Клееный брус технология: что это, плюсы и минусы домов из клееного бруса

Содержание

Технология производства клееного бруса | Меридиан

По согласованию с заказчиком производится антисептирование бруса антисептиком Rеmmers Германия.

С помощью сканера удаляются сучки, гниль и другие дефекты досок, которые затем подаются на сортировку.

 Цикл прессования – 20  минут. На выходе из пресса мы получаем клееный брус, готовый для дальнейшей обработки в различные изделия. 

Доска — пиломатериал толщиной до 100 мм и шириной более двойной толщины. Доски изготовляются из брёвен или брусьев в зависимости от технологии лесопиления и размеров применяемых в производстве клееного бруса. 

Калибровка (строгание) древесины осуществляется непосредственно после сушки. Качественно проведенная калибровка позволяет выявить такие видимые дефекты, как сколы, обзолы, смоляные «карманы», сучки и т.д. Все обнаруженные дефекты древесины удаляются.

Нанесение клея

После скленивания по длине  ламели  снова строгаются.

тем самым сглаживаются неровности, возникшие при склеивании минишипов. На широкие поверхности ламелей наносится клей, они укладываются друг на друга.     

На данном этапе профилированный или строганный клееный брус подается на автоматический чашконарезной станок.Станок производит нарезку деталей Вашего будущего дома, согласно переданному ему машинному файлу. На выходе на каждое изделие наносится маркировка.

Со склада хранения наша продукция отгружается потребителю с использованием только «мягких строп» исключающих повреждение готовой продукции.

На горизонтальном прессе осуществляется склеивание обработанных ламелей по пласти на гладкую фугу прессованием с равномерно распределенным усилием для исключения непроклеенных мест и разнотолщинности клеевого шва.

Разметка

В местах недопустимых дефектов   сучков, трещин, проростей и смоляных кармашков специальным флюоресцентным мелком наносятся маркеры, отражающие излучение, генерируемое  светодиодом. Это отражение улавливают сканеры, а станок автоматически удаляет дефекты.

Сортировка

Заготовки сортируются:- на два сорта – для наружных слоев клееного бруса (длиной от 500 мм.) и — для внутреннего слоя ( длиной от 300мм).- при склеивании на шип важно, чтобы разница во влажности между соседними элементами не превышала ±1%.

Сращивание

Заготовки без пороков и дефектов попадают на линию сращивания: на концах ламелей, различных по длине, вырезаются минишипные соединения затем  с помощью клеенананосящей машины наносится клей и под давлением соединяют ламели  длиной до  13,5 метров. 

Брусья сортируют, высушивают методом камерной сушки до влажности дальнейшего применения (12±2%) и проверяют на соответствие стандарту прочности DIN 4074-S10.

Клееный брус – технология производства имеет значение

01/02/2018

 

В последние годы строительный рынок России продолжает активно развиваться.

Частное жилищное строительство тоже не стоит на месте. Многие люди, не решавшиеся раньше оставить свои небольшие типовые квартиры в многоэтажных домах, сейчас обменивают их на загородные дома. Ещё квартиры продают, чтобы приобрести или построить жильё в более благоприятной зоне.

Экология городов с годами не улучшается. И люди уже не стремятся жить в панельных и кирпичных многоэтажках ради «удобств». А ведь раньше многие сельские жители стремились в город именно из-за возможности пользоваться «благами цивилизации»: центральным отоплением, горячей водой из крана, благоустроенной ванной и туалетом. Ведь в загородной жизни такое удобство действительно было редкостью.

Сейчас времена другие: жизнь в отдельном доме, расположенном за городом, в экологически благоприятной местности, может стать такой же комфортной и удобной. Надо просто решиться изменить свою жизнь, купить участок под строительство и построить загородный дом по своему вкусу. В отличие от городской квартиры, планировка в частном доме может быть любой: всё зависит только от желания и финансовых возможностей.

Какой материал выбрать, чтобы построить хороший дом? Строительных материалов сейчас много, но дерево остаётся в России самым любимым и популярным. И это не только благодаря русским традициям.

Среди всех деревянных материалов клееный брус занимает особое место. По крайней мере, так этот материал позиционируют производители. Его называют самым лучшим, экологичным, прочным и долговечным, надёжным и неуязвимым. Считается, что он лучше всех материалов сберегает тепло, в стенах домов не деформируется, не даёт усадки и не покрывается трещинами, не подвержен гниению и возгоранию. И ещё он прекрасно «дышит». Получается, что никаких недостатков у этого материала нет. Так ли это на самом деле?

Клееный брус действительно имеет мало минусов, а плюсов у него очень много. Но о достоинства х, как и о недостатках, нужно говорить объективно.

В случае с клееным брусом очень многое зависит от производителя. Так можно сказать о любом строительном материале, но технология производства клееного бруса довольно сложная.

И это де лает его недостатки-если они есть, весьма ощутимыми для заказчиков.

 

Например, считается, что стены, возведённые из клееного бруса, никогда не покрываются трещинами. Это не совсем верно. Клееный брус изготавливают из ламелей-досок, напиленных из хвойной древесины. Их качество зависит оттого, из какой части бревна они были вырезаны. Если доска вырезана из плотной части бревна, близкой к сердцевине, она будет меньше склонна к растрескиванию. Если же доски нарезаны из более рыхлой части древесного ствола, в них при высыхании начинает возникать напряжение.

Поэтому, если ламели в брусе склеены в неправильной комбинации, он может деформироваться и растрескиваться, несмотря на предварительную сушку сырья. Для того чтобы геометрия клееного бруса не нарушалась, ламели нужно подбирать и укладывать та к, чтобы они исключали деформацию друг друга. Это могут сделать только профессионалы, но в России пока далеко не все производители могут обеспечить высокое качество подборки ламелей. Поэтому их клееный брус может покрываться трещинами, как и обычное бревно.

Что касается усадки, то её многие производители называют незначительной. Но в большинстве случаев усадка стен в домах из клееного бруса требует внимания. Допустимая усадка клееного бруса составляет 1,5%: на 1 м высоты это может составить до 2 см, а на высоту всего сруба-до 6-7 см. Получается не так уж мало. Но если качество клееного бруса высокое, усадка будет равномерной. Однако производителей, высушивающих клееный брус строго по требуемым нормам, в России пока тоже немного. Материалы зарубежных производителей в этом отношении более надёжны.

О том, что домам из клееного бруса не требуется утепление стен, сейчас уже мало кто говорит. Даже тем, кто далёк от строительства, понятно, что утеплять стены всё же нужно. Сезонные изменения влияют на геометрию материала, даже если он качественный.

Межвенцовые уплотнители нужно выбирать «с умом». Синтетические уплотнители не подойдут, как и многие натуральные, а на самом деле всю информацию на эту тему должен предоставить заказчику производитель клееного бруса. К сожалению, в России большинство производителей считают, что уплотнители действительно не требуются. А вот в Финляндии их используют -например, Rive-Line, состоящий из целлюлозы сосны и ели: он обеспечивает не только тепло, ной нормальное «дыхание» стен.

Кстати, воздухопроницаемость клееного бруса, о которой так много говорят наши производители, весьма сомнительна. В России ламели в клееном брусе обычно расположены вертикально, да ещё по 4-6 штук, так что воздух вряд ли может проникать сквозь несколько слоёв клея. Поэтому дома из клееного бруса с такой структурой можно считать «дышащими» условно. Однако если используется горизонтально клееный брус из 2-

3 ламелей, он вполне нормально пропускает воздух. Но в России о производстве такого материал а пока трудно услышать- его поставляют нам финские производители.

Некоторые производители, желая ещё выше поднять рейтинг клееного бруса, позиционируют его как супер долговечный материал, уверяя, что он служит дольше, чем обычный брус или бревно.

На самом деле клееный брус можно считать долговечным уже потому, что он производится из дерева. Любая древесина отличается долгим сроком службы, даже если за ней почти не ухаживать. Об этом красноречиво свидетельствуют старинные деревянные постройки. Правда, они сохранились преимущественно в северных регионах, где климат нельзя назвать влажным и тёплым.

Современные же деревянные дома и постройки, защищённые от влажности и УФ лучей, могут спокойно простоять несколько сотен лет. А срок службы клееного бруса определяется качеством использованного клея и соблюдением технологии: если всё в норме, дом из клееного бруса простоит очень долго.

Экологичным клееный брус от российских производителей тоже пока нельзя назвать. Даже на Западе не так давно научились использовать безопасные клеевые составы. Ау нас часто применяется клей, содержащий гораздо больше формальдегида, чем это допустимо по международным норма м — найти добросовестного производителя довольно трудно.

Из сказанного выше становится ясно: у клееного бруса немало недостатков, но его достоинств это никак не умаляет. Это на самом деле лучший современный строительный материал из дерева, если он производится с соблюдением технологии. Атакой материал стоит весьма недёшево. Вот поэт ому российские производители, желая снизить себестоимость клееного бруса, эту технологию час то нарушают. И у потребителя возникает неправильное мнение о прекрасном строительном материале.

Выбирать строительство дома из клееного бруса действительно стоит, однако сначала нужно выбрать производителя. Это может потребовать времени и усилий, но лучше потратить их на поиски качественного материала, чем потом годами мучиться в готовом доме, стараясь исправить неисправимые недостатки.

 

 

Дома из клеёного бруса для постоянного проживания

Подробнее… Поделиться ссылкой:

Этапы сотрудничества

Консультация

Мы предоставляем Вам всю информацию о материалах и строительстве, а также рассчитываем примерную стоимость Вашего дома

Договор

Мы предлагаем индивидуальный проект или предоставляем типовый проект — БЕСПЛАТНО. Заключаем договор с подробной проектной сметой и четкими сроками

Взаиморасчеты

Сумма договора разбивается на этапы выполнения работ

Заезд в дом

Спустя короткий период времени Вы заезжаете в свой дом — он именно такой, как Вы и мечтали!

Сервисное обслуживание

Сервисное обслуживание дома

Технологии строительства домов из клееного бруса — Технологии

Профилированный клееный брус – непревзойденный лидер среди материалов для домостроения. Дома из него относятся к категории самых современных и изысканных.

Строительная компания «Зодчий» первой на российском рынке начала массовое производство клееного бруса, поставив перед собой задачу сделать брусовое строительство домов из этого элитного материала доступным каждому дачнику.

Производство

Для производства клееного бруса «Зодчий» использует северный лес зимней заготовки (ель, сосна): именно в этот период в деревьях приостанавливается сокодвижение. «Зодчий» осуществляет заготовку на территории леспромхозов, расположенных в Костромской и Архангельской областях.

Традиционно схема производства материала выглядит следующим образом.

  1. Лесопиление – получение из круглого леса обрезной доски.
  2. Сортировка сырого пиломатериала по качеству.
  3. Сушка пиломатериалов в камерах конвективного типа до влажности 12+-3%.
  4. Предварительное строгание сухого пиломатериала. (Вскрытие пороков).
  5. Оптимизация пиломатериалов (выторцовка пороков с последующим сращиванием на мини-шип по длине).
  6. Чистовое строгание ламелей.
  7. Склеивание ламелей – получение заготовки клееного бруса.
  8. Профилирование заготовки клееного бруса в профиль «паз-гребень».
  9. Торцовка и зарезка соединительных элементов деталей клееного бруса – получение стенового комплекта дома.

В станочный парк «Зодчего» входит новейшее оборудование от ведущих европейских производителей. Сушильные камеры «KATRES, TEKMAWOOD, EISENMANN», высокопроизводительные строгальные линии «WEINIG» (скорость строгания 120 м/мин), три линии оптимизации « WEINIG GRECON», четыре пресса «POLZER».

Для склеивания ламелей применяется клей ведущего мирового производителя AkzoNobel (Швеция), который не содержит толуол, формальдегид и другие опасные соединения. Этот клей не только соответствует российским и европейским стандартам, но используется также и в Японии, где к экологичности продукции предъявляются самые строгие в мире требования.

«Зодчий» предоставляет официальную гарантию от 10 до 25 лет на комплекты стенового клееного бруса в зависимости от сечения. Такие исключительные гарантийные сроки объясняются высоким уровнем технологии производства клееного бруса.

Преимущества технологии

Благодаря описанной технологии производства, брусовые дома отличаются рядом достоинств. В процессе эксплуатации материал не деформируется, не растрескивается до открытых трещин, а стены дома практически не дают усадки. Усадка составляет 1-2 %. Дом обладает высокими теплоизоляционными свойствами, что даёт возможность минимизировать расходы на отопление. Это объясняется низким коэффициентом теплопроводности брусовых стен по сравнению со стенами кирпичными или бетонными. Теплопроводность клееного бруса ниже, чем у массивной древесины, так как в клееном брусе не образуются глубокие трещины.

Конструкция из клееной древесины на 50-70 % прочнее конструкции из цельной древесины.

Клееный брус от «Зодчего» имеет австрийский профиль, который отличается увеличенным количеством зубьев и, следовательно, увеличенной площадью сцепления.

Профиль бруса спроектирован таким образом, что контакт клеевых швов с атмосферными осадками невозможен. Влага внутрь массива стен попасть не может, так же как и исключено образование конденсата.

Впрочем, в будущем доме от продувания и промерзания защищены не только стены, но и углы, благодаря уникальному угловому соединению «Лабиринт», который был специально разработан специалистами «Зодчего».

Угловое соединение «Лабиринт» является тепловым и силовым. Оно отличается сложной конфигурацией, что обеспечивает максимальное «сцепление» бруса теперь и в углах дома. Это препятствует проникновению холодного воздуха, а также, значительно повышает прочность всей конструкции. «Лабиринт» — соединение без выпусков, что позволяет эффективнее использовать пространство и древесину. Ещё один плюс — «Лабиринт» не имеет разбежки по венцам. Это соединение создавалось с учётом традиций российского, австрийского и немецкого деревянного домостроения.

В настоящее время «Зодчий» выпускает постройки из клееного бруса трёх сечений — 140х84мм, 140х146 мм, 140х168 мм.

Весь комплект строительных и отделочных материалов полностью формируется на заводе, чтобы строительство было выполнено в максимально сжатые сроки без какого-либо ущерба качеству.

Он отличается респектабельным внешним видом, а его стены имеют красоту натурального дерева.

За счет конструктивных особенностей стены брусового дома «дышат», и такое жилье по праву можно назвать экологичным. При правильном уходе постройка простоит без капитального ремонта десятки лет, и её можно будет передать по наследству внукам.

Что немаловажно, современные технологии позволяют завершить установку строений в сжатые сроки. Например, компактную дачу можно полностью установить за одну неделю, а коттедж общей площадью около 140 кв. м – за 45-55 дней. Для многих клиентов фактор брусового строительства в такие сроки становится решающим.

В настоящее время «Зодчий» монтирует постройки из клееного бруса любого уровня сложности и назначения. Это может быть как летний домик, садовая беседка, летняя кухня и бытовка, так и вместительный коттедж для круглогодичного использования или даже гостиничный комплекс.

Высокие прочностные характеристики материала, как уже отмечалось, дают возможность использовать его и в кирпичных или каменных зданиях, в качестве несущих колонн или балок, стропил и. т.д.

Появление домов из клееного бруса устранило ряд недостатков, издревле присущих зданиям из дерева, в первую очередь, продлив им жизнь. Из-за своих качеств в ближайшее время они составят серьезную конкуренцию не только традиционным постройкам из дерева ( каркасным, из оцилиндрованного бревна и сырого строганного бруса), но и конструкциям из кирпича или пеноблоков. Спрос на бани и дома из клееного бруса будет продолжать расти на фоне общего интереса к качественному экономичному загородному жилью.

* В некоторых источниках можно встретить и такие написания, как «постройка из клеенного бруса» или «постройки из клеенного бруса», которые с точки зрения правил русского языка являются неверными. Не совсем корректными в данном случае являются и такие способы написания, как «бани из клееного бруса» или, допустим, «строительство из клееного бруса».

технология изготовления, сечение (150х150, 200х200, 100х100), размеры и коэффициент теплопроводности

Современный уровень развития производственных технологий обеспечивает огромный выбор разнообразных строительных материалов для тех, кто даже самой комфортной квартире в многоэтажке предпочитает собственное жилье. Здесь и новомодные сэндвич-панели, и пено- и газобетонные блоки, и кирпич, и многое другое. Однако большое количество застройщиков по-прежнему отдают предпочтение древесным конструкциям, среди которых одно из лидирующих мест занимает клееный брус.

Что такое клееный брус

Многие люди считают, что брус – это сплошной прямоугольный пиломатериал, который вырезается из середины бревна спиливанием внешних округлых поверхностных частей для достижения необходимых размеров поперечного сечения. Раньше все обстояло именно так, но в настоящее время появилось много разновидностей такого решения, наиболее перспективной из которых является клееный брус.

Ключевое слово в названии этого материала – «клееный». Оно означает, что для его изготовления применяется процесс склеивания. Из бревна вырезаются доски (ламели), которые затем строгаются и склеиваются в единый конструктив при помощи пресса.

На фото отчетливо видны ламели – деревянные планки из которых склеен брус

Более подробно эта технология будет обсуждаться в следующем разделе. Здесь же заметим, что при помощи такого подхода можно получить более прочный и устойчивый к внешним воздействиям материал, чем стандартные цельные балки размером 100х100, 150х150 и даже 200х200.

Технология производства

Процесс изготовления клееного бруса не слишком сложен и имеет некоторые общие черты с производством ряда древесносодержащих материалов, таких как ДВП, ОСП, ЦСП и т. д. Ключевой особенностью здесь является отсутствие какого-либо заполнителя, потому что брус является однородным материалом, состоящим только из цельной древесины и тонких слоев клея.

С особенностями клееного бруса и технологией его производства вы можете ознакомиться на видео ниже:

Процедура получения готовых изделий состоит из нескольких этапов:

  1. Бревно распускается на доски необходимой толщины. Как правило, толщина доски не превышает 50 мм, поскольку большие поперечные размеры не дают возможности сохранить необходимую геометрию и снять все внутренние напряжения в материале в процессе сушки. Чаще всего для производства клееного бруса используется древесина сосны или ели;
  2. Далее полученные ламели помещаются в сушильную камеру, где происходит процесс удаления влаги. Необходимо отметить, что в процессе сушки размеры доски несколько уменьшаются, поэтому для того, чтобы получить брус необходимого сечения, сырые ламели должны быть изготовлены с некоторым припуском. Так, например, для производства бруса 200х200 используется сырье шириной 205-207 мм. Процесс сушки ламелей длится примерно 10 дней;
  3. Высушенная доска подвергается первичной обработке, т. е. обстругиванию, где с нее снимается самый верхний слой, удаляются все неровности и зачищаются следы распила. Затем производится оптимизация ламелей, т.е. удаление трещин, гнилых сучков и других некачественных элементов;
  4. Обработанные доски склеиваются в ламели большой длины (например, 20 метров) и помещаются под пресс для производства непосредственно клееного бруса;
  5. Чаще всего, для придания конечному изделию оптимальных свойств с точки зрения теплопроводности, брус профилируется. Форма его сечения обрабатывается таким образом, чтобы обеспечить максимально плотный контакт венцов при укладке. Часто пазы профиля предусматривают размещение специальных уплотнителей для обеспечения полной непродуваемости конструкции;
  6. Финальная обработка предполагает доведение размеров бруса до номинальных.

    Существуют разные классы точности изготовления элементов клееного бруса, например, второй класс по ГОСТ допускает отклонение до 0,8 мм линейных размеров наиболее популярных модификаций 100х100, 150х150 и 200х200;

  7. Последний этап – маркировка, складирование и упаковка для упрощения процесса транспортировки и доставки до торговых точек.

Наглядно процесс производства клееного бруса можно увидеть на инфографике ниже:

Этапы производства клееного бруса

Размеры и форма сечения

Частично этот вопрос мы уже обсуждали выше. Современные производители выпускают самые разные модификации сечения балок клееного бруса. Наряду с традиционными для цельных брусовых изделий квадратными сечениями 150х150 и 200х200 в продаже можно встретить и прямоугольные изделия размером 140х160, 140х200, 180х160 и многие другие.

Возможные варианты сечения бруса

Наличие такого большого выбора позволяет упростить подбор строительного материала и обеспечить возможность выполнения монтажных операций с любой необходимой точностью. Минимальные размеры, которые можно найти в продаже, – 90х90 и 100х100.

Что же касается формы поперечного сечения, отличия бруса разного производства заключаются в основном в количестве и размерах соединительных пазов, которые придают готовой конструкции прочность и теплозащитные свойства.

Теплопроводность

Казалось бы, теплопроводность клееного бруса должна соответствовать показателям того материала, из которого он изготовлен. Известно, что коэффициент теплопроводности, например, сосны равен 0.18 Вт/м°С. Но клееный материал имеет почти вдвое меньшее значение этого коэффициента, что на практике означает намного более качественные теплоизолирующие свойства по сравнению с обычной древесиной.

Почему это происходит? Дело в том, что технология производства данного материала предполагает использование синтетических клеевых составов для соединения ламелей друг с другом. Клей является хорошим теплоизолятором, он размыкает цепочку передачи тепла от одного древесного элемента к другому, и, как следствие, общие теплозащитные свойства материала становятся заметно выше.

Для оценки теплоизоляции стен из разных материалов часто используется величина, которая называется сопротивление теплопередаче. Вот ее значения для некоторых популярных случаев:

  • клееный брус 200х200 – 2,05;
  • клееный брус 150х150 – 1,75;
  • цельный брус 250х250 – 1,88.

Из приведенного списка видно, насколько клееный брус предпочтительнее цельного (рекомендуем ознакомится с отзывами по этому материалу). В доме из клееного бруса размером 200х200 вполне можно жить зимой, хотя значение его сопротивляемости теплопотерям и не дотягивает до стандартов, заданных ГОСТ и СНиП. Хотя тут многое зависит от применяемого материала древесины: сопротивление теплопередаче клееного бруса из кедра сечением 100х100 находится где-то около 2.

Основные преимущества клееного бруса

Они вытекают из особенностей технологии и материалов:

  • полная сохранность, отсутствие усадки, трещин и изгибов;
  • ровная поверхность, герметичность в замковых и межвенцовых соединениях;
  • отсутствие необходимости утепления и отделки;
  • простота обработки и монтажа;
  • долговечность.

Дом из клееного бруса не только выглядит презентабельно, но и обладает отличными эксплуатационными характеристиками

Строительство домов из клееного бруса не предусматривает наличия технологических перерывов для ожидания окончательной усадки. После завершения работ не требуется производить такие утомительные операции, как конопатка, обработка противомикробными и антисептическими составами, покраска и т. д.

Несмотря на то, что в закупке клееный брус прилично дороже традиционных древесных стройматериалов, конечная стоимость изделий из него ненамного превышает стандартные решения. Это является главным преимуществом обсуждаемого материала, обусловленное простотой финишной обработки внешней и внутренней поверхностей домов из клееного бруса.

Технология строительства домов из клееного бруса

Деревянные дома из клееного бруса появились относительно недавно. Эту технологию можно справедливо назвать одной из самых молодых на мировом рынке деревянного домостроения. Вместе с тем, она являет собой логическое развитие традиционных направлений. Своими уникальными качествами клееный брус обязан технологии изготовления материала, разработанной в ходе кропотливых научных и практических изысканий. По различным оценкам, готовые дома из клееного бруса в ближайшее время завоюют серьезную нишу на рынке домостроения.

Строительство из клееного бруса: общие сведения

Впервые клееный брус был использован в Германии в конце 19-го века. В 30-х годах в США была основана одна из первых компаний, специализирующихся на производстве этого материала. Однако массовое производство деревянных домов из клееного бруса стало возможным лишь в последние десятилетия в связи с развитием и совершенствованием технологий.

Сейчас данное направление проникло не только в частный сектор. Эта технология довольно широко применяется и при возведении некоторых элементов объектов нежилой недвижимости (торговых центров, гостиниц, спортивных сооружений) в самых разных странах. Например, при восстановлении Троицкого собора в Санкт-Петербурге в 2007 г. клееный брус использовался для строительства главного купола: нужен был высокопрочный и огнестойкий материал.

Нередко он оказывается незаменимым при строительстве зданий, предусматривающих устройство несущих конструкций сложной конфигурации (элементы крыши, к примеру), или возведении определенных архитектурных элементов.

Особой популярностью такие жилые дома пользуются в странах Скандинавии, в первую очередь – в Финляндии. Там это направление развивается уже более 30 лет. В Беларусь материал пришел недавно. Долгое время он ассоциировался с премиум-классом, оставаясь в сознании большинства покупателей продуктом исключительно импортным и недоступным. Определенная категория застройщиков и вовсе ничего не слышала о возможности строительства из клееного бруса. Тем не менее в последние годы крупнейшим компаниям удалось изменить этот устоявшийся стереотип и вывести на рынок качественные и в тоже время доступные по цене предложения. Важно отметить, что уже сейчас клееный брус – основной материал не только для возведения коттеджей, но и обычных дачных домов в садовых товариществах.

Причина огромного успеха клееного бруса обусловлена свойствами самих построек: они долговечны, практически не дают усадки, обладают высокими теплоизоляционными свойствами, не нуждаются во внутренней и наружной отделке, имеют привлекательный внешний вид. При этом они стоят меньше домов из оцилиндрованного бревна или кирпича.

Клееный брус: технология изготовления

Для производства клееного бруса используется северный лес зимней заготовки (ель, сосна): именно в этот период в деревьях приостанавливается сокодвижение. «Зодчий» осуществляет заготовки на территории леспромхозов, расположенных в Костромской области.

Традиционно схема производства материала выглядит следующим образом. На деревообрабатывающем комбинате бревна «распускаются» на доски. Затем они сушатся в специальных камерах конвективного типа (Eisenmann, Германия). После такой обработки влажность древесины не превышает 12-+3%, а сам пиломатериал, будучи подвергнут воздействию высокой температуры, исключает содержание живых микроорганизмов и грибковых поражений.

Следует отметить, что только в материалах, прошедших камерную сушку, уничтожаются личинки древесных жуков, что гарантирует элементам конструкций деревянных домов долгую жизнь.

На следующем этапе специалисты выбраковывают поврежденные участки с сучками, трещинами и другими видимыми дефектами. После чего высушенные, отсортированные и отстроганные доски (ламели) подбирают с учетом расположения волокон, сращивают на мини-шип и под прессом склеивают специальным экологически чистым клеем.

«Зодчий» применяет клей AkzoNobel (Швеция), который не содержит толуол, формальдегид и другие опасные соединения. Этот клей не только соответствует белорусским и европейским стандартам, но используется также и в Японии, где к экологичности продукции предъявляются самые строгие в мире требования.

Клееный брус от «Зодчего» имеет австрийский профиль, который отличается увеличенным количеством зубьев и, следовательно, увеличенной площадью сцепления.

Профиль бруса спроектирован таким образом, что контакт клеевых швов с атмосферными осадками невозможен. Влага внутрь массива стен попасть не может, так же как и исключено образование конденсата.

Впрочем, в будущем доме от продувания и промерзания защищены не только стены, но и углы, благодаря уникальному угловому соединению «Лабиринт», который был специально разработан специалистами «Зодчего».

Угловое соединение «Лабиринт», типа «замок» является тепловым и силовым.  Оно отличается сложной конфигурацией, что обеспечивает максимальное «сцепление» бруса теперь и в углах дома. Это препятствует проникновению холодного воздуха, а также значительно повышает прочность всей конструкции. «Лабиринт» — соединение без  выпусков, что позволяет эффективнее использовать пространство и древесину. Ещё один плюс — «Лабиринт» не имеет разбежки по венцам. Это соединение создавалось с учётом традиций российского, австрийского и немецкого деревянного домостроения. При его разработке использованы достоинства и преодолены недостатки таких угловых соединений как «ласточкин хвост»,  «в лапу», «тирольский замок».

Для дополнительной защиты «Зодчий» покрывает лицевую поверхность деревянного дома различными лакокрасочными материалами (дополнительная услуга).

В настоящее время «Зодчий» выпускает постройки из клееного бруса трёх сечений — 142х146 мм,  142х168 мм, 142х210 мм.

Весь комплект строительных и отделочных материалов полностью формируется на заводе, чтобы строительство было выполнено в максимально сжатые сроки без какого-либо ущерба качеству.

Для того чтобы построить дом из клееного бруса, следует четко выполнить определенные требования, предъявляемые к выбору материала и всем технологическим этапам. На сегодняшний день качественные и адекватные запросам среднестатистических застройщиков предложения на строительных рынках весьма ограничены. Поэтому следует обращаться исключительно к профессионалам, имеющим опыт работы и обладающим собственной производственной базой. 

  • Древесина подвергается равномерной и глубокой сушке в камерах конвективного типа

    Это позволяет снизить процентное содержание влаги до 12% (+-3), а также уничтожить споры грибка, жуков-древоточцев. В результате такой сушки клееный брус дольше служит, не деформируется, практически не гниет, не образуются грибок и плесень.

  • Проводится тщательная отбраковка

    После сушки устраняются все дефекты: неровности, сучки и др. Это необходимо для качественного склеивания ламелей. Перед склеиванием проводится сращивание заготовок по направлению волокон, это предотвращает «ведение» и «кручение» бруса в дальнейшем.

  • Используются экологичные материалы высокого качества

    Для склейки ламелей используется шведский клей AkzoNobel, несодержащий формальдегида, толуола и других опасных веществ. Данный клей хорошо сцепляет древесину, характеризуется устойчивостью в условиях температурных перепадов, повышенной влажности, а также позволяет дому «дышать».

  • Высокотехнологичное профилирование

    Профилирование производится на немецком оборудовании Weinig, что обеспечивает высокую точность обработки пиломатериала. Благодаря продуманной технологии профилирования клеевые швы полностью изолированы от атмосферного воздействия в виде дождя, снега и т.д. Конденсат не образуется, влага внутрь стен не попадает. Большое количество зубьев у клееного бруса увеличивает и площадь сцепления брусьев, а значит, и прочность крепления.

  • Контроль качества

    Технология изготовления каждой партии клееного бруса предусматривает контроль качества – проводятся лабораторные испытания на соответствие ГОСТу и техническим условиям. Клееный брус компании «Зодчий» изготавливается строго по технологии, что гарантирует низкую теплопроводность пиломатериала.

Преимущества технологии: белорусский рынок

Благодаря описанной технологии производства, дома из клееного бруса отличаются рядом достоинств. В процессе эксплуатации материал не деформируется, не растрескивается до открытых трещин, устойчив к воздействию грибка и влаги, не подвержен гниению, а стены дома практически не дают усадки. Дом обладает высокими теплоизоляционными свойствами, что даёт возможность минимизировать расходы на отопление. Это объясняется низким коэффициентом теплопроводности брусовых стен по сравнению со стенами кирпичными или бетонными.

Он отличается респектабельным внешним видом, а его стены имеют красоту натурального дерева. В связи с этим готовую постройку можно не отделывать вагонкой, фальшбрусом или блокхаусом как внутри, так и снаружи.

За счет конструктивных особенностей стены деревянного дома «дышат», и такое жилье по праву можно назвать экологичным. Для дополнительной защиты эксперты «Зодчего» рекомендуют обрабатывать материал специальными антисептическими и огнебиозащитными средствами. При правильном уходе постройка простоит без капитального ремонта десятки лет, и её можно будет передать по наследству внукам.

Что немаловажно, современные технологии позволяют завершить установку строений в сжатые сроки. Например, компактную дачу можно полностью установить за одну неделю, а коттедж общей площадью около 140 кв. м – за 45-55 дней. Для многих клиентов фактор строительства в такие сроки становится решающим.

В настоящее время «Зодчий» монтирует постройки из клееного бруса любого уровня сложности и назначения. Это может быть как летний домик, садовая беседка, летняя кухня и бытовка, так и вместительный коттедж для круглогодичного использования или даже гостиничный комплекс.

Высокие прочностные характеристики материала, как уже отмечалось, дают возможность работать с ним при установке конструктивных элементов в кирпичных или каменных зданиях, например, несущих колонн или балок, стропил и т.д.

Появление домов из клееного бруса устранило ряд недостатков, издревле присущих зданиям из дерева, в первую очередь, продлив им жизнь. Из-за своих качеств в ближайшее время они составят серьезную конкуренцию не только традиционным постройкам из дерева (брусовым, каркасным, из оцилиндрованного бревна и др. ), но и конструкциям из кирпича или пеноблоков. Спрос на бани и дома из клееного бруса будет продолжать расти на фоне общего интереса к качественному экономичному загородному жилью.

Клееный брус

Деревянные дома из клееного бруса появились относительно недавно. Эту технологию можно справедливо назвать одной из самых молодых на мировом рынке деревянного домостроения. Вместе с тем, она являет собой логическое развитие традиционных направлений. Своим уникальным качествам клееный брус обязан технологии изготовления материала, разработанной в ходе кропотливых научных и практических изысканий. По различным оценкам, готовые дома из клееного бруса в ближайшее время завоюют серьезную нишу на рынке домостроения. 

Историческая справка. Строительство из клееного бруса в России: общие сведения 
Впервые клееный брус был использован в Германии в конце 19-го века. В 30-х годах в США была основана одна из первых компаний, специализирующихся на производстве этого материала. Однако массовое производство деревянных домов из клееного бруса стал возможным лишь в последние десятилетия в связи с развитием и совершенствованием технологий. 

Сейчас данное направление проникло не только в частный сектор. Эта технология довольно широко применяется и при возведении некоторых элементов объектов нежилой недвижимости (торговых центров, гостиниц, спортивных сооружений) в самых разных странах. Например, при восстановлении Троицкого собора в Санкт-Петербурге в 2007 г. клееный брус использовался для строительства главного купола: нужен был высокопрочный и огнестойкий материал. 

Нередко он оказывается незаменимым при строительстве зданий, предусматривающих устройство несущих конструкций сложной конфигурации (элементы крыши, к примеру), или возведении определенных архитектурных элементов. 

Особой популярностью такие жилые дома* пользуются в странах Скандинавии, в первую очередь – в Финляндии. Там это направление развивается уже более 30 лет. В Россию материал пришел недавно. Долгое время он ассоциировался с премиум-классом, оставаясь в сознании большинства покупателей продуктом исключительно импортным и недоступным. Определенная категория застройщиков и вовсе ничего не слышала о возможности строительства из клееного бруса. Тем не менее в последние годы крупнейшим российским компаниям удалось изменить этот устоявшийся стереотип и вывести на рынок качественные и в тоже время доступные по цене предложения. Важно отметить, что уже сейчас клееный брус – основной материал не только для возведения коттеджей, но и обычных дачных домов в садовых товариществах. 

Причина огромного успеха клееного бруса обусловлена свойствами самих построек: они долговечны, практически не дают усадки, обладают высокими теплоизоляционными свойствами, не нуждаются во внутренней и наружной отделке, имеют привлекательный внешний вид. При этом они стоят меньше домов из оцилиндрованного бревна или кирпича. 

За довольно небольшой промежуток времени эти постройки сумели совершить революцию на отечественном рынке и выбиться в его лидеры. Конструкции из клееного бруса под ключ «Зодчий» начал возводить всего 3 года назад. За прошедшее время спрос на них превысил все ожидания. Уже сейчас около 80% дачных деревянных домов из ассортиментного ряда компании заказывается в исполнении из этого материала. Строительство коттеджей из клееного бруса в свою очередь из года в год становится всё более востребованным. Это не в последнюю очередь говорит о том, что дачи и коттеджи перестают ассоциироваться в сознании застройщиков с чем-то дорогим и недоступным, а продажа таких домов становится все более массовой. 

Стоит подчеркнуть, что качество российского материала ничуть не уступает западным аналогам, в то время как стоит он значительно дешевле. В частности, «Зодчий», обладая собственными производственными мощностями, устанавливает цену, максимально приемлемую для клиентов. Сегодня деревянные дома из клееного бруса стоят дороже, чем из строганого профилированного, всего на 15-20%. Более того, за счет высокого спроса в рамках специальных акций дома, коттеджи и бани можно заказать по цене их аналогов из строганого профилированного.  

Клееный брус: технология изготовления

Для производства клееного бруса используется северный лес зимней заготовки (ель, сосна): именно в этот период в деревьях приостанавливается сокодвижение. «Зодчий» осуществляет заготовки на территории леспромхозов, расположенных в Костромской области. 

Традиционно схема производства материала выглядит следующим образом. На деревообрабатывающем комбинате бревна «распускаются» на доски. Затем они сушатся в специальных камерах конвективного типа (Eisenmann, Германия). После такой обработки влажность древесины не превышает 12-+3%, а сам пиломатериал, будучи подвергнут воздействию высокой температуры, исключает содержание живых микроорганизмов и грибковых поражений. 

Следует отметить, что только в материалах, прошедших камерную сушку, уничтожаются личинки древесных жуков, что гарантирует элементам конструкций деревянных домов долгую жизнь. 

На следующем этапе специалисты выбраковывают поврежденные участки с сучками, трещинами и другими видимыми дефектами. После чего высушенные, отсортированные и отстроганные доски (ламели) подбирают с учетом расположения волокон, сращивают на мини-шип и под прессом склеивают специальным экологически чистым клеем. 

«Зодчий» применяет клей AkzoNobel (Швеция), который  не содержит толуол, формальдегид и другие опасные соединения. Этот клей не только соответствует российским и европейским стандартам, но используется также и в Японии, где к экологичности продукции предъявляются самые строгие в мире требования. 

Более того, клеи AkzoNobel применяется даже для изготовления изделий, которые находятся в контакте с пищевыми продуктами, например, для производства разделочных досок. Стоит ли говорить о предпочтительности его использования в деревянном домостроении, особенно в строительстве домов из клееного бруса? 

Кроме того, испытания первых партий клееного бруса, которые изготавливались с применением клея AkzoNobel, выявили высокие качественные характеристики продукции, высокую степень сцепления древесины и повышенную устойчивость клея в условиях агрессивной среды.  

Испытания проводились в лабораториях AkzoNobel и в собственных лабораториях «Зодчего». Через неделю после склеивания образцы клееного бруса из каждой партии испытывались на прочность и водостойкость. В первом случае на него под прессом увеличивалось давление, во втором – его подвергали кипячению, а затем вымачиванию в течение 48 часов. Результаты превзошли все ожидания и доказали высокую степень надёжности нового клея.

Это неудивительно, ведь за названием AkzoNobel стоит незыблемая репутация международной компании с многовековой историей, организации, которая имеет свои подразделения в 80 странах мира.

Профиль бруса спроектирован таким образом, что контакт клеевых швов с атмосферными осадками невозможен. Влага внутрь массива стен попасть не может, так же как и исключено образование конденсата. Для дополнительной защиты «Зодчий» рекомендует покрывать лицевую поверхность деревянного дома различными лакокрасочными материалами. 

При этом стена постройки не будет растрескиваться (как это бывает в случае строганого профилированного бруса), поскольку материал состоит из разгруженных от внутреннего напряжения ламелей, и в ходе эксплуатации дерево не «поведет».  

Полученной заготовке на высокоточном оборудовании придают профиль. В настоящее время «Зодчий» выпускает постройки из клееного бруса двух сечений — 100х80 мм и 100х140 мм. 

При строительстве дома клееный брус, как и строганый, соединяется специальными металлическими нагелями. Благодаря этому, достигается абсолютно плотное прилегание и исключается продувание стен. Строительство из клееного бруса, в отличие от домов из строганого непрофилированного бруса и оцилиндрованного бревна, исключает проведение таких трудоемких и дорогостоящих работ, как конопатка.

Дом из клееного бруса может иметь один этаж, полтора или два. Однако, как показывает практика, в целях экономии средств и времени многие клиенты приобретают верхнюю часть здания в каркасном исполнении. Такое решение зачастую является более оправданным и с технической точки зрения. 

Весь комплект строительных и отделочных материалов полностью формируется на заводе с тем, чтобы строительство было выполнено в максимально сжатые сроки без какого-либо ущерба качеству.  

Для того, чтобы построить такой дом, следует четко выполнить определенные требования, предъявляемые к выбору материала и всем технологическим этапам. На сегодняшний день качественные и адекватные запросам среднестатистических застройщиков предложения на строительных рынках весьма ограничены. Поэтому следует обращаться исключительно к профессионалам, имеющим опыт работы и обладающим собственной производственной базой. 

Преимущества технологии. Российский рынок. Некоторые прогнозы 
Благодаря описанной технологии производства, дома из клееного бруса отличаются рядом достоинств. В процессе эксплуатации материал не деформируется, не растрескивается до открытых трещин, устойчив к воздействию грибка и влаги, не подвержен гниению, а стены дома практически не дают усадки. Дом обладает высокими теплоизоляционными свойствами, что даёт возможность минимизировать расходы на отопление. Это объясняется низким коэффициентом теплопроводности брусовых стен по сравнению со стенами кирпичными или бетонными.

Он отличается респектабельным внешним видом, а его стены имеют красоту натурального дерева. В связи с этим готовую постройку можно не отделывать вагонкой, фальшбрусом или блокхаусом, как внутри, так и снаружи. 

За счет конструктивных особенностей стены деревянного дома «дышат», и такое жилье по праву можно назвать экологичным. Для дополнительной защиты эксперты «Зодчего» рекомендуют обрабатывать материал специальными антисептическими и огнебиозащитными средствами. При правильном уходе постройка простоит без капитального ремонта десятки лет, и её можно будет передать по наследству внукам. 

Что немаловажно, современные технологии позволяют завершить установку строений в сжатые сроки. Например, компактную дачу можно полностью установить за одну неделю, а коттедж общей площадью около 140 кв. м – за 45-55 дней. Для многих клиентов фактор строительства в такие сроки становится решающим. 

В настоящее время «Зодчий» монтирует постройки из клееного бруса любого уровня сложности и назначения. Это может быть как летний домик, садовая беседка, летняя кухня и бытовка, так и вместительный коттедж для круглогодичного использования или даже гостиничный комплекс. 

Высокие прочностные характеристики материала, как уже отмечалось, дают возможность работать с ним при установке конструктивных элементов в кирпичных или каменных зданиях, например, несущих колонн или балок, стропил и.т.д. 

Появление домов из клееного бруса устранило ряд недостатков, издревле присущих зданиям из дерева, в первую очередь, продлив им жизнь. Из-за своих качеств в ближайшее время они составят серьезную конкуренцию не только традиционным постройкам из дерева (брусовым, каркасным, из оцилиндрованного бревна и др.), но и конструкциям из кирпича или пеноблоков. Спрос на бани и дома из клееного бруса будет продолжать расти на фоне общего интереса к качественному экономичному загородному жилью. 

*В некоторых источниках можно встретить и такие написания, как «постройка из клеенного бруса» или «постройки из клеенного бруса», которые с точки зрения правил русского языка являются неверными. Не совсем корректными в данном случае являются и такие способы написания, как «бани из клеёного бруса» или, допустим, «строительство из клеёного бруса».

Источник: www.zod.ru

Технология строительства — клееный брус

Клееный брус имеет высокую прочность (на 50-70% большую по сравнению с цельной древесиной). Стены из клееного бруса с европейским профилем смело можно назвать деревянным монолитом. Плотность прилегания венцов друг к другу настолько высока, что отпадает необходимость использования уплотнителя.

Клееный брус отличается низкой теплопроводностью. По этому показателю 14 см клееного бруса соответствует 150 см кирпичной кладки — недаром в северных регионах отдают предпочтение этому строительному материалу. Дом из клееного бруса быстро прогревается  (с 0 до +22 градусов за 2,5 часа. Для сравнения, на прогрев кирпичного дома уйдёт 6-8 часов).

Клееный брус практически не даёт усадки, не деформируется, сохраняет стабильные геометрические размеры десятки лет. Кроме того, этот строительный материал долговечен, не подвержен гниению и растрескиванию, а также воздействию насекомых. Дома из клееного бруса способны прослужить в 7 раз дольше, чем из обыкновенного. Клееный брус экологичен, сохраняет  свойства древесины  регулировать влажность в помещении и положительно влиять на микроклимат. В домах из клееного бруса легко дышится и крепко спится. 

Для производства клееного бруса используется северный лес зимней заготовки (ель, сосна): именно в этот период в деревьях приостанавливается сокодвижение.

Традиционно схема производства материала выглядит следующим образом. На деревообрабатывающем комбинате бревна «распускаются» на доски. Затем они сушатся в специальных камерах конвективного типа (Eisenmann, Германия). После такой обработки влажность древесины не превышает 12-+3%, а сам пиломатериал, будучи подвергнут воздействию высокой температуры, исключает содержание живых микроорганизмов и грибковых поражений.

Следует отметить, что только в материалах, прошедших камерную сушку, уничтожаются личинки древесных жуков, что гарантирует элементам конструкций деревянных домов долгую жизнь.

На следующем этапе специалисты выбраковывают поврежденные участки с сучками, трещинами и другими видимыми дефектами. После чего высушенные, отсортированные и отстроганные доски (ламели) подбирают с учетом расположения волокон, сращивают на мини-шип и под прессом склеивают специальным экологически чистым клеем.

Корпорация Хочу Дом является официальным дилером «Зодчий», который одним из первых стал выпускать в промышленных масштабах клееный брус и возводить дома из этого материала, который ранее считался элитным.

«Зодчий» применяет клей AkzoNobel (Швеция), который  не содержит толуол, формальдегид и другие опасные соединения. Этот клей не только соответствует российским и европейским стандартам, но используется также и в Японии, где к экологичности продукции предъявляются самые строгие в мире требования.

Клееный брус от «Зодчего» имеет австрийский профиль, который отличается увеличенным количеством зубьев и, следовательно, увеличенной площадью сцепления.Профиль бруса спроектирован таким образом, что контакт клеевых швов с атмосферными осадками невозможен. Влага внутрь массива стен попасть не может, так же как и исключено образование конденсата.

В доме от «Зодчего» от продувания и промерзания защищены не только стены, но и углы, благодаря уникальному угловому соединению «Лабиринт», который был специально разработан нашими специалистами.Угловое соединение «Лабиринт», типа «замок» является тепловым и силовым.  Оно отличается сложной конфигурацией, что обеспечивает максимальное «сцепление» бруса теперь и в углах дома. Это препятствует проникновению холодного воздуха, а также, значительно повышает прочность всей конструкции. «Лабиринт» — соединение без  выпусков, что позволяет эффективнее использовать пространство и древесину. Ещё один плюс — «Лабиринт» не имеет разбежки по венцам. Это соединение создавалось с учётом  традиций российского, австрийского и немецкого деревянного домостроения. При его разработке использованы достоинства и преодолены недостатки таких угловых соединений как «ласточкин хвост»,  «в лапу», «тирольский замок».

В настоящее время «Зодчий» выпускает постройки из клееного бруса трёх сечений — 100х80 мм,  100х140 мм, 100х180 мм.

Весь комплект строительных и отделочных материалов полностью формируется на заводе, чтобы строительство было выполнено в максимально сжатые сроки без какого-либо ущерба качеству.

Для того, чтобы построить дом из клееного бруса, следует четко выполнить определенные требования, предъявляемые к выбору материала и всем технологическим этапам. На сегодняшний день качественные и адекватные запросам среднестатистических застройщиков предложения на строительных рынках весьма ограничены. Поэтому следует обращаться исключительно к профессионалам, имеющим опыт работы и обладающим собственной производственной базой.

«Зодчий» предоставляет официальную гарантию от 10 до 23 лет на комплекты стенового клееного бруса в зависимости от сечения. Такие исключительные гарантийные сроки объясняются высоким уровнем технологии производства клееного бруса.

Экологичное здание: Самый популярный новый материал — это дерево

Архитекторы, строители и защитники устойчивого развития все озабочены новым строительным материалом, который, по их словам, может существенно снизить выбросы парниковых газов (ПГ) в строительном секторе, сократить отходы, загрязнение и затраты, связанные со строительством, а также создать более физически, психологически и эстетически здоровая искусственная среда.

Этот материал известен как дерево.

Деревья использовались для строительства сооружений с доисторических времен, но особенно после таких бедствий, как Великий чикагский пожар 1871 года, древесина стала рассматриваться как небезопасная и нестабильная по сравнению с двумя материалами, которые с тех пор стали основными продуктами строительной индустрии во всем мире: бетон и сталь.

Однако новый способ использования дерева снова привлек внимание к этому материалу. Шумиха сосредоточена на конструкционной древесине или, как ее чаще называют, на «массивной древесине» (сокращенно от «массивной древесины»). Вкратце, он заключается в склеивании кусков мягкой древесины — обычно хвойных, таких как сосна, ель или пихта, но также иногда и лиственных пород, таких как береза, ясень и бук, — вместе для образования более крупных кусков.

Да, самая популярная вещь в архитектуре этого века — это «дерево, но как лего.”

Массивная древесина — это общий термин, который охватывает изделия различных размеров и функций, такие как клееный брус (клееный брус), клееный брус (LVL), клееный брус с гвоздями (NLT) и брус, клееный дюбелями (DLT). Но наиболее распространенная и наиболее известная форма массивной древесины, открывшая самые новые архитектурные возможности, — это кросс-клееная древесина (CLT).

Arch Daily

Для создания CLT обрезанные и высушенные в печи пиломатериалы приклеиваются друг к другу слоями, крест-накрест, при этом волокна каждого слоя обращены к волокнам соседнего слоя.Складывая доски вместе таким образом, можно получить большие плиты, толщиной до фута и размером от 18 футов в длину на 98 футов в ширину, хотя в среднем это примерно 10 на 40 (на данный момент размер равен плиты ограничены в меньшей степени производственными ограничениями, чем ограничениями транспортировки.)

Деревянные плиты такого размера могут соответствовать характеристикам бетона и стали или превосходить их. Из CLT можно делать полы, стены, потолки — целые здания. Самое высокое массивное деревянное сооружение в мире, высотой 18 этажей и более 280 футов, было недавно построено в Норвегии; для Чикаго предлагается 80-этажная деревянная башня.

Я разговаривал со множеством людей, которые чрезвычайно воодушевлены массовым лесом, как из-за его архитектурных качеств, так и из-за его потенциала по обезуглероживанию строительного сектора, и некоторые из них высказали важные предостережения. Мы сразу же рассмотрим все преимущества и недостатки. Но сначала давайте кратко рассмотрим историю массового производства древесины и ее нынешнее положение.

Haut, самое высокое деревянное жилое здание в Нидерландах. Arup

Массовая древесина (наконец) поступает в Америку

CLT была впервые разработана в начале 1990-х годов в Австрии, где лесоводство хвойных пород является чрезвычайно распространенным явлением. Ее поддержал исследователь Герхард Шикхофер, который все еще активен и в прошлом году получил престижную награду в области лесоводства за свою работу по стандартизации и обеспечению общественной поддержки нового материала.

В Австрии и в Европе в целом, где он распространился в 2000-х годах, CLT был разработан для использования в жилищном строительстве.Европейцам не нравится хрупкая конструкция деревянного каркаса, используемая для строительства многих домов в США; они предпочитают более прочные материалы, такие как бетон или кирпич. CLT был призван сделать жилищное строительство более устойчивым.

Но в США CLT (пока) не может конкурировать с конструкцией со стержневой рамой, которая является дешевой и широко распространенной. Только когда у североамериканских архитекторов появилась идея использовать CLT в больших зданиях в качестве замены бетона и стали, он начал появляться в Северной Америке в 2010-х годах.

В 2015 году CLT был включен в Международный строительный кодекс (IBC), который юрисдикции США принимают по умолчанию. Принят ряд новых изменений, которые позволят создавать массовые деревянные конструкции высотой до 18 этажей, и ожидается, что они будут формализованы в новейшем кодексе IBC в 2021 году.

Некоторые юрисдикции в США агрессивно поддерживают массовую заготовку древесины, в том числе Вашингтон и Орегон (которые заблаговременно приняли новые изменения в IBC; Орегон включил CLT в качестве «альтернативного метода для всего штата» в 2018 году).

Кондоминиумы Carbon 12 в Портленде, штат Орегон. Хотеть. Углерод 12

Тихоокеанский Северо-Запад по понятным причинам взволнован возможным переходом на деревянные строительные материалы, так как здесь есть густые леса и простаивающие лесопилки.

«Заготовка древесины на [северо-западном тихоокеанском регионе] значительно снизилась в результате слабого внутреннего спроса во время жилищного кризиса, который имел разрушительные последствия для лесной промышленности», — говорится в недавнем исследовании выбросов CLT в течение жизненного цикла.«В штате Вашингтон объем производства пиломатериалов снизился на 17% в период с 2014 по 2016 год, и по сравнению с 10 годами назад лесопилки (крупнейший сектор по потреблению древесины) производили на треть меньше досок».

В масштабах страны леса настолько переполнены, что Департамент лесного хозяйства выделяет 9 миллионов долларов в виде грантов на новые идеи по использованию древесины. Многие местные сообщества приветствовали бы новый спрос.

В то время как CLT продолжает бурно развиваться в Европе и ускоряется в Канаде, в США ему по-прежнему препятствуют анахроничные и чрезмерно предписывающие строительные нормы, ограниченное внутреннее предложение и консервативное мышление строительного сектора.

Что касается поставок, Vaagen Brothers, известная вашингтонская лесопилка, уже выделила вторую компанию, специализирующуюся на CLT; ожидается, что другие предприятия последуют этому примеру. Компания Katerra недавно открыла крупнейший в Северной Америке завод по производству CLT в Спокане, штат Вашингтон, и законодатели штата готовы отпраздновать это событие. Это может помочь в массовом производстве древесины в регионе.

На данный момент существует ряд ярких разовых проектов CLT в США: инновационный центр Catalyst в Спокане, офисное здание T3 в Миннеаполисе, кондоминиумы Carbon 12 в Портленде, штат Орегон, начальная школа Франклина в Западной Вирджинии и более.Но поскольку они разовые, они требуют много дополнительной работы по тестированию, проектированию и получению разрешений. И не хватает как подходящих материалов, так и знакомых с ними подрядчиков и строителей. «Это еще не развитая отрасль», — говорит архитектор Майкл Грин, чье основополагающее выступление на TED Talk 2013 года о массовом производстве древесины помогло поднять интерес в США. (Примечание: Катерра недавно приобрела Michael Green Architecture.)

Тем не менее, растущий энтузиазм строителей и защитников, похоже, ослабляет сопротивление.Почему они так настроены?

Преимущества массового бруса

1. Хорошо работает в условиях пожара

Особенно в США люди ассоциируют дерево в зданиях с конструкцией стержневого каркаса, 2X4 и фанеру, которые являются легковоспламеняющимися AF. Ничего не помогает и то, что в последнее время в средствах массовой информации появляются изображения горящих домов и жилых строений из каркасных домов в Калифорнии. Насчет массивной древесины это первый вопрос: а как насчет огня?

Дело в том, что большие, твердые, сжатые массы дерева на самом деле довольно трудно воспламенить.(Поднесите спичку к большому бревну какое-то время.) В случае пожара внешний слой массивной древесины будет иметь тенденцию обугливаться предсказуемым образом, что эффективно самозатухает и защищает внутреннюю часть, позволяя ей сохранять структурную целостность в течение долгого времени. несколько часов даже при сильном огне.

Отчеты об испытаниях CLT на огнестойкость поступают от Лесной службы США, Совета по международным кодексам и Фонда исследований противопожарной защиты. (Лесная служба также провела обширные взрывные испытания CLT, которые она успешно прошла, открыв дверь для его использования на военных объектах.Суть в том, что все строительные материалы должны соответствовать нормам, а CLT — правилам пожарной безопасности.

Интересное замечание: большинство людей не осознают, что «сталь ужасна в огне», — говорит Грин. «Как только он достигает умеренной температуры, это становится очень непредсказуемым, и дело сделано. Ваше здание должно быть снесено ». Когда Грин использует сталь, он часто окружает ее CLT, чтобы защитить ее в случае пожара.

2. Снижает выбросы углерода

Примерно 11 процентов мировых выбросов парниковых газов приходится на строительные материалы и строительство; еще 28 процентов приходится на строительные работы, которые в основном связаны с энергоснабжением.По мере того как в ближайшие годы энергия станет чище, материалы и конструкции будут представлять все большую долю углеродного воздействия на здания. Именно на это и направлена ​​масса древесины.

Определение воздействия массивной древесины на выбросы углерода в течение всего жизненного цикла — непростая задача. Необходимо подсчитать не менее трех углеродных эффектов.

Во-первых, некоторые выбросы парниковых газов производятся цепочкой поставок, начиная с лесного хозяйства. При лесозаготовках нарушается и высвобождается почвенный углерод, образуются растительные и древесные отходы, которые в конечном итоге гниют и выделяют углерод, а выбросы производятся транспортными средствами и механизмами, необходимыми для распиловки древесины, транспортировки ее на комбинат и обработки.Примечательно, что в большинстве традиционных анализов жизненного цикла поставки древесины считаются углеродно-нейтральными, если предполагается, что они поступают из устойчиво управляемых лесов; как мы увидим позже, это не всегда надежное предположение.

Во-вторых, некоторое количество углерода содержится в самой древесине, где он удерживается в зданиях, которые могут прослужить от 50 до сотен лет. Хотя точное количество будет зависеть от породы деревьев, методов ведения лесного хозяйства, транспортных расходов и ряда других факторов, Грин говорит, что хорошее практическое правило (подтвержденное этим исследованием) заключается в том, что один кубический метр древесины CLT связывает примерно одну тонну (1 .1 тонна США) СО2.

(Опять же, как мы увидим позже, это зависит от некоторых предположений о лесном хозяйстве.)

Это имеет значение. Shutterstock

В-третьих, что наиболее важно, замена бетона и стали массивной древесиной позволяет избежать включения углерода в эти материалы, что является значительным. На производство цемента и бетона приходится около 8 процентов глобальных выбросов парниковых газов, больше, чем любая другая страна, кроме США и Китая.На долю мировой черной металлургии приходится еще 5 процентов. Примерно полтонны CO2 выбрасывается для производства тонны бетона; При производстве тонны стали выбрасывается 2 тонны CO2. Все эти воплощенные выбросы избегаются при замене CLT.

Как именно эти три углеродных эффекта уравновешиваются, будет зависеть от индивидуальных случаев, но исследования показывают, что для всех, кроме самых плохо управляемых лесов, общим воздействием использования CLT вместо бетона и стали будет сокращение парниковых газов.В исследовании 2014 года, опубликованном в Journal of Sustainable Forestry, был подробно рассмотрен вопрос о влиянии углерода на крупномасштабную замену древесных продуктов на альтернативные продукты и сделан вывод: «В глобальном масштабе можно устойчиво заготавливать как достаточное количество дополнительной древесины, так и потребность в достаточной инфраструктуре зданий и мостов. будут построены так, чтобы сократить годовые выбросы CO2 на 14–31% и потребление FF на 12–19%, если часть этой инфраструктуры будет сделана из дерева ». По его словам, наибольшее сокращение выбросов CO2 произошло за счет «отказа от избыточной энергии [ископаемого топлива], используемой для изготовления стальных и бетонных конструкций».”

Совсем недавно группа из Вашингтонского университета попыталась провести полный комплексный анализ жизненного цикла, сравнивая «гибридное, среднеэтажное коммерческое здание из кросс-клееной древесины (CLT)» с «железобетонным зданием с аналогичными функциями. характеристики.» Подсчитав все факторы, они пришли к выводу, что здание CLT представляет собой «снижение потенциала глобального потепления на 26,5%».

Это, вероятно, неплохая оценка, основанная на практическом опыте, хотя, опять же, эта цифра может быть увеличена в любом направлении за счет лучших или худших методов ведения лесного хозяйства, транспорта, фрезерования, строительства и утилизации.

3. Это позволяет строить здания быстрее, с меньшими затратами на рабочую силу и меньшими отходами

Вместо того, чтобы заказывать материалы в массовых количествах, разрезать по размеру на месте и собирать, как при традиционном строительстве, большая часть труда и изготовления зданий из CLT выполняется на заводе, часто с использованием станков с числовым программным управлением (ЧПУ). чтобы обеспечить точные разрезы.

Если архитекторы и дизайнеры предоставят подробные планы, фабрика может изготовить, например.g., стена CLT точно по спецификации, с дверными и оконными проемами в нужных местах и ​​с местом для водопровода и электричества. Это практически исключает отходы материала — нет вырезов в дверях и окнах, которые можно было бы выбросить, потому что древесина никогда не закладывалась в них. При производстве под управлением компьютера древесина укладывается только там, где это необходимо.

Поскольку эти сборные детали могут быть собраны по несколько за раз, последовательно, с относительно небольшими трудозатратами, они могут быть доставлены на строительную площадку точно в срок, что позволяет избежать массовых запасов на месте и минимизировать затраты на месте. срыв.Строительные проекты можно втиснуть в тесные, своеобразные городские пространства.

Даже высокие башни можно построить за несколько недель с низкими затратами на рабочую силу. По данным производителей пиломатериалов из хвойных пород, «массивные деревянные дома строятся примерно на 25% быстрее, чем бетонные, и требуют на 90% меньше строительного трафика».

Заводское производство «создаст высокий уровень повторяемости, который приведет к сокращению отходов и потраченных впустую затрат» обычного строительства, говорит Грин, что в конечном итоге сделает что-то вроде набора запчастей для дома невероятно дешевым.

Действительно, в статье для National Geographic журналист Саул Элбейн пишет о Джоне Кляйне, архитекторе из Массачусетского технологического института, который считает, что «его фирма могла бы предложить многолюдным городам 2020-х годов линейку стандартизированных, настраиваемых квартир средней этажности и офисных зданий. , в основном сделанных из модульной массивной древесины, которую разработчики могли заказать в спецификациях, как диваны IKEA ».

Прямо сейчас, говорит Кляйн, «каждое здание — это прототип», спроектированный и построенный один раз. Массовая древесина поможет это изменить.

4.Это фантастика при землетрясениях

Эффективность массивной древесины при землетрясениях была многократно проверена (и проверена и проверена) и оказалась на удивление хорошей.

В то время как бетон просто трескается при землетрясениях, что означает, что бетонные здания необходимо сносить и заменять, деревянные здания можно ремонтировать после землетрясений.

Массивная древесина также легче и может быть построена на городских землях, например. заброшенные поля, не подходящие для тяжелого бетонного строительства.

5. Это эстетически и даже духовно привлекательно

Древесина часто остается открытой в массовых деревянных зданиях — ее не нужно обертывать или укреплять, чтобы соответствовать нормам, — и нет ничего более красивого, чем большие участки открытой древесины. Это привлекательно на первичном уровне, это связь с природой. По словам Грин, дерево — это «отпечаток пальца природы в зданиях», который оказывает глубоко успокаивающее действие.

Архитектор Сьюзан Джонс из Atelierjones LLC руководила строительством одной из первых односемейных резиденций CLT — ее дома в Сиэтле, построенного пять лет в соответствии с суперэффективными стандартами пассивных домов.(Об этом было рассказано в журнале Dwell Magazine.) «Нам нравится там жить», — говорит она. Интерьер полностью обшит деревом, и «акустика невероятно богатая, есть красивый тон, в воздухе все еще чувствуется легкий запах сосны, а то, как он улавливает свет, просто волшебно». Джонс говорит, что, учитывая все обстоятельства, строительство ее дома с использованием CLT добавило около 8 процентов к общим затратам.

Внутри дома CLT Сьюзан Джонс. Ателье Джонс

(См. Также этот очень крутой дом CLT в Атланте, который вы можете арендовать через Airbnb.)

Массивная древесина также является хорошим естественным изолятором: «Хвойная древесина в целом имеет примерно одну треть теплоизоляционной способности сопоставимой толщины стекловолоконной изоляции, но примерно в 10 раз больше, чем у бетона и кирпичной кладки, и в 400 раз больше, чем цельная сталь. ” Это делает его особенно подходящим для окон и дверей.

6. Это может помочь заплатить за хорошее управление лесным хозяйством на государственной земле

Леса на Западе превратились в пороховые бочки отчасти из-за изменения климата, а отчасти из-за многих лет плохого управления.Они засыпаны мертвыми или ослабленными от нашествия сосновыми жуками деревьями. Десятилетия чрезмерно усердной противопожарной защиты заставили их задыхаться от густых деревьев небольшого диаметра. В последнее время, когда вокруг все эти возгорания, «так много топлива, что интенсивность огня стирает все с лица земли», — говорит Хилари Франц, уполномоченный по делам общественных земель в штате Вашингтон. Земля постоянно покрыта шрамами.

Леса на государственных землях остро нуждаются в прореживании, но средств всегда не хватает. Это натолкнуло Франца на мысль: использовать слабые и маленькие деревья, для которых нет другого рынка, для массовых лесоматериалов.(Подойдут бревна с вершиной всего 4,5 дюйма). Достаточно большой рынок массивной древесины создаст финансирование для прореживания этих деревьев. В качестве бонуса Франц хочет использовать массивную древесину для строительства недорогого доступного жилья на государственных землях.

7. Он может создать рабочие места в неблагополучных сельских районах

Хвойные (в основном сосновые, еловые или пихтовые) леса в США в основном встречаются на северо-западе и юго-востоке, и сообщества, которые живут и работают в них, испытывают трудности, особенно после жилищного кризиса и большой рецессии.

Новый спрос на хвойную древесину может помочь открыть некоторые из закрытых заводов и возродить некоторые из этих сообществ, согласовав их интересы с программой национального возрождения в стиле Green New Deal.

8. Другого выбора нет

В своем выступлении на TED Грин отмечает, что миллиарды людей во всем мире не имеют дома — полмиллиона в Северной Америке — и в грядущем столетии им придется поселиться в основном в городах. Если все это городское жилье будет выполнено из бетона и стали, климат будет в шланге.

«В течение следующих 20 лет будет построено более половины новых зданий, ожидаемых к 2060 году», — сообщает Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП). «Что еще более тревожно, две трети этих дополнений, как ожидается, произойдут в странах, которые в настоящее время не имеют обязательных строительных кодексов по энергетике».

Необходимо найти более устойчивую альтернативу. А древесина — единственный материал, который достаточно распространен и возобновляем, чтобы выполнять эту работу. Нам нужно выяснить, как заставить его работать.«У нас нет выбора, — сказал мне Грин. «Это единственный вариант».

«Улыбка», общественный павильон из CLT, спроектированный и построенный в Лондоне в 2016 году архитектором Элисон Брукс. Архитекторы Элисон Брукс

Оговорки о массовой древесине

Из всего, что я прочитал и среди всех, с кем я говорил о массовом дереве, я не встречал ничего, кроме энтузиазма по поводу его архитектурных свойств. Единственным исключением может быть коалиция Build With Strength, которая выступила против массового включения древесины в IBC, охарактеризовав ее как шаткую, легковоспламеняющуюся и экологически неустойчивую.Но Build With Strength, кхм, спонсируется бетонной промышленностью.

В целом, архитекторы и строители в восторге от массового производства древесины, равно как и лесозаготовительные предприятия и сообщества, политики лесных штатов, климатические ястребы, обеспокоенные углеродным воздействием зданий, и городские власти, ищущие способы ускорить декарбонизацию (и выиграть немного прибыли). PR).

Не все шло гладко — несколько панелей CLT треснули и рухнули во время строительства здания Университета штата Орегон в марте 2018 г .; планы строительства деревянной башни в Портленде, штат Орегон, провалились, но попутный ветер, стоящий за массивной древесиной, очень силен.Материал, который можно выращивать в изобилии, создает рабочие места в сельской местности, снижает строительные отходы и затраты на рабочую силу, а также замедляет рост бетона и стали, кажется беспроигрышным вариантом.

Существующие добросовестные оговорки касаются цепочки поставок, и они бывают двух видов.

Во-первых, защита и правильное управление лесами — огромная часть борьбы с изменением климата и сохранения пригодного для жизни мира. Нетронутые лесные экосистемы обеспечивают не только связывание углерода, но и экосистемные услуги, среду обитания диких животных, отдых и красоту.

Сплошная рубка в Орегоне. Shutterstock

Экологи опасаются, что леса Северной Америки недостаточно защищены, чтобы выдержать резкий скачок спроса. Совет по защите природных ресурсов опубликовал ужасающий отчет о (систематически заниженном) количестве парниковых газов, выделяемых в результате сплошных рубок в бореальных лесах Канады, поскольку нетронутые экосистемы заменяются управляемыми лесными монокультурами. (Подробнее о повреждении бореальной зоны в этом отчете.В Oregon Wild есть аналогичный отчет об устаревших правилах ведения лесного хозяйства в этом штате, которые являются одними из самых слабых в стране.

Существует два конкурирующих стандарта сертификации заготавливаемой древесины: Инициатива устойчивого лесного хозяйства (SFI), спонсируемая отраслью, и Лесной попечительский совет (FSC), независимый орган, созданный защитниками окружающей среды. Неудивительно, что стандарты FSC значительно строже в отношении сплошных рубок, использования пестицидов и многого другого. Хотя у SFI есть свои защитники и недавно были проведены реформы, на экологов это не произвело впечатления, и несколько архитекторов и строителей, с которыми я разговаривал, решительно предпочли использовать древесину FSC.(Джонс сказала, что предлагает это клиентам, но это добавляет 10-процентную надбавку, поэтому они не всегда идут на это.)

Во-вторых, некоторые защитники окружающей среды обеспокоены тем, что преимущества древесины как строительного материала в отношении секвестрации переоцениваются.

Международный институт устойчивого развития опубликовал в прошлом году отчет, в котором рассматриваются пробелы и недостатки в анализе жизненного цикла применительно к строительным материалам, в частности к дереву. Они обнаружили, что «существующие LCA дают сильно различающиеся результаты даже для аналогичных зданий», что существуют широкие региональные различия в характеристиках зданий, и, что особенно важно, что LCA имеет тенденцию преувеличивать важность «воплощенного углерода» в древесине, игнорируя или недооценка выбросов в других частях жизненного цикла.

В частности, говорится в сообщении, наиболее неопределенные части большинства LCA связаны с углеродом, секвестрированным в древесине , и углеродом, высвобождающимся в конце срока службы — двумя вопросами, имеющими центральное значение для массового производства древесины.

Многочисленные экологические группы, возглавляемые Sierra Club, подписали в 2018 году открытое письмо официальным лицам штата Калифорния, призывая проявлять осторожность в отношении массовой древесины. Примечательно, что они не выступили против этого прямо. Они утверждали, что благодаря современным методам ведения лесного хозяйства польза для климата преувеличена.«CLT не может быть экологически безопасным, если он не исходит из экологически безопасного лесного хозяйства», — заявили они.

В письме приводится краткий перечень принципов, которыми следует руководствоваться в экологически безопасном лесном хозяйстве, в том числе: «Вырубка оставшихся в мире спелых и девственных лесов, а также непроходимых / неосвоенных и других нетронутых лесных ландшафтов должна быть прекращена». И: «Посадки деревьев не должны создаваться за счет естественных лесов».

Хотя это и не идеально, они пришли к выводу, что «FSC-сертификация частных лесных угодий может способствовать прогрессу в правильном направлении.”

«Нет никаких сомнений в том, что [FSC] является золотым стандартом, — говорит Джонс, — но все это лучше, чем ничего не делать».

Массовая древесина должна сочетаться с устойчивым лесным хозяйством

Что мы должны сделать из всего этого?

Есть много способов уменьшить воздействие строительного сектора на окружающую среду и климат, некоторые из которых, возможно, более важны, по крайней мере на данный момент, чем воплощенный углерод материалов. К ним относятся плотные городские засыпки и мультимодальные перевозки, более устойчивые цепочки поставок и методы строительства, электрификация систем отопления и охлаждения, а также более высокие характеристики зданий (эффективное тепло, свет и циркуляция воздуха).

Но, тем не менее, математика ясна: это будет катастрофа, если мы попытаемся приспособить растущее, урбанизирующееся население 21 века зданиями из бетона и стали, точно так же, как это будет катастрофой, если мы попытаемся сделать это с помощью генерируемой энергии. из ископаемого топлива.

Массовая древесина представляется единственной жизнеспособной альтернативой. И это круто! Это сокращает отходы и затраты, открывает возможность массового производства недорогого жилья на заводе и пробуждает интерес и творческий потенциал строительного сообщества.»Это так весело!» Джонс говорит.

T3 Bayside в Торонто — после завершения строительства в 2021 году, самая высокая офисная башня из дерева в Северной Америке. 3XN

Как бы круто это ни было, было бы катастрофой, если бы переход на массовую древесину привел к дальнейшей потере зрелых лесов и усилению сплошных рубок. Воздействие неустойчивого лесного хозяйства может свести на нет остальные выгоды.

На мой взгляд, моральные, экономические и стратегические аргументы указывают в одном направлении: массовая древесина стоит прославлять и поддерживать, но она всегда и везде должна идти рука об руку с новым акцентом на экологически безопасное лесное хозяйство.По крайней мере, все, кто выступает за массовую древесину или участвует в ней, должны добиваться того, чтобы стандарты сертификации FSC стали нормативным уровнем, а не добровольным потолком.

Дров достаточно; По оценкам Грина, 20 лесам Северной Америки требуется около 13 минут, чтобы в совокупности вырастить достаточно древесины для 20-этажного здания. Но если мы хотим, чтобы леса сделали для нас больше, чтобы обеспечить все наши квартиры, офисы и дома, мы должны заботиться о них, чтобы они могли делать то же самое для будущих поколений.


Дополнительная литература

Некоторые подробные ресурсы для людей, которые хотят заняться массовым лесом:

  • Промышленная группа Think Wood имеет руководство по CLT, которое охватывает «производство, конструктивное проектирование, соединения, пожарные и экологические характеристики, а также подъем и перемещение элементов CLT». Он также предлагает множество страниц по конкретным темам, связанным с таймером массы, например, CLT.
  • Фирма Fast + Epp, занимающаяся проектированием строительных конструкций, имеет Руководство разработчика по массивной древесине, «краткий обзор различных типов массивной древесины, примеры недавних массовых деревянных башен, маркетинговые возможности, а также преимущества и риски строительства.”
  • В журнале Canadian Architect есть чрезвычайно подробный учебник по массивной древесине с точки зрения строительной инженерии.
  • У
  • Central City Association of Los Angeles есть красивый технический документ, обобщающий массовый таймер.
  • У
  • Utility Dive есть интервью с архитектором Эндрю Цэем Джейкобсом, которое он называет «массовой древесиной 101».

Несколько хорошо сделанных и доступных для СМИ знакомств с массовой древесиной:

И не пропустите выступление Майкла Грина на TED Talk.

Что такое клееный брус и как его используют?

Дерево — один из наиболее широко используемых фасадных вариантов во многих странах. Он предлагает огромное разнообразие с точки зрения текстуры, прочности, цвета и толщины. Хотя использование массивной древесины не всегда может быть целесообразным вариантом из-за веса и доступности древесины хорошего качества, новая особенность, которая захватывает рынок, — это клееные деревянные балки.

BeautexWood Клееные балки из клееного бруса и поперечно-клееные деревянные балки обеспечивают высококачественную конструкционную древесину, которая имеет более высокую грузоподъемность, чем обычная древесина, но при этом эффективна и экономична.Клееный брус, также известный как клееный брус, произвел революцию в отрасли и взял верх над массивной древесиной, что создает проблемы для транспортировки и выдержки.

О КЛЕЙКЕ

Клееный брус или клееная древесина — это искусственная древесина, которая прочнее стали и может выдерживать большую нагрузку, чем брус такого же размера из обычной древесины. Клееный брус изготавливается из нескольких слоев или ламинатов структурной древесины, которые наклеиваются друг на друга с помощью клея.Они влагостойкие, чтобы предотвратить повреждение водой.

Древесные волокна расположены так, чтобы они шли параллельно направлению балки, чтобы уменьшить вероятность поломки. Сегодня клееный брус считается высокотехнологичным инновационным материалом и нашел применение в архитектурной, строительной и промышленной отраслях. Они доступны в нестандартных размерах для жилых помещений и в виде длинных балок для нежилых помещений. В отличие от обычных балок, балки из клееного бруса также могут быть изогнутыми.

ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРЕИМУЩЕСТВА КЛЕЙКИ

Благодаря структурной прочности и стабильности, обеспечиваемой склеиванием нескольких слоев, клееный брус намного прочнее, чем обычная массивная древесина.

По сравнению с другими материалами, такими как сталь, алюминий или бетон, для производства клееного бруса требуется гораздо меньше энергии.

Правильная отделка может гарантировать, что клееный брус обладает огнезащитными свойствами. Он доступен с различными уровнями огнестойкости.

Текстура древесины придает зданию ощущение тепла и естественности. BeautexWood представляет новую концепцию деревянных фасадов из клееного бруса, доступных во множестве текстур и оттенков.

Общие сведения о вариантах конструкции деревянных балок

Сегодня доступны различные типы деревянных балок.

Поперечно-клееная древесина (CLT) — Для создания секций CKT отдельные ламинаты приклеиваются друг на друга таким образом, чтобы последующие слои располагались перпендикулярно друг другу. Слои между ними подвергаются вакуумному прессу для надлежащего сцепления. Количество ламинатов здесь всегда нечетное и используется минимум 3 панели.

Пиломатериалы с параллельными прядями (PSL) — Используются в тех случаях, когда прочность головы более важна.Здесь параллельные пряди ламината склеиваются, а затем распиливаются на деревянные элементы стандартных размеров. В основном они используются для коллекторов балок. Это самый дорогой сорт.

Клееный брус (LVL) — Это более дешевое дочернее предприятие для разновидности PSL, где параллельно склеиваются ламинаты. Одним из преимуществ LVL перед PSL является то, что LVL можно разрезать на меньшие или более узкие размеры по мере необходимости. В основном они используются в эстетических целях везде, где древесина выставлена ​​на обозрение.

Glulam / CLT Structural Timber Association

Клееный брус
Клееный брус или клееный брус, как его более широко называют, представляет собой конструктивное изделие из дерева, изготовленное из слоев параллельных слоев древесины — обычно ели или сосны, но иногда более прочной древесины Используются такие породы, как лиственница, пихта Дугласа или даже лиственные породы, такие как дуб или сладкий каштан. Отдельные ламинаты можно соединять пальцами для изготовления изделий большой длины в соответствии с требованиями BS EN 385: 20013.Одно из самых больших преимуществ клееного бруса состоит в том, что его можно производить самых разных форм, размеров и конфигураций. Балки шире, чем обычно доступны, можно изготавливать, укладывая доски разной ширины бок о бок и переворачивая каждый слой так, чтобы было перекрытие и не было прямого вертикального стыка.

В дополнение к прямым призматическим профилям балки также могут быть одинарными, двойными и скошенными. Изогнутые профили варьируются от простой изогнутой балки до наклонной и конической изогнутой балки до сложной конфигурации арки.Изогнутый клееный брус изготавливается путем сгибания ламината на формирователях перед их склеиванием, фиксацией и отверждением.

Обладая высокой несущей способностью и стабильностью размеров, клееный брус может изготавливаться длиной до 50 метров и шириной до 4,5 метров. Могут быть сформированы различные структурные компоненты, включая параллельные балки, балки с предварительно выпуклым изгибом, наклонные балки с прямым или дугообразным нижним поясом, изогнутые балки, балки с раздельными балками и фермы.

Большие открытые пространства могут быть созданы с использованием портальных окон из клееного бруса — арки и пролеты ограничены только длиной и весом компонентов из клееного бруса из-за ограничений при изготовлении и транспортировке, а условия площадки иногда являются дополнительным ограничением.В некоторых случаях площади крыш, превышающие 100 000 м 2 2 , были построены с использованием клееного каркаса.

Чтобы найти член, специализирующийся на клееной древесине, нажмите здесь

Клееный брус
Клееный брус (CLT) — это конструкционные двухсторонние панели из массивной древесины, которые можно использовать для формирования стен, крыша и панели пола , а также стены со сдвигом. Его производят путем наложения нескольких слоев древесины, известных как ламели, под углом 90º к нижнему слою и последующего приклеивания для создания панелей длиной до 24 м и шириной 2950 мм, которые могут включать от трех до семи слоев.

Перекрестно-ламинированная древесина в настоящее время широко используется в коммерческом, развлекательном и образовательном секторах строительства, и преимущества широко признаны, но до сих пор эта технология широко не использовалась в жилищном строительстве в Великобритании. Именно в жилых застройках средней этажности действительно проявляются преимущества CLT как основного структурного решения.

Преимущества во время строительства многочисленны — от снижения нагрузки на фундамент и инфраструктурные услуги до впечатляющих тепловых, акустических и воздухонепроницаемых характеристик по сравнению с более традиционными материалами, но, что наиболее важно, конструктивное решение CLT обеспечивает надежность и надежность программы.

Чтобы найти член, специализирующийся на поперечно-клееной древесине, щелкните здесь

Механические свойства клееной-клееной древесины с различными схемами сборки

Секция клееной древесины с ламинированными слоями разных сортов может эффективно использовать прочность материала и снижение стоимости. Испытание на 4-точечный изгиб было проведено на 18 образцах для исследования механических свойств клееной древесины. Для сборки секций балки использовались однородные, асимметричные смешанные и симметричные смешанные образцы.Изгибная жесткость и надежность балок были оценены по результатам экспериментов. Влияние схемы сборки на поведение при изгибе клееного бруса было исследовано с помощью моделей конечных элементов. Результаты показывают, что схема сборки секции мало влияет на режим разрушения клееного бруса. Относительно более низкая прочность в зоне сжатия секции способствует задержке возникновения первой трещины на балке из клееного бруса.Было предложено уравнение кажущейся жесткости на изгиб клееного бруса, результаты которого хорошо согласуются с результатами экспериментов. Секция балки, собранная по асимметричной схеме смешанного уклона, сохраняет более высокий уровень безопасности по сравнению с секцией, собранной при помощи узора однородного уклона и симметричного узора смешанного уклона. Уровень прочности на растяжение второй нижней пластинки мало влияет на характеристики клееного бруса, в то время как пластины более низкого качества в зоне сжатия секции могут вызвать снижение жесткости на изгиб при меньшем прогибе.

1. Введение

Конструкционный клееный брус широко используется в деревянных конструкциях. Этот материальный продукт известен как материал, склеенный из выбранных кусков дерева путем соединения пиломатериалов встык, край к краю и лицом к лицу [1]. По сравнению с пиломатериалами, клееный брус может быть спроектирован с более длинными пролетами и переменным поперечным сечением в зависимости от конкретных применений [2–7]. Кроме того, встречающиеся в природе дефекты, снижающие прочность, случайным образом распределяются по объему структурного компонента.Появление клееного бруса в корне решило проблему несоответствия древесины техническим требованиям по размеру и дефектам. Следует отметить, что конструктивные элементы из клееного бруса чрезмерно рассчитаны на прочность из-за режима его хрупкого разрушения. Важной особенностью клееного бруса является то, что склеивание пластин может привести к получению секций с большей прочностью, чем прочность одиночной пластины, из которой они построены [8].

Было проведено множество исследований характеристик клееного бруса.Toratti et al. [9] провели анализ надежности клееной балки, который показал, что влияние изменения прочности незначительно. Tomasi et al. [10] исследовали поведение на изгиб в смешанных и армированных клееных деревянных балках. Результаты показали, что стальная арматура снова оказалась способной обеспечить простое и надежное решение. Hiramatsu et al. [11] провели исследование прочностных свойств клееного бруса. Результаты показали, что использование клееных кромочных швов не повлияло на разрушение образцов.Аншари и др. [12] предложили новый подход к усилению клееной балки, испытанной при изгибе. Телес и др. [13] провели неразрушающий тест для оценки прогиба клееной балки из твердой древесины. Роханова и Лагана [14] описали параметры качества и соответствующие требования к строительной древесине. Fink et al. В [15] предложен и проиллюстрирован вероятностный метод моделирования прочности клееного бруса. Карраско и др. [16] провели несколько испытаний, чтобы изучить влияние стыка косынки на характеристики балки из клееного бруса.Blank et al. [17] предложили аналитическую модель, которая продемонстрировала, что характеристики балок из клееного бруса значительно улучшаются, если учитывать квазихрупкость. Kandler et al. [18] провели испытание балок из клееного бруса с узловой морфологией, результаты которого показали, что необходимо разработать механические модели деревянных элементов для реалистичного прогнозирования механических свойств.

При традиционном проектировании и изготовлении из клееного бруса по сечению используются однотонные ламели.Влияние схемы сборки на конструктивные элементы не учитывается, что является пустой тратой материалов. Секция из клееного бруса со слоями разных сортов может эффективно использовать прочность материала и снизить стоимость. Несмотря на то, что некоторые основные схемы сборки охватываются некоторыми руководящими принципами и стандартами проектирования [19–22], необходимо провести дополнительные исследования влияния схем сборки на характеристики клееной древесины. В этом исследовании проводятся испытания балок на 4-точечный изгиб для оценки механических свойств клееного бруса.Используются три типа схем сборки, которые включают сборку однородного сорта, асимметричную сборку смешанного сорта и симметричную сборку смешанного сорта. На основании результатов экспериментов изгибная жесткость и надежность балок оцениваются различными методами. ABAQUS также проводит параметрический анализ.

2. Экспериментальная программа
2.1. Свойства материала

Образцы клееной древесины, испытанные в этом исследовании, были изготовлены с использованием пластин из дугласовой пихты шести сортов, от класса Me 8 до Me 14.Образцы многослойной древесины были изготовлены и испытаны на предел прочности и модуль упругости, как показано на Рисунке 1. Свойства материала многослойной древесины перечислены в Таблице 1. Эпоксидная паста для склеивания имела модуль упругости с пределом прочности на разрыв 23. –26 МПа и предел прочности на сдвиг 13–16 МПа, которые предоставляются поставщиками.

МПа (МПа) 9038 9038 9038 9038 9038 9038 9038 9038 9038 9038 9038 9038

Марка Предельное напряжение при растяжении (МПа) Модуль упругости при растяжении (МПа) Предельное напряжение сжатия (МПа) Модуль упругости
Me8 18.1 8636 33,6 8787
Me9 21,8 9381 37,7 9692
Me10 24,6 11538 43,3 11629
Me12 26,3 12318 46,6 12630
Me14 . 32 328 14063 57,2 14282

2.2. Проектирование и изготовление образцов
Клееный брус

классов 21 и 24 был спроектирован в соответствии с китайским стандартом GB / T 26899-2011 [19], в то время как листы были склеены в 6 слоев, как показано на рисунке 2. Три типа сборки были использованы образцы, которые включали сборку однородного сорта (TC T ), асимметричную сборку смешанного сорта (TC YF ) и симметричную сборку смешанного сорта (TC YD ).Для каждого профиля было разработано три образца, в этом случае всего было изготовлено 18 образцов. Ширина и глубина всех образцов составляли 90 мм и 200 мм соответственно. Размах всех экземпляров составил 3750 мм. Отношение пролета к глубине было 18,75, что благоприятствовало характеристикам изгиба, а не сдвигу. Образцы зажимали под давлением 0,5 МПа в течение 24 часов, как показано на Рисунке 3, и подвергали постотверждению при температуре окружающей среды в течение 7 дней.

2.3. Установка и процедура испытания

На образцах было проведено 4-точечное статическое испытание на изгиб, как показано на Рисунке 4.Вертикальные нагрузки были приложены на 1400 мм и 2200 мм пролета через испытательную машину 100 кН со скоростью 2 мм / мин в соответствии с GB / T 50329-2002 [23]. Был использован метод контроля смещения, а общая продолжительность нагрузки была установлена ​​от 6 до 14 минут. Шесть тензодатчиков были размещены на каждой пластине в середине пролета балки. Осадка на опоре и прогиб образца регистрировались с помощью линейных переменных дифференциальных трансформаторов (LVDT).

3. Результаты экспериментов
3.1. Поведение при разрушении образцов

. Предел нагрузки и режим разрушения 18 образцов приведены в таблице 2. Можно видеть, что прочность асимметричного сборочного участка смешанного сорта и симметричного сборочного участка смешанного сорта была выше, чем у участка однородной сборки. На рисунке 5 показаны явления разрушения типичных образцов. За исключением образца TC T -21, разрыв нижней пластинки на растяжение наблюдался во всех образцах. Большинство трещин образовалось от узлов на нижней пластине.Разрушения при сжатии и отслоения не наблюдалось. Следует отметить, что расслоение, показанное на рисунке 5, действительно произошло после разрушения образцов при растяжении. Некоторое расслоение наблюдается даже в самой пластине, а не в клеевом слое. По этой причине в исследовании не учитывается напряжение сдвига между пластинами. Это может означать, что схема сборки не повлияет на режим разрушения клееного бруса.

9047. Отклик балок на прогиб при нагрузке

На рисунке 6 показан отклик образцов на прогиб при нагрузке.Представлена ​​только одна типичная кривая для каждой схемы сборки. Анализ кривых нагрузка-смещение показывает, что даже трещины зародились и распространялись вместе с увеличением вертикальной нагрузки, поведение образцов оставалось почти линейным, и значительного снижения жесткости не происходило до тех пор, пока образцы не разрушились. Можно видеть, что жесткость секций сборки смешанного сорта была выше, чем жесткость секции сборки однородного сорта. Можно сделать вывод, что поведение нижней пластины оказывает наибольшее влияние на прочность и жесткость клееного бруса, а не средней пластины.

Нагрузка на растрескивание асимметричной монтажной секции смешанного сорта больше, чем у секции однородной и симметричной смешанной сборки, в секциях из клееного бруса классов 21 и 24. Этот факт может указывать на то, что относительная более низкая прочность в зоне сжатия секции выгодна для отсрочки возникновения первой трещины на балке из клееного бруса по сравнению с таковой на однородной и симметричной сборочной секции смешанного сорта. На рисунке 6 также показано, что секции сборки смешанного сорта имеют больший предельный прогиб, чем секция сборки однородного сорта.Сравнивая профили из клееного бруса марок 21 и 24 с одинаковой схемой сборки, можно было увидеть, что деформационная способность клееного бруса будет уменьшаться с увеличением сорта ламината.

3.3. Распределение деформации в секции Midspan

Пластинки секции пронумерованы от 1 до 6 от верха секции. На рис. 7 показано распределение деформации в среднем пролетном сечении типичных образцов при различных уровнях нагрузки. Всего для шести секций Уровня 21 и Уровня 24 секции как при растяжении, так и при сжатии эластичны на ранней стадии нагружения, что подтверждает отсутствие скольжения на границе раздела между пластинами в секции.После растрескивания наблюдалась нелинейность деформаций растяжения и сжатия, указывающая на дальнейшее развитие трещин в образцах. Значения, перечисленные в Таблице 3, показывают, что асимметричная схема сборки допускает более высокие напряжения в клееной древесине при разрушении, чем симметричная схема сборки.


No. Предельная нагрузка (кН) Вид отказа
Результаты испытаний Среднее значение

TC T -21 (1) 1) 38,13 38,13 -TC (3) 902
нижняя пластина
TC T -21 (2) 28,91
TC T -21 (3) 28,24

40.53 39,23 Разрушение нижней пластинки при растяжении
TC YF -21 (2) 39.03
TC YF -21 (3) 38,13
TC YD -21 (1) 45.03 43,59 Разрушение нижней пластины при растяжении
TC YD -21 (2) 43,37
42.37

TC T -24 (1) 38,27 37,34 Разрушение нижней пластинки при растяжении
TC T
TC T -24 (3) 36,59

TC YF -24 (1) 50,77 49,84 Tensile ЯФ -24 (2) 50.10
TC YF -24 (3) 48,65

TC YD -24 (1) 56,63 мм 9038 мм 9038 мм 9038 мм 9038 мм 9038 мм 9038 мм Повреждение днища
TC Яркость -24 (2) 55,67
TC Яркость -24 (3) 53,83


21,2 ЯФ -21 (3) 32,0 9037 9037 9038 ярд -24 (1) 23,1

Нагрузка при разрыве (кН) Максимальная деформация растяжения в нижней пластине ( με ) Максимальное растягивающее напряжение в нижней пластине ( МПа)
TC T -21 (1) 30.02 2200 22,7
TC T -21 (2) 28,91 2100 21,7
TC T 9048.246 -21 (3)
TC YF -21 (1) 40,53 3050 37,6
TC YF -21 (2) 39.03 3000
38.13 2900 35,7
TC Яркость -21 (1) 45,03 2750 33,8
TC Яркость
TC YD -21 (3) 42,37 2550 31,4
TC T -24 (1) 38,27
1500 9038 Т -24 (2) 37.16 1400 16,8
TC T -24 (3) 36,59 1350 16,2
TC YF 27,7
TC YF -24 (2) 50,10 2200 27,1
TC YF -24 (3) 48,65 9037 56.63 1900 26,6
TC Яркость -24 (2) 55,67 1800 25,3
TC Яркость

4. Обсуждение результатов
4.1. Жесткость на изгиб

Экспериментальная кажущаяся жесткость на изгиб (EI) e.app балки из клееного бруса для всего пролета [23] может быть получена из кривых нагрузки-прогиба с помощью следующего уравнения: где Δ F / Δ ω — наклон кривой прогиба нагрузки, l s — расстояние между точкой нагружения и опорой, а L — пролет балки.

Теоретическая жесткость на изгиб ( EI ) em балки из клееного бруса может быть получена из упругой модели с использованием уравнения (2). Межслойные проскальзывания и влияние эпоксидных клеев в расчетах не учитываются: где E i — модуль упругости слоя i , I i — инерция слоя i , A i — это площадь слоя i , а a i — это расстояние между центроидом слоя i и нейтральной осью.

Уравнение из ссылки [21], которое может учитывать деформацию сдвига и отношение пролета к глубине балки из клееного бруса, также используется для расчета теоретической жесткости на изгиб ( EI ) ec балки из клееного бруса : где G w — модуль сдвига пластин, который составляет 730 МПа [24], H — глубина балки, и k — коэффициент деформации сдвига, определяемый, где h w — стенка высота, b w — ширина перемычки, а b — ширина балки.

Как указано в Таблице 4, жесткость на изгиб для секции балки класса 21, основанной на простой упругой модели, выше, чем экспериментальные результаты, а для секции балки класса 24 ниже, чем экспериментальные результаты. С учетом деформации сдвига и отношения пролета к глубине теоретические значения становятся ниже для секций балки класса 21 и 24.

ec / ( EI ) e.app 21 (1) 21 (2)
1 24 (3) 24 (1)

( EI ) e.приложение ( EI ) em ( EI ) em / ( EI ) e.app ( EI ) ec

TC T -21 (1) 5.05 6,16 1,23 TC T -21 (2) 4.97 6,16 1,24 5,77 1,16
TC T -21 (3) 4,93 6,16 1,25 5,77 5,77 5,77 5,45 6,44 1,18 6,01 1,10
TC YF -21 (2) 5,23 6,44 1,23 6,44 1,23 TC YF -21 (3) 4.98 6,44 1,29 6,01 1,21
TC YD -21 (1) 6,02 6,89 1,14 6,406 6,406 6,406 5,88 6,89 1,17 6,40 1,09
TC YD -21 (3) 5,76 6,89 6,89 TC T -24 (1) 5.76 6,74 1,17 6,27 1,09
TC T -24 (2) 5,43 6,74 1,24 6,27 1,24 6,27 5,38 6,74 1,25 6,27 1,17
TC YF -24 (1) 6,80 7,50 1,10 7,50 1,10 9038 TC YF -24 (2) 6.56 7,50 1,14 6,98 1,06
TC YF -24 (3) 6,36 7,50 1,18 — 6,97 1,18 — 6,97 — 6,98 — 6,97 — 6,98 7,38 7,92 1,07 7,29 0,99
TC YD -24 (2) 7,01 7,92 1,13 TC ярд -24 (3) 6.88 7,92 1,15 7,29 1,06

Поскольку уравнение (3) слишком сложно для использования, поправочный коэффициент жесткости на изгиб K 6 v v предложено в ссылках [7, 25]: где m , n и p — константы, определяемые тестами.

На основе экспериментальных результатов в этом исследовании предлагается поправочный коэффициент K v1 следующим образом:

На рисунке 8 показано сравнение экспериментальных результатов и теоретической жесткости на изгиб.Можно видеть, что теоретическая жесткость на изгиб с предложенным поправочным коэффициентом в этом исследовании лучше всего согласуется с экспериментальными результатами. Поправочный коэффициент K v , рассчитанный методами, указанными в ссылках [7, 25], слишком мал, чтобы соответствовать экспериментальным результатам в этом исследовании. Это можно объяснить тем, что при испытаниях в ссылках [7, 25] в качестве образцов использовались составные секции. В будущем необходимо провести дополнительные исследования для повышения точности расчета теоретической жесткости на изгиб балок из клееного бруса.


4.2. Надежность

Чтобы оценить эффективность смешанного клееного бруса, для проведения анализа используются критерии пригодности к эксплуатации, указанные в Еврокоде 5 [21]. Изгибающий момент, относящийся к ограничению прогиба L /300, определяется как M 300 . Коэффициент α определяется как отношение изгибающего момента M 300 сборочных секций смешанного и однородного профиля. Коэффициент β определяется как отношение предельного изгибающего момента M u и изгибающего момента M 300 .Ссылаясь на эти факторы как на стандарт, можно оценить поведение балок с различными схемами сборки при эксплуатационных нагрузках.

Как указано в Таблице 5, эффективность клееного бруса значительно повышается при использовании схемы сборки смешанного сорта: момент M 300 увеличивается на 14–40% по сравнению со схемой сборки однородного сорта. Из таблицы 5 также видно, что коэффициент β асимметричной схемы сборки, который представляет уровень безопасности, больше, чем у двух других схем сборки.Этот факт означает, что секция балки, собранная по асимметричной схеме смешанного уклона, сохраняет более высокий уровень безопасности, чем секции, собранные при помощи схем сборки однородного уклона и симметричной конструкции смешанного уклона, когда балки демонстрируют одинаковую несущую способность.

62,45 1,14 -24 (2) 1.38 9036 9036 9036 Числовой анализ Модель конечных элементов

Модели конечных элементов разрабатываются с использованием ABAQUS для исследования влияния схемы сборки на поведение при изгибе клееного бруса. Твердые элементы C3D8R используются для моделирования пластинок, которые соединяются вместе с помощью команды «Связать», как показано на Рисунке 9, поскольку во время испытания не наблюдалось скольжения.Вертикальные нагрузки прикладываются в том же месте, что и при испытании на 4-точечный изгиб. Размеры и свойства материала модели идентичны образцам.


5.2. Проверка модели

Модели конечных элементов (КЭ) типичных образцов проверяются по результатам испытаний, как показано на Рисунке 10. Численные результаты хорошо согласуются с результатами испытаний по жесткости на изгиб и прочности образцов. Из-за наличия дефектов и узлов в образцах наклон кривых, представляющих численные результаты, немного выше, чем у кривых, представляющих результаты испытаний.В целом, модели FE достаточно точны для проведения параметрического анализа.

5.3. Параметрический анализ

Шесть секций клееного бруса собираются для параметрического анализа, как показано на рисунке 11. Секция A1 основана на образце TC YD -21. Стандартные механические свойства, приведенные в ссылке [19], вводятся в модели для параметрического анализа ниже. Достижение максимального растягивающего напряжения в нижней пластине определяется как отказ моделей в соответствии с режимами отказа, показанными в ходе испытаний.


5.3.1. Вторая нижняя пластина при растяжении

Из-за режимов разрушения нижней пластины при растяжении, наблюдаемых на всех 18 образцах, он убежден, что поведение нижней пластины при растяжении определенно играет решающую роль в механических свойствах клееной древесины. Основываясь на этом хорошо известном факте, влияние второй нижней пластины на растяжение изучается, как показано на Рисунке 12. На Рисунке 13 (a) показаны кривые прогиба от нагрузки для моделей A2 и A3. Можно видеть, что степень прочности на растяжение второй нижней пластины мало влияет на характеристики клееной балки, включая жесткость на изгиб, прочность на изгиб и предельный прогиб.На рисунке 13 (b) показана нефограмма напряжений моделей, где наблюдается небольшая разница.


5.3.2. Верхняя пластина при сжатии

Даже при испытаниях не было обнаружено разрушения при сжатии, предполагается, что верхняя пластина при сжатии влияет на механические свойства клееного ламината таймера. С этой целью собираются две секции с разной верхней пластиной при сжатии, как показано на Рисунке 14. На Рисунке 15 (а) показаны кривые нагрузка-прогиб с верхней пластиной разного сорта. Видно, что жесткость на изгиб и прочность моделей увеличиваются с увеличением класса прочности верхней пластины, в то время как предельный прогиб моделей показывает обратную тенденцию.На рис. 15 (б) показана нефограмма напряжений моделей. Максимальное напряжение сжатия и растяжения в модели A3 выше, чем в модели A4.


5.3.3. Последовательность сборки

При одинаковом качестве и количестве пластинок три секции собираются в разных последовательностях, как показано на рисунке 16. Степень качества пластин в зоне сжатия секции уменьшается. На рисунке 17 (а) показано влияние последовательности сборки на характеристики изгиба моделей. Можно видеть, что изгибная жесткость и прочность моделей уменьшаются с уменьшением содержания пластин в зоне сжатия сечения, в то время как предельный прогиб моделей показывает обратную тенденцию.Между тем, стоит отметить, что снижение жесткости на изгиб наблюдается при все меньшем прогибе с пластинами более низкого класса в зоне сжатия секции.


6. Выводы

Всего 18 образцов были испытаны методом 4-точечного изгиба для исследования механических свойств клееной древесины. Для изготовления секций балки использовались сборка однородного сорта, асимметричная сборка смешанного сорта и симметричная сборка смешанного сорта. На основании результатов экспериментов изгибная жесткость и надежность балок оцениваются различными методами.Кроме того, для дальнейшего исследования проводится численный анализ. Сделаны следующие выводы: (1) Схема сборки секции мало влияет на режим разрушения клееного бруса. Относительно более низкая прочность в зоне сжатия секции полезна для отсрочки появления первой трещины на балке из клееного бруса. (2) Степень прочности на растяжение второго нижнего листа практически не влияет на характеристики клееного бруса, в то время как более низкая прослойки в зоне сжатия секции могут привести к снижению жесткости на изгиб при меньшем прогибе.(3) Секция балки, собранная по асимметричному смешанному шаблону, сохраняет более высокий уровень безопасности, чем те, которые собраны по однородному и симметричному смешанному шаблону. (4) Было предложено уравнение для кажущейся жесткости на изгиб клееного бруса что показывает хорошее согласие с экспериментальными результатами.

Доступность данных

Экспериментальные и числовые данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Проект поддержан фондами фундаментальных исследований для центральных университетов (№№ 2572017CB02 и 2572017DB02), Национальным фондом естественных наук Китая (№ 51408106), Программой фундаментальных исследований естественных наук Шэньси (№ 2019JQ- 145), Открытый фонд Шэньси Ключевая лаборатория безопасности и долговечности бетонных конструкций (№ XJKFJJ201803), а также Молодежная инновационная группа Университета Шэньси и Специальный фонд Университета Сицзин (№ XJ17T07), за которые выражаются признательность.

Массовая древесина — будущее архитектуры. Но сможет ли он выжить в мире

Устойчивый, возобновляемый и универсальный: трудно найти лучший строительный материал, чем дерево. Часто к нему обращаются застройщики, будь то частный дом в пригороде или малоэтажный жилой комплекс в городе.

И он становится еще более универсальным. Благодаря появлению относительно новых изделий из древесины, таких как поперечно-клееный брус и клееный брус, древесина становится больше и прочнее.Эти инженерные изделия, известные как массивная древесина из-за их толщины склеивания, все чаще находят свое применение в строительных проектах по всему миру, от восьмиэтажного жилого дома в Портленде до двух 10-этажных офисных зданий, строящихся в настоящее время в Торонто, и 18-этажная многофункциональная башня в Норвегии, которая в настоящее время является самым высоким деревянным зданием в мире. В отличие от бетона, который производит около 5% антропогенных выбросов углекислого газа ежегодно, древесина улавливает СО2, превращая здания в экологически чистые поглотители углерода.

В условиях повышения глобальной температуры и регулярных лесных пожаров в таких местах, как Калифорния и Австралия, горючее дерево может показаться рискованным способом строительства в неопределенном будущем. Однако, по мнению экспертов, эти массовые деревянные изделия могут стать более доступным и экологически безопасным выбором для строителей, ищущих огнестойкие материалы. Было обнаружено, что из-за его слоев, похожих на фанеру, перекрестно-ламинированная древесина, или CLT, обугливается во время пожара с достаточно медленной скоростью, поэтому для обрушения конструкции может потребоваться более 90 минут горения.Для сравнения, тесты, проведенные на одноэтажных домах с деревянным каркасом, привели к обрушению всего через 17 минут. Но хотя обрушение может быть отложено, добавленная топливная нагрузка в виде массивной древесины может ускорить начальную скорость роста пожара. Полностью огнестойкие деревянные постройки возможны, но неосуществимы. Цель — повысить их огнестойкость. В этом плане CLT многообещающе, но еще предстоит многому научиться.

«CLT, который существует уже 30-35 лет, по-настоящему начал использоваться в качестве более крупного строительного материала только в последние 10 лет или около того.Поэтому внезапно нам нужно начать понимать, как он работает при пожаре », — говорит Дэвид Барбер, эксперт по пожарной технике и директор Arup.

Большинство зданий, которые горят при лесных пожарах, представляют собой дома на одну семью, и большинство из них построено с традиционным деревянным каркасом два на четыре. Поскольку CLT может быть примерно на 20% дороже, чем средний деревянный дом с легким каркасом, он не часто встречается в домах на одну семью, а скорее в более высоких зданиях, которым требуется больше структурной опоры. Такое использование, как правило, дороже, чем традиционные бетонные или стальные конструкции — одно технико-экономическое обоснование гипотетического 10-этажного многоквартирного дома показало, что CLT на 6-10 долларов дороже за квадратный фут, — но Барбер говорит, что затраты снижаются.

По сравнению с недавним прошлым, когда CLT можно было экономно использовать в качестве стеновой или напольной плиты в малоэтажных квартирах или офисных зданиях из бетона и стали, Барбер говорит, что деревянные изделия теперь более интенсивно используются во все более крупных проектах. «Мы используем их совсем по-другому. Частично это связано с желанием строить более высокие и большие здания, а также с желанием строить более эффективно, что означает, что в конечном итоге вы получаете технические древесные материалы, выходящие за рамки того, для чего они часто традиционно использовались », — говорит он.Это приводит к тому, что эти материалы иногда используются не полностью протестированными способами. Правила пожарной безопасности сейчас начинают обновляться, чтобы включить такие материалы, как CLT.

«До выпуска Кодекса 2021 года, возможность зайти так высоко с этим типом строительства на самом деле была запрещена. На самом деле это не было ничего из того, что пробовали раньше », — говорит Вал Зиаврас, инженер технических служб Национальной ассоциации противопожарной защиты, некоммерческой организации по пожарной безопасности, которая разрабатывает нормы и стандарты для зданий, услуг и сооружений.«Это довольно новое явление, и кодам всегда требуется немного времени, чтобы догнать новые технологии».

CLT чаще всего используется в многоквартирных домах высотой менее 10 этажей. Зиаврас говорит, что в кодексах четко указано, что CLT пожаробезопасен в проектах такого типа, но все еще есть некоторая двусмысленность в том, как используется сам материал. Часто его используют просто как бытовую конструкционную балку и покрывают огнеупорным гипсокартоном для повышения безопасности. Но все чаще некоторые проекты требуют, чтобы сам CLT оставался на виду.«Судя по тому, что я слышал, люди хотят его использовать, потому что, давайте признаем, дерево приятно смотреть. Так почему вы хотите строить на нем, а затем скрывать его? » Зиаврас говорит.

Открытая древесина может быть не самым безопасным выбором. В 2018 году NFPA опубликовало исследование пожарной опасности CLT в высотных зданиях. Процесс тестирования включал строительство шести комнат из стеновых панелей CLT толщиной 175 мм и их поджигание. Непокрытые элементы CLT полностью загорелись на 3-5 минут раньше, чем закрытые.Но из-за медленной скорости, с которой огонь может прожечь многие слои CLT, их медленной скорости обугливания, элементы CLT могут противостоять огню и оставаться структурно неповрежденными намного дольше, чем деревянные каркасные здания. «Главное, что все строительные материалы уязвимы для огня. У всех есть свои сильные и слабые стороны », — говорит Барбер, который отмечает, что зданиям CLT в США требуются спринклерные системы, которые предотвращали бы все, кроме самых сильных пожаров, от охвата всего здания. Даже в этом случае здание, сделанное в основном из дерева, по своей природе более опасно для возгорания, чем здание, построенное в основном из бетона или стали.

И хотя дерево не привыкать к огню, массовые формы древесины, такие как CLT, могут фактически стать предпочтительными строительными материалами, поскольку они становятся более конкурентоспособными по стоимости по сравнению с бетоном и сталью. Строители увидят, что пожарная опасность CLT в целом относительно низкая. «На данный момент это, вероятно, все еще нишевый продукт», — говорит Барбер. «Через 5 или 10 лет, я надеюсь, он станет намного более популярным».

Прочность поперечно-клееного бруса против термитов

Прочность поперечно-клееного бруса против термитов | Treesearch Перейти к основному содержанию

The.gov означает, что это официально.
Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.

Сайт безопасен.
https: // гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту, а любая предоставляемая вами информация шифруется и безопасно передается.

Автор (ы):

Тамара С.F.A. Franca

К. Элизабет Стоукс

Тип публикации:

Доклад (приглашен, предложен, основной доклад)

Первичная станция (и):

Лаборатория лесных товаров

Источник:

In: Proceedings, 61-я международная конвенция общества науки и техники по древесине и Японского общества исследователей древесины.Монона, Висконсин: Общество науки и технологии древесины. 10 шт.

Описание

Массивная древесина — это категория компонентов каркаса, которые могут быть изготовлены из различных материалов. Конструкционные изделия из дерева стали основой массового движения древесины. Некоторые из наиболее распространенных массивных деревянных конструктивных элементов, используемых в зданиях, — это клееные балки (клееный брус), клееный брус (LVL) и поперечно-клееный брус (CLT).Однако дерево — это натуральный материал, подверженный гниению и нападению термитов. Подземные термиты ежегодно наносят ущерб на миллиарды долларов, и их основная пища — древесина. В последние несколько лет были предприняты усилия по расширению использования продуктов из древесины массового производства, особенно продуктов CLT, в США. Однако до настоящего времени исследования заражения этого продукта термитами не проводились. В этом исследовании оценивается естественная устойчивость к термитам трех продуктов из древесины, доступных на рынке: необработанной сосны, обработанной CCA сосны и CLT.Некоторые необходимые изменения в стандарт AWPA E1 были внесены для тестирования более крупных образцов (блоков CLT). Результаты показывают, что CLT подвержен атаке Coptotermes formosanus .

Цитата

França, Tamara S.F.A .; Стоукс, К. Элизабет; Тан, Джульетта Д. 2018. Прочность поперечно-клееной древесины против повреждений термитами. В: Proceedings, 61-я международная конвенция общества науки и техники по древесине и Японского общества исследователей древесины.Монона, Висконсин: Общество науки и технологии древесины. 10 шт.

Примечания к публикации

  • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
  • Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.

https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/57651

Клееный брус на подъеме

В следующих вопросах и ответах инженер-конструктор IMEG Алисса Фи обсуждает клееный брус и его рост по популярности , особенно в таких проектах, как 1040 W. Fulton , где собственные люди ищут особую эстетику .

Q: Что такое клееный брус? Чем он отличается от поперечно-клееного бруса?

A: Клееный брус представляет собой клееный брус, в котором слои склеены вместе, а волокна древесины ориентированы в одном направлении. Это помогает производить стержни большей и большей длины. Клееный брус обладает хорошими характеристиками прочности и жесткости — он также может изгибаться и гнуться — и обычно используется для изготовления балок и колонн. Поперечно-клееный брус также состоит из слоев, но волокна чередуются под углом 90 градусов для каждого слоя.Обычно он используется для стен, полов и крыш и имеет возможность двустороннего перекрытия перекрытий.

Q: Становятся ли все более популярными такие массовые варианты древесины, как клееный брус? Если да, то почему?

A: Да. Массовая древесина становится очень популярной по нескольким причинам. Дерево — это натуральный материал, который привлекает людей своей экологичностью. Это возобновляемый материал, и жизненный цикл древесины в целом оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем сталь и бетон. Многие владельцы также выбирают массовую древесину из-за ее эстетичности; дерево — теплый и привлекательный материал, который архитекторы могут оставить незащищенными.Это также означает, что в здании требуется меньше отделки — экономия средств для владельцев. Клееный брус также имеет класс естественной огнестойкости (если он соответствует минимальным требованиям норм для деревянных элементов), поэтому его не нужно защищать от огня или заключать в гипсовый кожух.

Q: Повлияют ли недавние изменения в отношении огнестойкости Международного здания C ode на использование этих материалов?

A: В IBC к клееному брусу обращаются так же, как и к тяжелой древесине, когда речь идет о огнестойкости.Тяжелая древесина обладает естественной огнестойкостью в зависимости от размера деревянных элементов. Большие элементы способны выдерживать нагрузки дольше, чем элементы меньшего размера, потому что на поверхности тяжелого деревянного элемента образуется обугленный слой, который позволяет внутренним слоям оставаться неповрежденными. IBC предоставляет минимальные размеры, необходимые для удовлетворения этих требований.

Q: Существуют ли какие-либо новых тенденций или способов использования массивной древесины, о которых должны знать архитекторы и ?

A: Самым большим преимуществом массового деревянного строительства является экологическое преимущество перед сталью и бетоном.

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Международная школа бизнеса (2007-2023)
Scroll to Top

M u (кНм) M 300 (кНм)
9048 / M 300-однородный β = M u / M 300

TC T -90.03 21,82 2,20
TC T -21 (2) 46,26 21,36 2,17
9037 TC 45,18 20,76 2,18
TC YF -21 (1) 64,85 26,65 1,22 2,43
2,43
24.78 1,16 2,52
TC YF -21 (3) 61,00 23,66 1,14 2,58
2,58
TC
1
32,36 1,48 2,23
TC Яркость -21 (2) 69,39 29,67 1,39 2,34
2,34
48
48
28.26 1,36 2,40
TC T -24 (1) 61,23 35,89 1,71
TC
T
-24 34,56
1,72
TC T -24 (3) 58,54 33,36 1,75
TC 24
9048 40,86
1.14 1,99
TC YF -24 (2) 80,16 39,55 1,14 2,02
TC YF -24,97 2,05
TC YD -24 (1) 90,61 48,92 1,36 1,85
TC YD 1.87
TC YD -24 (3) 86,13 45,97 1,38 1,87