Сегодня загородное домостроение является, пожалуй, одним из наиболее быстроразвивающихся сегментов строительства. Среди множества факторов, обуславливающих стремительные темпы развития сферы загородного домостроения, будь то строительство индивидуальных домов или коттеджных поселков с единой архитектурной концепцией, не последнюю роль играют технологический переворот и изменения в области строительных материалов, появление новых, современных, технологий.

   Физические и механические характеристики и свойства дома определяются, прежде всего, тем, из чего и с использованием каких технологий он построен. Вряд ли может вызвать сомнение тот факт, что каменные постройки, конструкции из газо- или пенобетона кардинально отличаются от деревянных домов. Вместе с тем, дома, построенные из одного и того же материала, нередко отличны по своим физическим и механическим свойствам. Это касается и деревянных домов, качественные отличия которых зависят в значительной степени от технологии обработки дерева.

  Строительные материалы традиционно делятся на две основные категории: природные и искусственные. К искусственным относятся, прежде всего, такие строительные материалы общего назначения, как цемент и бетон, а также материалы специального назначения: гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, огнеупорные. Природные материалы — это камень, неорганические и органические вяжущие и дерево. Все эти материалы находят свое применение в строительстве объектов различной функциональности и назначения. Каждому из них присущи свои достоинства и недостатки, технологические особенности производства, которые затем влияют непосредственно на характеристики самого сооружения. Преимущества того или иного материала обнаруживаются, прежде всего, при сравнении строительных материалов друг с другом. Сегодня одним из наиболее востребованных и активно продаваемых строительных материалов, позволяющих возводить здания и сооружения различные по архитектурной концепции, площади и назначению, можно с уверенностью назвать дерево. Именно ему, и в частности, клееному брусу как наиболее современному материалу, используемому в строительстве, посвящена эта статья.

 Перед тем как перейти к рассмотрению технологических особенностей процесса производства клееного бруса и изготовлению домов из него, необходимо сделать некоторые акценты на разнообразии материалов из дерева и технологий деревянного домостроения и выделить место клееного бруса в общей структуре деревянных строительных материалов.

ДОСТОИНСТВА  ДЕРЕВА

  Начнем с небольшого экскурса в историю. Древнейшие поселения на деревянных сваях насчитывают примерно 6 тыс. лет. Еще в XII–XIII вв. русские зодчие возводили уникальные сооружения из древесины: мосты, стеновые укрепления, крепостные сооружения, отличавшиеся архитектурной выразительностью и долговечностью. Некоторые из них, например деревянный город Кижи, не только сохранились до сих пор, но и считаются выдающимися памятниками архитектуры.

  Чаще всего дерево в качестве строительного материала использовалось в северных широтах. Это объясняется тем, что дерево обладает высокими теплосберегающими качествами и оптимальным соотношением температуры и влажности, что особенно ценно для жителей Севера. По теплосбережению дерево в три раза превосходит кирпич. Высокие показатели теплоизоляции обеспечивает дереву воздушная подушка, которая образуется, когда межволоконная влага в бревнах постепенно замещается воздухом. К этому еще необходимо прибавить хорошие вентиляционные свойства, обеспечивающие естественную смену воздуха в помещениях, и кислородный баланс. В связи с этим деревянная стена не накапливает влагу и не промерзает.

  Среди преимуществ древесины следует отметить такое важное ее свойство, как внешняя привлекательность. Деревянный дом удачно вписывается практически в любой загородный ландшафт и часто не требует дополнительных работ по декоративной отделке.

  Традиционно для строительства жилья используется древесина хвойных пород: ель, сосна, пихта, лиственница и кедр. Популярность использования хвойных деревьев в домостроении обусловлена тем, что они превосходят по прочности древесину большинства распространенных лиственных пород и меньше подвержены гниению. Стволы хвойных пород имеют более правильную форму, что позволяет полнее использовать их объем.

  Самый распространенный материал для строительства деревянных домов — сосна, обладающая прямым стволом и низким показателем загнивания. Различают 2 разновидности сосны: рудовую — растет на сухих песчаных и супесчаных грунтах, имеет мелкослойную плотную древесину; мяндовую — растет в низких местах на суглинистых почвах, имеет крупные годичные слои соезначительным содержанием ранней (рыхлой) древесины. Основной характеристикой сосны является ее высокая прочность и устойчивость к деформации.

  Конкурентом сосны по степени прочности выступает ель. Она в силу меньшей плотности и меньшего, по сравнению с сосной, содержания смол используется в основном для изготовления несущих элементов постройки.

В деревянном строительстве также применяется пихта, некоторые физико-механические свойства которой подчас не уступают свойствам ели.

  Лиственница характеризуется высокими показателями плотности, прочности (твердость лиственницы — 109 ед. по шкале Бриннеля) и долговечности, она устойчива к сырости и практически не подвержена гниению (лиственница — единственное дерево, не гниющее в морской воде). По физико-механическим свойствам она превосходит все хвойные породы. Благодаря особенностям смолы, пропитывающей лиственницу, дерево не подвергается нападению насекомых-древоточцев, его можно использовать без какой-либо химической обработки в тех случаях, когда другие породы требуют обязательного антисептирования. Древесина лиственницы обладает прекрасными эстетическими характеристиками.

  Широкое распространение в деревянном домостроении имеет кедр. Выше уже были отмечены его особые целебные свойства. К ним следует прибавить приятный розовый оттенок кедра, красивую текстуру и тонкий аромат. Кедр устойчив к влаге, перепадам температуры и благодаря эфирным маслам не боится насекомых. Древесина кедра мягкая, что позволяет ее легко обрабатывать.

  Хвойные породы древесины, в силу особых технических и физико-механических свойств, в большей степени распространены в деревянном домостроении, чем лиственные породы. Однако последние также находят свое применение в строительстве. Из всех лиственных деревьев наиболее активно в строительстве используется дуб, отличающийся привлекательной текстурой и имеющий высокие показатели твердости, прочности и стойкости против гниения. Дуб особенно востребован как отделочный материал. В строительстве используются и такие лиственные породы, как ясень, вяз, береза и осина.

КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ

  Пиломатериал для строительства деревянных домов также отличается широким разнообразием. Можно отметить множество различных классификаций пило- и лесоматериалов. Ниже будут рассмотрены наиболее распространенные материалы: бревно, лафет (полубрус) и брус.

  Исторически первым, а также наиболее простым и дешевым деревянным строительным материалом является традиционное строганое бревно, которое из-за естественной конусообразности на профессиональном сленге называется «морковка». Для получения строганого материала используется бревно естественной влажности, с которого сначала удаляют кору, дают подсохнуть, а затем снимают верхний слой древесины, обрабатывают рубанком и шлифуют. После этого создаются системы пазов и выступов для дальнейшего соединения бревен в венцы. В процессе возведения постройки строганые конусообразные бревна укладываются друг на друга в обратном порядке, т.е. комель подгоняется к вершине дерева. Такая технология строительства позволяет компенсировать натуральную конусообразность ствола.

 После того как бревна уложены, утепляют щели и возводят кровлю, после чего постройку из строганых бревен можно считать готовой. Затем (при условии фабричного изготовления) сруб разбирается, комплектуется необходимым пиломатериалом и доставляется на участок строительства, где его опять собирают. После окончательной установки сруба сразу вселяться в дом не рекомендуется: требуется определенное время для усадки. Для защиты дерева от воспламенения и образования грибков и микроорганизмов бревна, как правило, покрывают специальными антипиренами и антисептиками.

 Сторонники строительства из строганого бревна в качестве основных преимуществ указывают ручную обработку и сборку, а также «живой» характер дерева, особенные экологические и эстетические характеристики, присущие сооружению из этого материала.

 Сегодня заметным спросом пользуются дома и коттеджи из оцилиндрованного бревна, именуемого на профессиональном сленге «карандаш». Их основное отличие от домов из строганого бревна заключается в том, что они возведены из абсолютно ровного бревна естественной влажности, имеющего вследствие механизированной обработки одинаковое сечение по всей длине (по европейским стандартам перепад диаметра по всей длине оцилиндрованного бревна не должен превышать 2–4 мм). В связи с этим необходимость в тщательном подборе комлей и верхушек отпадает. Оцилиндровка бревна производится в промышленных условиях на специальных станках, где удаляется верхний слой древесины, что в итоге изменяет геометрические очертания бревна. Далее бревна подвергаются торцовке, в них делают шипы, пазы, замки и необходимые отверстия, фрезеруются чашки. Оцилиндрованное бревно производится либо с так называемым лунным пазом, либо с шип-пазом. После этого начинается сборка комплекта дома, в процессе которой между бревнами прокладывается специальный утеплитель.

 Дома из строганого и оцилиндрованного бревна собираются на нагелях. Для предотвращения образования грибков и микроорганизмов оцилиндрованное бревно, как и строганое, покрывается специальными составами. Дом из оцилиндрованного бревна не требует внутренней и внешней отделки, обладает яркими стилистическими чертами и воспроизводит идею классического деревянного зодчества. Однако он обладает и рядом недостатков, включающих в себя недостатки как цельного бревна, так и технологии промышленной оцилиндровки. Так, в силу особой геометричности (особенно это касается строганого бревна), в стенах сруба на месте стыков бревен возникает риск образования так называемых «мостиков холода» — наиболее уязвимых элементов конструкции, теплопроводность которых может быть выше, чем у других участков стены.

 Еще один значительный недостаток бревна связан с невозможностью полностью высушить древесину перед ее использованием, что приводит к последующей усушке и усадке непосредственно самого дома, построенного из цельного бревна. Главной проблемой оцилиндрованного бревна является то, что в процессе оцилиндровки поверхностные, наиболее твердые, слои древесины (так называемая заболонь) могут быть повреждены. Кроме того, из-за неравномерного распределения тяжести в доме из оцилиндрованного бревна могут со временем возникать трещины на стенах.

 В деревянном домостроении также используется лафет, или двукантный брус. Особенно популярна данная технология строительства в Норвегии. Лафет представляет собой бревно естественной влажности, ровно обтесанное с двух противоположных сторон. При этом две другие стороны сохраняют полурадиальную форму. Преимущество использования лафета в деревянном домостроении — возможность создавать как полурадиальные, так и плоские стены. От пожеланий заказчика в данном случае зависит то, на какой стороне лафета — обтесанной или полурадиальной — будет сделана чашка и в соответствии с этим будут укладываться бревна. Стены дома из лафета, как и из строганого и оцилиндрованного бревен, собираются на нагелях. Основным недостатком лафета можно назвать усушку бревен непосредственно в самом срубе, которая неминуемо последует из-за использования при изготовлении лафета бревна естественной влажности.

Некоторые производители предлагают строительство домов из профилированного лафета, представляющего собой оцилиндрованное бревно из стволов очень толстой сосны или ели, обработанное с двух противоположных сторон до плоской поверхности, которые затем профилируются. Бревна, используемые для изготовления профилированного лафета, высушиваются до влажности 16–20%.

ВИДЫ БРУСА

  Брус представлен тремя основными видами. Наиболее простой вариант — это пиленый сырой брус с грубой обработкой поверхности. Несмотря на все физико-механические и эстетические преимущества обыкновенного бруса, он обладает такими недостатками, как усадка и деформация. Источник этих недостатков, как и в случае с бревном, кроется в сырости древесины. Кроме того, дома из сырого бруса с грубой обработкой требуют дополнительной внешней и внутренней отделки и утепления, что сказывается на сроках и стоимости возведения такого дома.

  Более совершенным материалом считается цельный профилированный брус, прошедший процедуру просушки. Однако этот вид материала не лишен недостатков цельной древесины: полностью высушить брус невозможно, следовательно, есть риск дальнейшей усадки. Остановимся поподробнее на вопросе усушки и усадки деревянных строительных материалов. Сравним показатели усадки рассмотренных выше материалов. Показатель усадки для готового изделия из строганого бревна составляет от 4 до 9%, для оцилиндрованного бревна, обыкновенного бруса и лафета такой показатель оценивается в 3–4%. Наименьший показатель усадки наблюдается у профилированного клееного бруса и составляет всего лишь 1%.

  Профилированный клееный брус — материал с характерным профилем, состоящий из нескольких ламелей, склеенных между собой экологически чистым клеем. Распространение клееный брус получил вначале в Финляндии и Швеции. История строительства из этого материала насчитывает примерно 50 лет. Преимущества клееного бруса заложены в технологии и технических условиях его производства. Существуют особые уникальные технологии производства клееного бруса и строительство из него. Одной из них является запатентованная технология GREENSIDE™.

  Каким же образом производится клееный брус и какие свойства и характеристики ему присущи?

Стандартным сырьем для клееного бруса являются хвойные породы древесины: ель, сосна, лиственница и кедр. Отправной точкой для этого сложного технологического процесса служит отбор в соответствии с физико-механическими характеристиками и внешними качествами необходимой древесины и затем распиловка на пилораме бревна на горбыль и необрезные доски, у которых не опилены или частично опилены кромки, и обзол превышает допустимые для обрезной доски показатели. Затем у необрезных досок опиливаются боковые кромки, на которых есть кора. После этого доски обрабатывают и высушивают (при этом содержание влаги уменьшается до 8%), сортируют по размеру и укладывают в штабеля. В таком виде они поступают в цех по производству клееного бруса, где высушиваются в течение длительного времени. Тщательное высушивание не только понижает содержание влаги до 2%, но и убивает вредные для древесины микроорганизмы. Затем происходит отбор досок по внешним характеристикам. В производстве клееного бруса по технологии GREENSIDE™ применяют доски без сучков, гнили, червоточин и прочих дефектов.

  Следующий этап технологической цепи — сортировка ламелей в соответствии с внешним видом и типом древесины на внешние и внутренние. Высушенные доски обстругиваются по I классу чистоты и при необходимости сращиваются по длине на мини-шип, после чего их торцуют, промазывают специальным экологически чистым клеевым составом Cascolit (Akzo Nobel) и склеивают под мощным прессом. Склейка производится так, чтобы направление древесных волокон чередовалось, в результате клееный брус делается прочнее обычного, не деформируется и не коробится при изменении влажности, кроме того, повышаются его звукоизолирующие качества. Затем на специальных высокоточных станках производится торцовка и профилирование бруса, резка заготовок деталей, фрезерование чашек и обработка антисептиком, предохраняющим древесину от гниения и образования грибка. Благодаря высокой точности изготовления элементов конструкции, применение утеплителей и уплотнителей сведено к минимуму (межвенцовая прослойка Raiv). В итоге, такие дома не продуваются, не промерзают и полностью защищены от воздействия атмосферной влаги. Особенная форма чашек позволяет впоследствии избежать «мостиков холода» и с максимальной эффективностью в кратчайшие сроки построить сооружение из клееного бруса.

   После описанных процедур брус можно считать готовым к использованию. Он комплектуется в соответствии со спецификацией будущего дома, упаковывается и доставляется непосредственно на место проведения строительных работ.

  Технология производства клееного бруса предопределяет его свойства и характеристики. Так, благодаря высокой точности профилирования и уникальной чашке, обеспечивающей плотные сочленения в стене из клееного бруса, любая постройка из этого материала, вне зависимости от ее метража, не продувается и не промерзает (а соответственно, не требует использования утеплителя); клееный брус не загнивает и остается прочным. Его профиль рассчитывается так, чтобы вода и талый снег не попадали между венцами. Конструкция из клееного бруса получается жесткой, прочной и устойчивой с учетом различных климатических факторов. Вероятность образования в клееном брусе одного из наиболее распространенных пороков древесины — грибка, благодаря применению современных антисептиков и минимизации влаги в древесине, близка к нулю. Коэффициенты усадки, усушки и деформации клееного бруса также приближаются к 1%. Это обусловлено тем, что в отличие от цельной древесины, клееный брус подвергается наиболее активному высушиванию: просушить ламели значительно проще, чем бревно или цельный брус; кроме того, такая технология склеивания, когда направление древесных волокон чередуется, также способствует снижению коэффициента деформации.

  Таким образом, технология производства клееного бруса, соблюдение и правильное выполнение всех необходимых операций нивелирует главные недостатки древесины: усушку, усадку, деформацию, образование грибка. К тому же, этот материал является оптимальным для воплощения различных архитектурных решений и предоставляет конструкторам, архитекторам и дизайнерам неограниченные возможности. Особые технологии склеивания и сращивания ламелей позволяют изготовить брус до 12 м в длину. Деревянные дома из клееного бруса устойчивы к температурным перепадам, имеют хорошие показатели теплоизоляции. Их привлекательный внешний вид и экологические характеристики не требуют особых доказательств. Построенный из этого материала дом не нуждается в дополнительной отделке. Будучи довольно легким материалом, клееный брус не требует массивного, а следовательно дорогого, фундамента. Помимо этого, в сравнении с другими деревянными материалами, клееный брус практически не подвержен возгоранию: современные пропитки и лаковые покрытия предохраняют деревянные конструкции от возгорания и вместе с тем позволяют дереву «дышать», сохраняя его природные свойства. Многие утверждают, что клееный брус стоит дороже других, «аналогичных» ему материалов.

ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ

  Технология GREENSIDE™ предполагает возможность возведения объектов из различных видов профилированного клееного бруса, отличающихся по количеству ламелей (3–5) и размеру. Так, линия Scandic — это 6 видов бруса, отличных по размеру: Scandic Premier (1203160), Scandic Comfort (1603160), Scandic Prestige (2003160), Scandic Exclusive (2403160), Scandic Luxe (1603190) и Scandic Favorite (2003190). Каждый находит свое применение, начиная с беседки и заканчивая многофункциональными зданиями и домами для постоянного проживания. В модельный ряд клееного бруса компании GREENSIDE входят 3 вида бруса, сочетающие ламели из различных видов древесины: Scandic Trio (кедр–сосна–лиственница), Scandic Gold (сосна–лиственница) и Scandic Red (кедр–сосна). Дом из этих видов бруса будет не только красивым, но и функциональным.

СПРАВКИ

Дерево лечит

  Дерево издавна славилось своими неповторимыми целебными качествами. Лечебные свойства некоторых пород древесины определяются биологически активными веществами — антиоксидантами, которые помогают организму бороться со старением и различными заболеваниями, особенно в условиях стресса, загрязненной среды, радиации. Так, кедр за свои полезные свойства именуется деревом-фармацевтом. Он обладает высокими антимикробными свойствами и содержит большое количество микроэлементов важных для человеческого организма. Удельная радиоактивность дерева меньше, чем у кирпича в 100 с лишним раз.

Стройте из северного дерева

Без пятен и трещин!

Преимущества клееного бруса