). Утеплитель укладывается при сборке, больше не добавляется.
- Обновление краски и антисептика. На массиве требуется чаще — глубокие трещины приходится обрабатывать отдельно, иначе микробы и паразиты начинают разрушать дерево изнутри.
- Во многих домах из клееного бруса техосмотр расписан по пунктам, предусмотрены возможности для регулировки (домкраты, шпильки). Дома из массива часто строят без учета дальнейшего обслуживания.
Все вышеизложенное отнюдь не означает, что деревянные конструкции плохи или не могут быть использованы в домостроении. Просто принимая решение о строительстве дома из бруса, необходимо быть готовым как к серьезным финансовым вложениям, так и к необходимости постоянного обслуживания своего имущества. Надо ориентироваться на реальные факты, а не на рекламные буклеты.
Качественный подход
Инновационные технологии позволяют ускорить дорожное строительство и повысить сроки службы асфальтобетонного покрытия. Однако их масштабному внедрению мешают устаревшие нормативы.
Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев порекомендовал регионам активнее внедрять в дорожное строительство новые технологии. С этим предложением он выступил на прошлой неделе в Екатеринбурге на совещании по вопросам реализации национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги». По его словам, в этом году на эту программу из федерального бюджета было выделено 110 млрд рублей. Однако ряд регионов страны (Приморье, Чукотка, Крым) освоили менее трети предоставленных средств.
Глава российского правительства также предложил наращивать в дорожной отрасли долю контрактов на принципах полного жизненного цикла. «Это мировая практика, она позволяет существенно улучшить качество работ и обеспечить последующий мониторинг. Она, конечно, дисциплинирует подрядчиков, которые не заинтересованы в том, чтобы свой брак постоянно переделывать. К концу 2019 года на принципах жизненного цикла в России должен заключаться каждый 10-й контракт на дорожные работы, то есть 10%. Пока удалось достичь показателя приблизительно 7%, поэтому нужно с подготовкой этих документов в целом ряде регионов поторопиться», – подчеркнул Дмитрий Медведев.
Экспериментальный образец
Стоит отметить, что Петербург и Москва в нацпроекте «Безопасные и качественные автомобильные дороги» не участвуют. В соседней Ленобласти на данный момент по годовому плану данная программа реализована приблизительно на 70%. Параллельно идет подготовка проектов, которые должны стартовать в 2020-м. В целом же в Петербурге и Ленобласти власти стараются активно заниматься ремонтом и строительством дорог и вне федеральных программ. Особое внимание чиновники сейчас уделяют качеству проводимых работ. Многие крупные подрядные организации обоих регионов на своих объектах стараются задействовать инновационные технологии, в том числе и собственные. Правда, чаще всего пока в качестве эксперимента или теста.
В частности, компания «ВАД» совместно с «Газпромнефть – Битумные материалы» летом этого года на тестовом участке в Ленобласти задействовала в работе технологию нанесения защитно-восстанавливающего состава «Брит» (ЗВС-Р) на дорожное покрытие. Этот продукт изготавливается на основе раствора битумно-полимерного вяжущего вещества в органических растворителях и восстанавливает поверхностную структуру асфальтобетона, эффективно защищая его покрытие. Предполагается, что использование ЗВС-Р на автомобильных дорогах поможет продлить срок службы асфальтобетонного покрытия на два-три года и снизит затраты на обеспечение межремонтного периода.
Также этим летом компания «ДСК АБЗ-Дорстрой» уложила километровый экспериментальный участок асфальта на трассе Огоньки – Стрельцово – Толоконниково в Ленобласти, по методу объемного проектирования. В данной технологии был использован ЩМА-19 (щебеночно-мастичный асфальт), а не ЩМА-20, требуемый по ГОСТу. Новая смесь призвана помочь снизить колееобразование, возникающее из-за высокой интенсивности движения на дорогах. Отмечается, что срок эксплуатации дорожных одежд с использованием данного материала в полтора-два раза выше, чем у традиционных смесей.
Необходима актуализация
По мнению первого заместителя директора компании «Стройтех» Сергея Ивашова, качественное строительство дорог невозможно без актуализации действующих государственных стандартов. В настоящее время они меняются, но недостаточно быстро, не успевая за появлением все новых технологий, начиная от проектирования, заканчивая повседневной эксплуатацией дорог. Также необходимо своевременно обновлять различные подзаконные акты.
«Другая боль дорожников – это конкурсы. Сейчас заказчику требуется выбрать подрядчика с наибольшим снижением начальной максимальной цены. При этом демпингующая организация – не обязательно «Рога и копыта». Минимизирование цены приводит к тому, что работы выполняются некачественно, а иногда и вовсе не могут быть завершены. Соответственно, проект остается нереализованным, а проведение дополнительного конкурса требует дополнительных средств и времени. Необходимо отходить от проведения аукционов к прямым договорам, но для этого необходимо существенно менять все законодательство», – полагает Сергей Ивашов.
Мнение
Максим Хрипунов, директор Департамента «3D-системы автоматического управления TOPCON» ООО «Геостройизыскания»:
– В настоящее время при проектировании и строительстве активно применяются различные сканирующие системы, предназначенные для оперативного сбора данных, на основе которых создаются проекты. Получение реальных данных о поверхности дороги входит в часть задач системного рабочего процесса, включающего работу системы 3D на асфальтоукладчиках и дорожных фрезах. Преимущества такой технологии: быстрый сбор большого количества данных; четко спрогнозированное использование времени, оборудования и материалов; проектирование с учетом всех требований и критериев; выполнение работ по фрезерованию и укладке; работа с переменным слоем; интеллектуальное уплотнение.
Сергей Луценко, генеральный директор компании «Дорианс»:
– Сейчас все говорят о необходимости применения BIM-технологий при проектировании дорог. Эту позицию мы поддерживаем и в своих проектах задействуем информационное моделирование. Но в целом, чтобы эти технологии действительно показали свою эффективность, важно их задействовать всем, а не только проектировщикам. Сейчас, к сожалению, они почти не используются при согласовании с заказчиками, представителями ресурсоснабжающих организаций и др. В частности, специалист может с помощью BIM быстро подготовить проект, но далее экспертиза все равно от него попросит чертежи в PDF-файле. С одной стороны, мы внедряем прогрессивную программу, с другой – барьеры для ее эффективного использования сохраняются.
Михаил Смирнов, продакт-менеджер направления «Ремонт бетона» подразделения строительной химии Master Builders Solutions концерна BASF:
– Пока, на наш взгляд, распространение инновационных технологий в дорожной отрасли идет достаточно медленно. Несмотря на их очевидные плюсы, производителям все еще приходится убеждать дорожников, что подобные подходы оправдывают свою стоимость. В целом же решений, способных обеспечить быстрый и качественный ремонт мостов и дорог, на рынке достаточно много. Но хотелось бы отметить, что ставка должна делаться на комплексное использование существующих решений. В частности, составы для ремонта бетона, его вторичной защиты и гидроизоляции необходимо подбирать с учетом индивидуальных особенностей объекта.
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.