Татьяна Гагарина

Безупречность возможна

Дома из древесины

О неоспоримых преимуществах деревянных строений написана не одна хвалебная ода. О недостатках говорить, как правило, не принято. И напрасно. Современные технологии позволяют свести к нулю отрицательное влияние специфических свойств древесины на качество построенных из нее домов.

И на Солнце есть пятна...

Как любой другой материал, дерево имеет недостатки, обусловленные прежде всего его природным происхождением. Прочность и термическое сопротивление древесины во многом зависят от ее однородности. Неоднородность древесины возникает не только во время роста дерева, но и при хранении лесоматериалов на складах, в процессе сушки, обработки и даже эксплуатации изготовленных из них конструкций.

Участки древесины, на которых нарушена однородность, называются пороками. Недопустимыми пороками являются гниль, червоточина и трещины в узлах соединений несущих элементов (балки, стропила, затяжки и т.п.). Некоторые пороки считаются допустимыми (хотя и с определенными ограничениями). Речь идет о сучках и косослое. Сучки - это заросшие остатки бывших ветвей. По мере роста дерева волокна ствола, образовавшие сучок, обходят его, отклоняясь от продольного направления, в результате образуется завиток. Здоровые сучки небольших размеров почти не влияют на качество древесины. Опасны так называемые мертвые сучки, не имеющие сцепления с основной древесиной. При усушке подобные сучки выпадают. Косослоем называют наклонное расположение волокон относительно оси. Этот порок может быть как природного происхождения (следствие винтообразного расположения волокон в стволе дерева), так и искусственного - из-за неправильной распиловки.

Сердцевина имеет малую прочность и легко загнивает и, строго говоря, также является пороком. Избежать наличия сердцевины в брусе и бревнах, из которых возводят стены, почти невозможно. Тем не менее, в несущих элементах содержание сердцевины строго регламентируется, а в местах соединений полностью исключается. Некоторые дефекты древесины связаны с ее деформированием при изменении влажности. При высыхании линейные размеры дерева изменяются неодинаково. Чем больше разница между усушкой в радиальном и тангенциальном направлениях, тем больше трещины. Величина раскрытия трещин зависит также от величины сечения бревна или бруса. Кроме того, усушка сырого дерева может вызвать дугообразное и винтообразное коробление. Еще одна серьезная проблема - усадка. При рубке дома из сырого леса усадка стен может составить 4-5 см на метр высоты. Список недостатков древесины этим не ограничивается. Можно вспомнить о загнивании и возгораемости, об опасности поражения насекомыми и грызунами и т.д. Однако следует признать, что благодаря достоинствам древесины этот строительный материал станет непременно использоваться и в будущем. К тому же при производстве бревен затрачивается в два раза меньше электроэнергии, чем при производстве бетона, и в пять раз меньше, чем при изготовлении кирпича. Таким образом, строительство деревянных домов способствует энергосбережению, что, в свою очередь, снижает суммарный выброс в атмосферу вредных веществ, образующихся при сгорании топлива. Внедряя новые технологии обработки, производители лесоматериалов стремятся свести до минимума влияние специфических свойств древесины на качество продукции.

Новая жизнь привычного бревна

В производстве бревен, предназначенных для возведения стен, произошли существенные изменения. Современные технологии позволили, прежде всего, унифицировать бревна как строительный материал. Изготовленное в заводских условиях так называемое оцилиндрованное бревно с поперечным сечением правильной цилиндрической формы - это, по сути, конструкционный строительный модуль. Технологический процесс включает и принудительную сушку в специальных камерах, где бревно освобождается от излишней влаги равномерно, по всему объему. Таким образом, коробления не происходит. Во время сушки также локализуются трещины: до отправки бревна в сушильную камеру в нем делают специальный паз, внутри которого затем и образуются трещины. Что касается наружной поверхности готовых бревен, то количество трещин здесь строго регламентировано и сведено к минимуму. За счет этого, а также благодаря низкой влажности (11-18%) оцилиндрованное бревно имеет высокое термическое сопротивление, хорошую сопротивляемость воздействиям биологического характера.

Однако для создания по-настоящему комфортного и добротного жилья этих достоинств материала недостаточно. Необходимы также строительная культура и тщательно продуманная организация работ. Примером тому может служить деятельность российской фирмы "Вису Тало" (что по-фински означает "мудрый дом"), которая уже в течение десяти лет строит дома из оцилиндрованного бревна. Его промышленное изготовление сделало целесообразным производство бревенчатых домов в заводских условиях, с последующей установкой их на заранее подготовленные фундаменты. Фирма "Вису Тало", использующая финскую технологию и собственную производственную базу, поставляет именно такие дома. Причем это не означает, что предлагаются только типовые решения.

Работа над проектом начинается с выяснения пожеланий заказчика. В результате создается эскизный проект - он и становится основой для выполнения комплекта чертежей, учитывающего специфику материала и включающего деталировку всех элементов сруба. Затем проект направляется на деревообрабатывающее предприятие, то есть практически вся деревянная часть дома выполняется в заводских условиях. Благодаря станочной выборке продольного паза и угловым соединениям венцов бревна в стене плотно прилегают друг к другу. В дальнейшем при сборке между бревнами прокладывается специальный уплотнитель - продувание стен практически исключается.

Все элементы здания пропитываются специальными антисептическими составами, защищающими их во время транспортировки и складирования. Кроме того, деревянные элементы сортируются в соответствии с назначением и этапами сборки, затем упаковывают таким образом, чтобы низкая влажность, достигнутая при сушке, сохранилась вплоть до момента монтажа.

Заказчику не нужно постоянно следить за процессом строительства, стоять, что называется у строителей над душой. Достаточно указать место расположения будущего дома; оплата осуществляется частями, согласно графику производства работ. Время складирована оцилиндрованных бревен на стройплощадке минимально, сборка деревянных конструкций составляет приблизительно месяц. Благодаря принудительной сушке усадка домов из оцилиндрованного бревна незначительна, поэтому можно приступать к отделке строения непосредственно после окончания строительства. Для компенсации усадки предусматриваются специальные устройства, регулировкой которых занимаются также сотрудники фирмы. Стоимость домов "под ключ" от фирмы "Вису Тало" составляет 400-500 $/м2.

Похожую технологию применяют и в фирме "Петроспект-Центр". Однако здесь есть свои особенности. Так, при станочной обработке бревна продольному пазу придается профиль сложной гребневой формы, за счет которого равномерно спрессовывается уплотнитель, прокладываемый между венцами в процессе сборки. Следуя традициям древнерусского деревянного зодчества, сруб возводят практически без применения металлических соединительных деталей. Фирма "Петроспект-Центр" сооружает дома из бревен диаметром 170, 200 и 220 мм, однако диаметр бревна может достигать и 260 мм. Кроме того, по предоставленным заказчиком эскизам специалисты фирмы вручную изготовляют различные элементы декора - наличники, торцевые и фронтонные доски, столбы и т.д. В заводских условиях производится контрольная сборка сруба, на которую приглашается заказчик для предварительной приемки работ. Несмотря на высокое качество обработки бревен внутренние поверхности стен после сборки дополнительно шлифуются, а затем обрабатываются лессирующими антисептиками. Наружная отделка также предусматривает пропитку защитными составами финского производства.

Сотрудники проектной группы фирмы "Петроспект-Центр" выполняют индивидуальные проекты бревенчатых домов, при этом предусматривается оптимальный расход лесоматериалов на квадратный метр площади, что позволяет снизить стоимость строительства и сэкономить деньги заказчика. Следует отметить, что за многолетнюю деятельность фирма "Петроспект-Центр" разработала десятки проектов и построила по ним множество домов. Клиентам предлагается каталог повторно применяемых проектов. Однако даже если заказчик выбрал проект из каталога, то в дальнейшем он перерабатывается, прежде всего, для соответствия местным условиям, к тому же здание почти всегда перепланируется с учетом пожеланий заказчика. Фирма "Петроспект-Центр" занимается не только строительством домов "под ключ", но и благоустройством территории, прокладкой наружных коммуникаций. Вот почему стоимость строения зависит от очень многих условий. Деревянная часть дома стоит от 300 $/м2.

Поиски способов совершенствования бревна как строительного материала продолжаются. Например, компания "Хонка" разработала совершенно уникальный метод высокотемпературной сушки hotlog, позволяющий значительно уменьшить остаточную влажность древесины. Усадка стен из бревен, высушенных таким образом, настолько незначительна, что можно возводить многоэтажные здания. Кроме того, древесина, обработанная по технологии hotlog, приобретает солнечный оттенок, который придает конструкциям особый колорит.

Обыкновенный необыкновенный брус

Дома из бруса пользуются спросом наравне с бревенчатыми. Прямоугольная форма сечения бруса упрощает сборку. Однако при традиционном возведении домов из бруса недостатки древесины сказываются в большей степени, чем при постройке бревенчатых домов. Тем не менее, усовершенствование процесса строительства зданий из бруса дало положительные результаты. Так, фирма "Вишера" разработала и с успехом применяет уникальную технологию изготовления брусовых элементов с последующей сборкой из них домов. Сначала закупается еловый или сосновый брус высокого качества - без трещин и с минимальным количеством сучков. Перед отправкой бруса в сушильную камеру в нем фрезеруют продольные пазы, которые позволяют сушить древесину равномерно и качественно до оптимальной влажности (14-16%). Благодаря продольным пазам при сборке домов в стенах образуются замкнутые воздушные полости. В результате термическое сопротивление стен из бруса, выполненного по технологии фирмы "Вишера", в 1,6 раза выше, чем стен из обыкновенного бруса такой же толщины. Кроме того, за счет низкой влажности поверхности стен практически не имеют трещин, а усадка зданий не превышает 0,7%. Производственный процесс направлен на изготовление унифицированных брусовых деталей, длина которых кратна определенному модулю. Этот прием повышает точность выполнения элементов при упрощении производства, комплектации и сборке дома. Ошибки, связанные с отрицательным влиянием "человеческого фактора", практически исключаются. Двухэтажный дом площадью 250 м собирается бригадой из восьми человек за 30 дней. Проекты домов создаются с помощью компьютерной программы, специально разработанной специалистами фирмы "Вишера". Проектная группа готова воплотить самые фантастические решения заказчика. Фирма располагает каталогом проектов уже построенных зданий, разрешенных к повторному применению. Стоимость деревянного комплекта дома, включающего внутренние и наружные стены, лаги полов, балки междуэтажных перекрытий и стропильную систему, составляет от 250 $/м2.

Клееный брус

Клееный брус - это именно тот материал, который, обладая всеми достоинствами древесины, практически полностью лишен ее недостатков, причем он почти не отличается от обычного бруса.

Технология изготовления клееного бруса такова. Качественный хвойный лес - плотноволокнистая сосна или сибирская лиственница - распускается на доски, затем высушивается каждая доска. Чтобы обнаружить дефекты, доски строгают, а дефектные части вырезают. После этого доски сращиваются по торцам, по размеру бруса. Полученные ламели калибруют, пропитывают особыми составами и затем склеивают под давлением в специальных прессах. (В клееном брусе, как правило, от двух до четырех ламелей, иногда больше.) При этом ламели соединяются таким образом, чтобы их годовые кольца были обращены наружу, благодаря чему брус приобретает исключительную прочность и твердость. Образовавшаяся болванка выравнивается и профилируется, превращаясь в шпунтованный брус (количество шпунтов - от двух до шести). Материал пропитывается влагостойким раствором и антисептиками. Произведенный брус строгают по торцам и упаковывают. Влажность упакованной продукции приближена к мебельным стандартам и составляет не более 12% (при норме 22%).

Клееный брус - поистине уникальный материал, он в семь раз прочнее традиционное бруса из цельного дерева. Образование трещин исключено, клееный брус не рассыхается. Более того, при правильном хранении он не подвержен деформированию при изменении влажности. Стены из такого бруса не дают усадки, поэтому отделку можно производить сразу же после возведения дома. Кстати, об отделке: она не потребуется, так как поверхности бруса тщательно обработаны. Золотистый цвет и текстура натурального дерева придают внутренним помещениям особый уют. Нет необходимости предусматривать специальные регулировочные устройства, призванные компенсировать вертикальное оседание деревянных элементов здания.

Благодаря низкой влажности и отсутствию трещин клееный брус обладает более низким коэффициентом теплопроводности, чем бревна или брус из цельной древесины. Сложный профиль позволяет плотно соединят венцы по вертикали без использования уплотняющего материала - пакли, льняного полотна и др. Таким образом, продуваемость здания минимальна. Вот почему дома из клееного бруса теплее, чем обычные рубленые.

Клееный брус идеален для изготовления несущих элементов, так как обладает высокой механической прочностью, практически не загнивает и стоек к возгоранию. Поэтому можно делать балки больших сечений для перекрытия значительных пролетов. Кроме того такой брус подходит и в качестве стоек.

Справедливости ради стоит заметить, что в нашей стране давно производятся клееные конструкции. Балки, стойки, фермы и арки из клееной древесины широко использовались прежде всего в промышленном строительстве. Несущие клееные элементы нашли применение и в перекрытиях гражданских сооружений (дворцов спорта, рынков и даже бассейнов). Но для жилых зданий такие материалы не подходят, в основном из-за высокой токсичности клеев и пропиток. В настоящее время используются только экологически чистые, абсолютно безвредные клеи. В России популярен экологически чистый клей AKZO NOBEL шведского производства, имеющий все необходимые российские сертификаты. Следует добавить, что этот клей не препятствует воздухообмену, который происходит в древесине на клеточном уровне. Концерн Norvex предлагает дома из клееного бруса, толщина их стен может составлять до 300 мм. Это означает, учитывая низкую теплопроводность данного материала, что термическое сопротивление стен таких домов соответствует новым требованиям к теплотехническим свойствам ограждающих конструкций жилых зданий. Боковые поверхности бруса бывают не только плоскими, но и выпуклыми, что придает брусовым стенам сходство с бревенчатыми. Из клееного бруса изготавливаются стропильные конструкции крыш и другие несущие элементы. Таким образом, появляется больше возможностей при разработке архитектурно-планировочного решения здания. Высокое качество возведенных домов достигается за счет того, что все этапы производства и строительства - от лесозаготовки до сборки готовых конструкций - осуществляются на заводах Norvex. Более того, это позволяет определить оптимальную цену. Стоимость дома, готового к сдаче "под ключ", составляет от 700 $/м2.

Редакция выражает благодарность фирма) "Петроспект-Центр", "Национальная Лесоиндустриалъная Компания") "Вишера" "Вису Тало", "Хонка", "АлътерВЕСТ", "Контио", "Нелли кумппани" за помощь в подготовке статьи.