Недостаточное количество доступного жилья - общая проблема строительной индустрии в глобальном масштабе. Следовательно, у коллег из разных стран – одни и те же проблемы, и каждый решает их как может. Опыт США имеет особую ценность, так как природные условия этого континента – землетрясения, штормовые ветры, наводнения – продиктовали повышенные требования к строительным нормативам.

Поиск наилучшего соотношения цены и качества вывел в лидеры природный материал, которого в Украине изобилие. В нашей сейсмически спокойной зоне никогда не было традиций бороться с его помощью против землетрясений. А в районах, регулярно страдающих от этой природной стихии, они есть. Многие зарубежные технологии строительства издавна используют древесину как сейсмически устойчивый материал. Изменение ДБН в нашей стране и необходимость создавать новые проекты в расчете на семибальное землетрясение заставляет творческие коллективы архитекторов искать инновационные технологии для выполнения поставленных задач.
Проблема безопасности, особенно в сейсмически опасных регионах, создала предпосылки для ее решения такой авторитетной международной организацией, как ЮНЕСКО. Теперь регулярно проводятся конференции на данную тему, на которых лучшие специалисты по сейсмоустойчивости со всего мира в своих докладах делятся наиболее удачным опытом.
Один из самых интересных докладов на конференции в Стамбуле был сделан Кевином Ченгом, кандидатом технических наук, техническим директором ассоциации Western Wood Products Association (WWPА) из США. Он рассказал о применении деревянно-каркасных технологий в строительстве в сейсмоопасных зонах.
Представленная технология - одна из наиболее экономичных, ей присущи низкие затраты на материалы и высокая скорость выполнения работ, в том числе и в сложных природных условиях. Легкие конструкции из дерева намного лучше переживают землетрясения, чем тяжелые, из других стройматериалов. Их не разрушает сила инерции. В проектах деревянно-каркасных конструкций для сейсмической безопасности большинство конструкций рассчитывается таким образом, чтобы максимально поглотить вибрацию от подземных толчков и обезопасить, таким образом, все здание от разрушения. Несущие стены и перекрытия при этом рассчитываются еще и на одну дополнительную нагрузку при эксплуатации таких зданий – на штормовые порывы ветра.
Эта технология широко используется в США в строительстве 3-5-этажных каркасных зданий для социальной сферы. Но при этом эконом-класс выглядит намного лучше, чем в Украине – премиум. Кроме надежности и низкой себестоимости, данная технология позволяет решать проблемы градостроительства, увеличивая плотность единиц жилья в городских районах. Деревянно-каркасные здания также строят в Канаде, Японии, Австралии и других странах, в том числе и европейских.

АРХИТЕКТУРА ИЗ ЛЕСА
В проектировании из такого легковоспламеняющегося материала учитываются все повышенные требования по противопожарной безопасности. Их обеспечивают не только практикуемые у нас методы обработки древесины, но и спецпроектирование, так называемые fire-остановки и проект-остановки.
Fire-остановки и проект-остановки — непременное требование строительных норм США. Поэтому для древесины как стройматериала там особенно тщательно разрабатываются эффективные методы повышения ее пожарной безопасности. В многоэтажных деревянных каркасных зданиях блокирование огня закладывается между балками и вдоль стены предназначенными для этого пластинами. Негорючие материалы используются также вокруг отверстий, труб, дымоходов и каминов.
Повышенные требования американских экспертов к строителям, проектировщикам многоэтажных деревянных каркасных зданий определяют дифференцированный подход к каждому проекту. Это заставляет проектировщиков экспериментировать, искать в каждом отдельном случае оптимальные варианты сочетания стройматериалов. Поэтому они активно используют аддитивный метод.

БОКОВАЯ И ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАГРУЗКИ
Специалисты WWPА, как утверждает в своем докладе Кевин Ченг, на практике убедились: деревянные панели в каркасных многоэтажных зданиях (при определенных технологиях изготовления) гарантируют безопасность даже при очень сильных землетрясениях и ураганах.
Особую выносливость всей высотной конструкции обеспечивают не только природный материал - древесина, но и технологии сборки. В частности, стены и полы выдерживают экстремальные нагрузки благодаря приемам и методам, в основе которых – пластичность. Это позволяет таким зданиям поглощать максимум энергии природных стихий.
Выдержать вертикальные нагрузки деревянному каркасу помогают металлические зубчатые пластины размерами 2x6, 3x4 или 3x6 дюймов. Очень часто для упрочнения всей конструкции и уменьшения нагрузки на нижние этажи вместо одной пластины используют 2-3.

«УСАДКА» ДЕРЕВЯННОЙ МУЛЬТИЭТАЖКИ
Если украинские производители, экспериментируя с разными породами дерева, чаще всего не представляют, как древесина себя поведет во время эксплуатации (растрескается, набухнет, развалится, etc.), то специалисты WWPA очень четко знают, как спустя многие годы будут выглядеть многоэтажные деревянные каркасные здания. И не боятся никаких нареканий.
Большинство строительных норм и правил США предъявляют повышенные требования к проектам зданий выше трех этажей, где предусмотрено использование древесины, из-за усадки. Поэтому в данном вопросе без тщательного анализа и экспертных заключений никак не обойтись.
Усадка является результатом естественного процесса сушки древесины и особенно наглядно проявляется в горизонтальных элементах зданий: перекрытиях, напольных плитах и балках. Если все это не учитывать, негативные последствия не заставят себя долго ждать. Нарушатся внутренние коммуникации (например, системы водоснабжения и водоотвода), внутренняя и внешняя отделки зданий.
Использование сухих пиломатериалов (ниже 19% влажности) для последующей технологической обработки позволит свести к минимуму проблемы усадки древесины. Это впоследствии гарантирует качество всем производным, используемым в процессе строительства. При обработке пиломатериалов деревообработчики из WWPA сперва доводят древесину до необходимых стандартов, соответствующих требованиям каждого отдельного проекта. Их готовая продукция используется в разных климатических условиях, и будет вести себя по-разному, поэтому под каждый проект влажность стройматериалов из дерева рассчитывается индивидуально. В таких случаях каждый раз американский стандарт уступает место местному.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ УСАДКА
Кроме подготовки древесины к эксплуатации в разных климатических условиях, специалисты WWPA также учитывают, с какими материалами (натуральными и искусственными) они будут соседствовать. При многоэтажном строительстве на разных широтах кирпич, бетон и сталь, а также другие материалы в каркасном деревянном здании будут расширяться и сжиматься при температурных колебаниях по-разному. Поэтому следует произвести расчеты дифференциальной усадки. Она всегда происходит в комбинациях дерева с материалами и компонентами, имеющими различные характеристики температурной и влажностной стабильности. Если, например, напольные перекрытия поддерживаются деревянными каркасными стенами с одной стороны и кладкой блока шахты лифта – на противоположной, они будут сдвигаться по-разному под нагрузками. Поэтому в каждом отдельном случае нужно выводить новую формулу для проекта.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ
Для звукоизоляции в многоэтажных каркасных зданиях используются различные материалы. Хорошо зарекомендовали себя легкие бетоны. В многоэтажных зданиях такого типа класс звуковой передачи 45-55 дБ считается, по американским стандартам, созданием надежных звуковых барьеров.
Обычно для улучшения звукоизоляции используются легковесные материалы. Чаще всего на полу – бетон от 60 до 90 фунтов/куб. м и 3/4 «толстых» от 100 до 130 фунтов/ куб. Эти работы никакой сложности не представляют. Легкий бетон практически не требует выравнивания. Его заливают после завершения разработки и установки всех систем.
На конференции Кевин Ченг представил в качестве наглядного примера три проекта, реализованных WWPA и успешно функционирующих в разных штатах США: Copperfield Hill (Миннеаполис, штат Миннесота), здание на Delancey Street (Сан-Франциско) и The Gatesworth (неподалеку от Сент-Луиса, Миссури). Каждый из них предназначен для социальной сферы, поэтому общим знаменателем стала их экономичность. Первый и последний проекты – для пенсионных сообществ, обеспечивающих комфортные условия жизни американским пенсионерам, а Delancey – центр для наркоманов и алкоголиков.

КОППЕРФИЛД ХИЛЛ
В свое время Копперфилд Хилл стал первым пятиэтажным деревянным каркасным зданием, построенным в Миннеаполисе. Оно принадлежит пенсионному сообществу, обеспечивающему квартирами людей старшего поколения. Его площадь – 165 тыс. кв. футов. Стиль жизни пространства планировался исключительно для данной категории граждан США. Проект жилого фонда Копперфилд Хилл включает помещения общего пользования, кухню, музыкальный зал, библиотеку, игровые комнаты, магазин ремесленных изделий, центр искусств и другие объекты, присущие американскому быту.
Этот проект был завершен в 1987 году и сейчас находится в эксплуатации. Его бюджет - 9,5 млн долл. В него включена стоимость земли и в 4,7 млн долл. обошлось строительство.
При выборе проекта заказчики руководствовались соображениями экономии. Поэтому они предпочли деревянные конструкции стальным. Простота деревянных конструкций позволила быстро завершить отделочные работы. Наружные стены были изготовлены из негорючих материалов. Весь процесс строительства Копперфилд Хилл длился всего пять месяцев.

THE GATESWORTH
Комплекс Gatesworth, предназначенный для пенсионеров Сент-Луиса, расположен на 12 акрах земли. На участке разбит ландшафтный парк с озером, прогулочными дорожками, лужайкой для гольфа.
Комплекс имеет треугольную форму и состоит из четырехэтажного деревянно-каркасного здания с одним пятиэтажным крылом. Жилая площадь – 280 тыс. кв. м, общая – 346 тыс. кв. м.
В комплексе есть все необходимое для автономной жизни с комфортом. Здание включает 219 одно- и двухкомнатных квартир с балконами или патио и полную кухню. Кинозал выполнен в театральном стиле, есть оранжерея, фитнес-центр, центр искусств и ремесел, библиотека, комнаты отдыха, официальные и неофициальные столовые, зал для завтрака, встроенные стиральные машины и сушилки, гардеробные. В здании есть все, что нужно для повседневной жизни: торговые точки, банковские отделения и церкви.
Общая стоимость проекта The Gatesworth составила 25 млн долл., включая цену земельного участка, финансирование и расходы на маркетинг. Два млн долл. были израсходованы на приобретение участка, а 16 млн долл. - на оплату труда и покупку стройматериалов, на создание сайта. На реализацию данного проекта ушло 15 месяцев.

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Деревянное каркасное строительство 4-5-этажных зданий стало в США очень популярным. Архитекторы и инженеры полюбили каркасные деревянные мультиэтажки за возможность воплощать в них удачные инновационные проекты.
Учитывая блестящие перспективы для такого рода строительства, в Америке относятся к возникшему спросу очень серьезно, и вопросы развития деревообрабатывающей отрасли решаются на государственном уровне. Появились общенациональные образовательные программы, направленные на обеспечение процесса обучения специалистов для деревообрабатывающей отрасли промышленности, а также - дизайнеров по работе с древесиной. Эта работа, как ожидается, расширит горизонты для использования древесины в многоэтажном строительстве, создаст предпосылки для появления принципиально новых методов ее применения.

Ирина МАРУШКИНА
Благодарим за предоставленный материал редакцию журнала «БудМайстер»