ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕРЕКРЕСТНО-КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ В ЖИЛИЩНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 69

doi: 10.55287/22275398_2023_4_162

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕРЕКРЕСТНО-КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ В ЖИЛИЩНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

В. В. Бурчик Н. П. Кузьмич

Дальневосточный государственный аграрный университет, г. Благовещенск

Аннотация

В статье рассмотрены возможности применения в жилищном строительстве СЬТ-панелей (ДПК—древесины перекрестно клееной) для строительства многоэтажных жилых домов в Амурской области. Показаны составляющие процесса изготовления СЬТ-панелей. Актуальность данной тематики определяется недостаточным развитием жилищного строительства из деревянных конструкций при наличии соответствующей сырьевой базы. Цель статьи—показать преимущества производства и применения СЬТ-панелей в строительстве жилых домов на Дальнем Востоке России. В настоящее время крайне важно увеличить объемы жилищного строительства по новой технологии, разработать подходы к применению новых ресурсосберегающих технологий. В статье представлены возможности применения перекрестно клееных изделий и конструкций в жилищном строительстве и, с помощью них, улучшения экологических параметров жилищного фонда.

Ключевые слова

жилищное строительство, изделия и конструкции, индивидуальный проект, параметры, пиломатериалы, ресурсосберегающие технологии, сокращение сроков строительства

Дата поступления в редакцию

16.10.2023

Дата принятия к печати

18.10.2023

Впервые технологию изготовлению многослойных клеёных деревянных панелей применили в Швейцарии в 90-х годах прошлого века. CLT (англ. — Cross-Laminated Timber—перекрестно клееная древесина) называют деревянным монолитом и приравнивают к железобетону по прочности. Панели многослойные клеёные деревянные являются многослойными. Деревянные ламели, из которых они состоят, располагаются крест-накрест относительно друг друга и обеспечивают жесткость и несущую способность. Их активно применяют за рубежом в строительстве.

В нашей стране большую часть жилищного строительства составляют не заводские изделия и конструкции, а довольно простые индивидуальные решения, особенно в деревянном домостроении. Жилищное строительство из деревянных конструкций и материалов, зачастую, ведётся в деревянном каркасе (до 80%); в самонесущих брусчатых, бревенчатых конструкциях—до 10%; в комбинированных вариантах, типа фахверк и прочее — 10%. Достаточно посмотреть на жилые дома сельских населенных

пунктов, да и городские коттеджи, которые не отличаются особыми архитектурными достижениями. Встречаются весьма примитивные, но оригинальные комбинации архитектурной и конструкторской мысли (еще дореволюционного времени) решения, в которых первый этаж—кирпичный, второй—деревянный брус. Всё это потом отделывается навесным фасадом. В настоящее время предпочтение использования СЬТ-панелей отдается объектам, строящимся не по индивидуальным проектам, а многоэтажным домам, где данная технология также нашла место для своего применения и развития.

История производства СЬТ-панелей в России началась в 2012 году, когда компания «Промстройлес» г. Санкт-Петербург запустила линию по производству данных панелей, которая получила название перекрестно-клееных (ДПК). В дальнейшем, было предложение по развитию производства на севере России и в Сибири и запущено экологическое строительство [1].

Основные направления в жилищном строительстве кардинальных изменений, на наш взгляд, в ближайшие годы не требуют. Технологии жилищного строительства остаются прежние, это - традиционное строительство кирпичных домов разной этажности, монолитное домостроение и индустриальное строительство на новом качественном уровне, с использованием СЬТ-панелей. Мы традиционно отстаем от развитых стран по использованию своего богатства—древесины: только в 2020 году в Иркутске был построен деревянный восьмиквартирный жилой дом, благодаря программе переселения из ветхого жилья.

Для применения данной технологии необходимо иметь соответствующую сырьевую базу, которая на Дальнем Востоке России присутствует в довольно большом объеме. При подключении заинтересованных инвесторов возможно создание соответствующих производственных мощностей [2; 3].

Лесопромышленный комплекс Дальнего Востока широко развивается, при этом активно применяется интенсивная модель лесопользования. Для ухода за лесом осуществляют рубки, которые дают возможность повысить продуктивность лесов. Интенсивная модель лесопользования позволяет увеличить объем выборочной формы заготовки древесины и при должном уходе осуществлять естественное возобновление пород, что способствует обеспечению лесоперерабатывающих предприятий сырьем [4; 5].

Для внедрения направления строительства с использованием СЬТ-панелей, необходимо развитие отдельных составляющих, которые рассмотрены ниже.

03

г

м О

-I

м

Э СО

Лесозаготовка, которая может быть гарантированно обеспечена древесиной. В Амурской области

з

сосредоточены лесные массивы площадью 26 358 тыс. га, расчетная лесосека составляет 2 045 млн. м . Лесозаготовкой могут заниматься лесозаготовительные предприятия, имеющиеся в регионе. Для изготовления СЬТ-панелей используется 100% натуральные доски хвойных пород.

Лесопиление и сушка пиломатериалов, которую можно производить на базе вновь созданных производственных мощностей или уже существующих в регионе. Сушку можно производить в сушильных камерах «ВОЬЬМАЫЫ» (Германия), «МиЬВОК» (Италия), «УаЛек» (Финляндия), «ВазсЫИ» (Италия), «Уа^ек» (Финляндия) до конечной влажности 12±2 %. В условиях санкций поставка данного оборудования затруднительна, но подобное оборудование есть в Китае. Китайцы давно освоили данные технологии.

Оптимизация пиломатериалов. Из сушильных камер сухой пиломатериал поступает в цех (цеха) СЬТ, где после двухсуточной выдержки подается на линию оптимизации («Ьеётек»). При изготовлении СЬТ-панелей, температура должна поддерживаться непрерывно. Пиломатериалы для изготовления СЬТ-панелей сортируются в соответствии с европейскими стандартами БЫ 14081 и требованиями по качеству.

.о

I

и <и и (и а

0

1

(и

(и ц

У *

5 О И

* <и

С щ

■ с 1 щ

£ 1 5 га

т Й С! О

* 2 ш ¡2

— о со с

. и

са 5

Сращивание (склеивание) пиломатериалов (ламелей) по длине. Калиброванные и сортированные пиломатериалы направляются на линию склеивания. По всей длине стыкуемых деталей, заготовки спрессовываются под давлением 11 Н/мм2. Пиломатериал торцуется до необходимой длины и складируется. Для склеивания применяется клеевая система Akzo Nobel.

Прессование по кромке. Склеенные пиломатериалы передаются на строгальный станок и в зоны Z-прессов (для продольных и поперечных щитов). Сформированные щиты с продольным расположением пиломатериалов передаются в зону прессования плит.

Прессование плит. Панель состоит минимально из трех слоев (слои располагаются перпендикулярно); производственный процесс происходит на прессе. Температура и влажность воздуха в цехе поддерживается, контролируется давление и продолжительность процесса.

Шлифование плит проводится на соответствующих станках. Каждая плита визуально контролируется, при необходимости проводится ремонт изделий, при этом устраняются только оптические дефекты, без снижения прочности плиты [6].

Обработка плит, маркировка и упаковка проводится на обрабатывающем центре, установленный на нем агрегат проводит обработку плит по периметру и изготавливает пазы, отверстия дверных и оконных проемов для стеновых панелей.

Контроль качества проводится постоянно для обеспечения прочности соединений, качества швов. В данном случае основной нормативной документацией являются действующие национальные стандарты и иные документы, регулирующие деятельность производителей. Повышению качества буде способствует система менеджмента качества организации, благодаря которой разрабатываются критерии соблюдения соответствующих требований, предъявляемых к продукции и процессам ее изготовления [7; 8]. В январе 2022 был актуализирован СП 64.13330.2017 «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции», введены обновленные требования к CLT-панелям. В обновленном СП введены принципы расчета конструкций, применение винтовой арматуры, допускается применение алюминиевых сплавов и полимерных материалов.

К преимуществам новых конструкций и технологий можно отнести безусадочность стен и стыков; возможность комбинированной отделки внутренних и наружных стен; отсутствие динамических вибраций в межэтажных перекрытиях так называемого «эффекта батута»; возможность строительства домов до 10-ти этажей; сокращение сроков строительства; значительная звукоизоляция помещений; проведение отделки и разводки сетей в заводских условиях; низкая теплопроводность (0,13 Вт/мК) и высокая удельная теплоемкость (2.10 кДж/кг) [9; 10].

Крайне важный фактор для применения CLT-панелей—отсутствие загрязнений в процессе строительства. Жилищное строительство в настоящее время, это, в большей степени, — дома из кирпича, бетона и железобетона, как сборного, так и монолитного, где цемент присутствует при производстве конструкций, или при строительстве жилья, что способствует сильному загрязнению в процессе производства строительно-монтажных работ [11].

При разработке CLT-панелей, в технологии их производства были использованы все положительные моменты предыдущих вариантов деревянного строительства. Безусадочность и массивность ис-

пользуемых конструкций, жесткость СЬТ-панелей, позволяют строить многоэтажные жилые дома, где конструкции состоят из 100% древесины. Тем самым утеплитель из жилой зоны убран. СЬТ-панели имеют повышенные показатели огнестойкости и акустические параметры, что дает возможности их широкого применения в зданиях различных по функциональному назначению [12; 13].

Максимальный размер плит 3x9 м, толщина от 60 до 400 мм. Самая распространенная для использования толщина панелей от 100 до 200 мм.

На рисунке 1 показаны выпускаемые в России СЬТ-панели:

03

г

м О

Рис. 1. Выпускаемые в России СЬТ-панели [14]

СО

Стены из СЬТ-панелей разделяются на наружные и внутренние, в них сделаны каналы для прокладки электрических сетей.

Наружные стены: панели для их набора имеют стандартную высоту, разные длины и две базовые толщины; другой вид панелей имеет лицевую сторону, которая может быть утеплена и отделана облицовочным фасадным материалом; третья категория панелей имеет обе лицевые поверхности с утеплителем внутри панели. Внутренние стены изготавливаются из панелей, имеющих разные длины.

Применение новых инновационных технологий позволяет снизить вес конструкций, т. е. всего зда- :

ш

ния, что приводит к снижению затрат на сооружение подземной части здания и уменьшения расхода

материалов на строительство жилых зданий: фундаментных плит, блоков, свай и расхода бетонной сме- Ц

си на ростверки. Понижение этих затрат приведет и к снижению транспортных расходов на жилищное щ

строительство, а также в целом стоимости 1 м2 жилья, что немаловажно для развития инфраструктуры ё

а

города [15]. ^

Как уже отмечалось выше, из таких панелей возможно строительство, как одноэтажных жилых ин- о

дивидуальных зданий, так и многоэтажных жилых зданий, с высокой степенью экологичности, огне- ®

стойкости и высокими акустическими параметрами [16; 17]. ^ §

Строительство завода по производству СЬТ-панелей позволит повысить качество строительства, ^ ^

сократить сроки сдачи жилых зданий, создаст новые рабочие места, улучшит архитектурный облик го- .0 и родов Приамурья.

Базой для завода по изготовлению СЬТ-панелей может послужить территория предприятия БАМ- ■ ^

С щ

стройиндустрия в г. Шимановске Амурской области или территория вблизи г. Свободного, где акти- ^ с

визировалась продажа квартир и требуются новые жилые здания. Дальнейшее развитие космодро- «. ^

Ьь I

ма позволяет внедрять данную технологию для обеспечения потребности работников в нормальных ^ го

бытовых условиях. Строительство жилого микрорайона в г. Циолковский только подтверждает это. С! О

Возможным представляется создание экологически чистых районов в г. Благовещенске—областном 1й

■ о со с . и Ш 5

центре Амурской области. Таким районом может стать расположение малоэтажного микрорайона в северной части города или на правом берегу р. Зеи, если позволит развитие градостроительства.

Применение современных деревянных конструкций даст определенный импульс развитию проектирования и строительства одноэтажных зданий, общественных зданий, школ, магазинов, детских садов и т. п. Экологическая составляющая и другие преимущества данной строительной технологии позволят привлечь необходимые инвестиции для дальнейшего развития этого направления.

С развитием данной технологии строительства возможно снижение затрат на эксплуатацию и само строительство (вспомним малый вес конструкций, плюс другие преимущества) позволит CLT-технологии занять свое место в жилищном строительстве.

Заключение

1. Строительство жилых зданий из CLT-панелей имеет множество преимуществ по сравнению с использованием других материалов, даст импульс развитию не только жилищного строительства, но и гражданского строительства, в целом.

2. На Дальнем Востоке существуют возможности для использования данной технологии, так как есть доступная сырьевая база и потребность в зданиях, выполненных из деревянных конструкций и материалов.

Библиографический список

1. CLT-технология—деревянные дома X-Lam в Санкт-Петербурге из CLT-панелей.—URL: https:// www.pslcomp.ru (дата обращения: 29.04.2023). — Текст: электронный.

2. Бурчик В. В., Кузьмич Н. П. Исследование факторов влияющих на качество и организационно-технологическую надежность строительства // РИСК: ресурсы, информация, снабжение, конкуренция. — 2023. — №1. — С. 45 - 49. DOI: 10.56584/1560-8816-2023-1-45-49.

3. Природа России — национальный портал. — URL: http://www.priroda.ru (дата обращения: 29.04.2023). — Текст: электронный.

4. Антонова Т. С., Чернов М. В., Выродова С. А. Совершенствование подходов к освоению лесов с учетом реализации интенсивной модели использования и воспроизводства лесов // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. — 2022. — № 1. — С. 70 - 80. DOI: 10.21178/2079-6080.2022.2.70

5. Третьяков, А. Г. Экономическая доступность лесных древесных ресурсов как инструмент лесного планирования // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. — 2021. — № 4. — С. 68 - 77. DOI: 10.21178/2079-6080.2021.3.68

6. Этапы производства CLT-панелей. — URL: https://segezha-group.com/product/clt-panel/ production/ (дата обращения: 29.03.2023). — Текст: электронный.

7. Пухаренко Ю. В., Староверов В. Д., Герасименко А. А. Повышение безопасности и качества строительных материалов на основе оценки опыта и деловой репутации предприятия // Строительные материалы. — 2019. — № 5. — С. 3 -8. DOI: 10.31659/0585-430Х-2019-770-5-3-8

8. Сиргалин Р. Р., Эльшейх А. М. Повышение качества строительного контроля на основе технологий BIM. // Системные технологии. — 2022. — № 4 (45). — С. 49 - 53.

9. Водянников М. А., Кашеварова Г. Г. Оценка влияния агрессивной среды на долговечность клееных деревянных конструкций // Строительство и реконструкция. — 2017. — №1 (69). — С. 98 - 103.

10. Бурчик В. В., Кузьмич Н. П. Выявление и устранение отказов как способ обеспечения организационно-технологической надежности при строительстве и эксплуатации объектов // Организатор производства. — 2022. — Т. 30. — № 2. — С. 30 - 36. DOI: 10.36622/VSTU.2022.39.97.018

11. Захарова Ж. А. Жилищное строительство и перспективы его развития в условиях неоптимальности российской экономики // Региональная экономика: теория и практика. — 2016. — №1. — С. 182 - 190.

12. Сысоева Е. В., Магай А. А. Эволюция и перспективы развития основных строительных материалов для возведения большепролетных конструкций // Строительство и реконструкция. — 2016. — № 1 (63). — С. 64 - 72.

13. Кузьмич Н. П. Проблемы инновационного развития инвестиционно-строительного комплекса региона // Теория и практика общественного развития. — 2020. — № 6 (148). — С. 57 - 61. DOI: 10.24158/tipor.2020.6.9

14. CLT-технология — деревянные дома. — URL: https://www.pslcomp.ru/clt-tehnologiya-stroitelstva-derevyannyh-domov (дата обращения: 29.04.2023). — Текст: электронный.

15. Батоева Э. В. Определение наиболее эффективных инноваций в сфере жилищного строительства // Baikal Research Journal. — 2017. — Т. 8, № 4. — С. 40 - 49. DOI: 10.17150/2411-6262.2017.8(4).25

16. Кузьмич Н. П. Эколого-экономические задачи строительной сферы // Наука и бизнес: пути развития. — 2020. — № 6 (108). — С. 147 - 150.

17. Лукина А. В., Лисятников А. В., Мартынов В. А., Рощина С. И. Прочность и деформативность сырьевой древесины после огневого воздействия // Строительство и реконструкция. — 2022. — № 6 (104). — С. 40 - 49. DOI: 10.33979/2073-7416-2022-104-6-40-49

и

Z н

Û -I м

D

CÛ

THE USE OF CROSS-GLUED WOOD IN RESIDENTIAL CONSTRUCTION

V. V. Burchik N. P. Kuzmich

Far Eastern State Agrarian University, Blagoveshchensk

Abstract

The article discusses the possibilities of using CLT panels (WPC — cross-glued wood) in housing construction for the construction of multi-storey residential buildings in the Amur region. The components of the manufacturing process of CLT-panels are shown. The relevance of this topic is determined by the insufficient development of housing con-

The Keywords

housing construction, products and structures, individual project, parameters, lumber, resource-saving technologies, reduction of construction time

л

I

s

и <U

u

<U

a

>s

0

1

<U <U

У *

s о

* <u

С Щ

■ с 1 щ

£ 1 S га

T S

d О

* 2 ш ¡2

— О со с . и ca s

struction from wooden structures in the presence of an appropriate raw material base. The purpose of the article is to show the advantages of the production and use of CLT-panels in the construction of residential buildings in the Far East of Russia. At present, it is extremely important to increase the volume of housing construction using new technology, to develop approaches to the use of new resource-saving technologies.The article presents the possibilities of using cross-glued products and structures in housing construction and, with the help of them, improving the environmental parameters of the housing stock.

Date of receipt in edition

16.10.2023

Date of acceptance for printing

18.10.2023

Ссылка для цитирования:

В. В. Бурчик, Н. П. Кузьмич. Использование перекрестно клееной древесины в жилищном строительстве. — Системные технологии. — 2023. — № 4 (49). — С. 162 - 168.