Клееный брус является полноправным преемником цельного дерева и сохраняет все его достоинства, а по своей прочности и долговечности дома из него значительно превосходят строения из традиционных материалов. При этом клееный брус лишён недостатков, характерных для массивных цельных брёвен и бруса. Такие преимущества обусловлены особой технологией его производства.
В России строительным материалом «номер один» всегда было дерево – так уж сложилось исторически. И дело здесь не только в том, что «чем богаты, тем и рады». В условиях нашего северного климата особенно ценятся уникальные свойства древесины: в деревянном доме всегда тепло и уютно, так как дерево имеет высокую способность накапливать тепло и особую энергетику. Есть, конечно, и у него свои минусы, однако современные строительные технологии позволяют нивелировать эти недостатки. Лучшим доказательством этому служит появившийся в Финляндии около 30 лет назад клееный брус.
С бору – по сосенке...
Для изготовления клееного бруса используются пиломатериалы хвойных пород (ель, сосна, лиственница и кедр), прошедшие предварительную сортировку исходя из необходимых проектных размеров конструкций и потерь, связанных с выполнением некоторых технологических операций (сушки, механической обработки). Выбор породы дерева влияет на конечную стоимость продукта, поэтому в целях экономии вовсе не обязательно заказывать постройку из бруса, склеенного из сравнительно дорогих сосновых и лиственничных ламелей: подойдёт и дешёвая ель. На теплопроводности клееного бруса и его прочностных характеристиках разница между этими материалами практически не сказывается. Применяют и комбинирование ламелей: внутренние – из сосны, внешние – из кедра или лиственницы.
Совет
Существует разновидность клееного бруса, для изготовления которого используют три вида древесины. Стоит заметить, что для внешних поверхностей отбирают наиболее качественный по эстетическим параметрам материал с самой выразительной текстурой. Для клееного бруса характерно так называемое мебельное качество поверхности, не требующее дополнительной отделки. Стены дома из такого материала сами по себе уже являются украшением интерьера и внешнего вида здания.
Клееные конструкции – это не только стеновой материал и несущие элементы дома, но и оконные, дверные блоки, внутренние лестницы, веранды – и множество других изделий. В качестве материала для современных оконных конструкций из клееного бруса могут использоваться также дуб, бук и каштан. Хотелось бы обратить внимание на такой нюанс – применение экзотических пород дерева для изготовления окон не всегда оправданно. Так, к примеру, обладающее необычной фактурой субтропическое меранти («красное дерево») не подходит для наших климатических условий – при перепадах зимних и летних температур его рыхловатая и мягкая древесина может пострадать.
Гильотина для бревна
Технология производства клееного бруса включает в себя несколько стадий. На каждой из них используется специальное оборудование, обеспечивающее максимальную точность обработки древесины.
Сначала производится распиловка брёвен на ленточном или дисковом лесопильном оборудовании. В результате получаются доски необходимой толщины – ламели. Продольный «роспуск» брёвен снимает так называемое «напряжение» древесины, образуемое связями между годовыми кольцами (если эти связи сохранены, то дерево может деформироваться, скручиваться при усушке).
«Суши-бар» для бруса
Далее ламели отправляются в сушильную камеру, где подвергаются обработке в таких режимах, которые обеспечивают равномерное высыхание материала по всей длине. Поэтому клееный брус имеет влажность не выше 8-10%, а высушить без деформаций древесину толщиной 10-15см (брус, бревно) практически невозможно. Такой процент влажности позволяет прогнозировать усадку дома, построенного из клееного бруса, а она весьма невелика – 1см на 1 метр стены. То есть, после сборки дома нет необходимости выдерживать продолжительную паузу до перехода к монтажу дверей и окон, благодаря чему сроки исполнения «под ключ» значительно сокращаются: монтаж конструкций на готовом фундаменте не превышает 3–4 недель.
Совет
По сложности профиля можно сразу определить, в какой стране был изготовлен материал. Продукция многих производителей маркируется в соответствии с проектной документацией, укладывается в фирменную упаковку и хранится до транспортировки на складе, где поддерживается определённый температурный и влажностный режим.
За счёт высокой температуры сушки, составляющей 150-230°С (кстати, эта технология получила название «термообработка»), происходит большая потеря веса (как результат испарения летучих соединений и воды). В зависимости от условий термообработки и породы дерева остаточная влажность такой древесины оказывается на 40-60% меньше, чем у высушенной обычным способом. Процесс термообработки обычно длится около 24 часов. Существенно уменьшается теплоёмкость: прошедшая термообработку древесина нагревается значительно медленнее необработанной. Поверхность такого материала не пористая, а плотная, что значительно снижает способность дерева впитывать влагу из воздуха.
В процессе сушки уничтожаются все болезнетворные грибки и бактерии, а также разлагаются древесные сахара, которые являются питательной средой для микроорганизмов, способствующих гниению дерева. В результате материал приближается по этим показателям к лиственнице.
Урок клейки
Высушенные ламели калибруются и проходят этап выборки дефектов. Иначе говоря, проводится повторный осмотр пиломатериалов с выявлением пороков, влияющих на прочность древесины либо на внешний вид готовой продукции, после чего все повреждённые места вырезаются. Затем ламели сращиваются по длине на линии торцевого сращивания, а потом материал простругивается и шлифуется с четырёх сторон на специальном оборудовании для получения изделий точно заданной формы. Этот этап обеспечивает, в частности, гладкость поверхностей, по которым впоследствии будет производиться склейка, за счёт чего повышается прочность сцепления ламелей между собой.
Склеивание происходит на специальных гидравлических прессах с использованием прочного, экологически чистого клея. Особенность технологии заключается в том, что направление годовых колец у соседних досок должно быть противоположным, чтобы коробление свелось к минимуму, а прочность получилась максимальной.
При количестве ламелей от двух до пяти клееный брус получается толщиной до 200мм; от пяти и более ламелей – до 800мм.
Клей глубоко проникает в поры дерева, благодаря чему обеспечивается прочное соединение ламелей друг с другом. Особенно хорош для жилых помещений клееный брус, произведённый с помощью паропроницаемого клея, который не создаёт внутри материала барьеров для прохождения воздуха и водяных паров. Дом из такого материала «дышит» так же, как строение из древесного массива.
Совет
При термообработке древесина меняет цвет, приобретая красивый коричневый оттенок. Следует отметить, что изменение цвета – сквозное, что хорошо видно на срезе. Царапины на такой поверхности практически не заметны. Изменяя температуру термообработки, можно добиваться желаемого оттенка древесины и требуемой степени устойчивости к условиям окружающей среды.
По словам заместителя директора по продукту и технологии «Вуокатти-Русь» Николая Николаева, основной компонент такого клея (4,4'-метилен-дифенил-диизоцианат) отличается низкой испаряемостью вследствие высокой молекулярной массы – 250 углеродных единиц (для сравнения: вес воды составляет 18 углеродных единиц). Кроме того, в присутствии воды это вещество быстро полимеризуется и образует полностью химически инертный твёрдый материал. Явление токсичности заключается в способности химического вещества проникать в организм и вступать в реакции, вызывая нарушение физиологических функций. При полимеризации вещество теряет способность испаряться (тем более – вступать в реакции). Соответственно, вследствие химической инертности этого клея экологические риски, связанные с его применением, весьма низки.
Брус в профиль
Следующими технологическими шагами являются профилирование (нарезание необходимых продольных выборок, пазов и гребней) и торцовка бруса в размер. От точности изготовления пазо-гребневого соединения зависит качество всего бруса и, в конечном счёте, качество будущего дома. Плотное соединение профилированных деталей гарантирует герметичность конструкции (соответственно, отсутствие необходимости в конопатке и сведение к минимуму расхода утеплителя), поскольку пазы и гребни по длине бруса жёстко фиксируют его положение в стене, обеспечивая влагонепроницаемость и теплоизоляцию. Теплозащитные свойства стены из клееного бруса толщиной 180мм совпадают с соответствующими характеристиками полуметровой кирпичной кладки. Цельные же брёвна элементарно растрескиваются, что в несколько раз снижает энергосберегающие свойства дерева.
Благодаря возможности практически бесконечного торцевого сращивания ламелей, детали из клееной древесины могут быть сколь угодно длинными. Ограничение длины связано лишь с габаритами транспортных средств, в которых материал доставляется к потребителю. К примеру, с завода в Финляндии клееная древесина транспортируется в Россию в еврофурах с длиной кузова 14м. Значит, можно смело проектировать строения с длиной перекрытий в пределах этой цифры. Такой размер позволяет перекрывать большие пролёты, свободно планируя будущее помещение.
Конечным этапом в производстве клееной древесины является изготовление из неё деталей для конкретного строительного объекта – к примеру, стеновых брусьев с «чашками» для венцовых замков, балок перекрытия, стропильных ног и т. д.
Финские производители в качестве ноу-хау предлагают свои «замки» – стыковочные узлы деревянных конструкций дома.
В огне не горит?
Хотелось бы добавить ещё, что на заключительном этапе готовый строительный материал тщательно обрабатывается специальным составом, который является одновременно антисептиком и антипиреном. Таким образом, клееный брус при сохранении природных свойств древесины получает такие дополнительные качества, как стойкость к гниению, поражению насекомыми и высокую пожаростойкость (согласно проведённым исследованиям, по этим показателям материал близок к металлоконструкциям). Кстати, «пожароопасность» дерева на сегодняшний день – категория исключительно психологическая! Древесина начинает разрушаться только при температуре 300°С, которая достигается обычно по истечении 80 минут после начала горения. Во время горения на поверхности образуется белёсый угольно-пиролитический слой, который защищает внутренние слои древесины, остающиеся неповреждёнными огнём и сохраняющие первоначальную температуру, так что на самом деле древесина является огнеупорным материалом.
Стальные же конструкции, наоборот, почти не сгорают, однако сталь при пожаре становится мягкой и быстро теряет свою несущую способность. То же самое касается и стальной арматуры, укрепляющей бетонные конструкции. При температуре до 600°С в стальных конструкциях сохраняется до 20% несущей способности. При взаимодействии с огнём стальные конструкции становятся похожи на спагетти и начинают разваливаться. Эти свойства стали и бетона хорошо известны специалистам, однако строители и просто обычные покупатели не слишком хорошо ориентируются в данной теме.
В Японии был проведён эксперимент, подтвердивший заявление производителей клееного бруса о его уникальной пожароустойчивости. Стена, собранная из клееного бруса сечением 180х215(h), площадью 3х3 метра, подвергалась воздействию открытого огня в течение 45 минут. В итоге образец получил повреждение лишь 30% бруса в глубину и, соответственно, стена сохранила свою конструктивную и несущую способность.
Брусовая цена – бросовая цена?
Потенциальных покупателей иногда смущает цена клееного бруса – такой дом стоит на 40% дороже обычного сруба... Однако, в силу совокупности вышеперечисленных достоинств, клееный брус способен самоокупаться в процессе строительства дома и его последующей эксплуатации. Речь идёт, в первую очередь, об экономии на наружной и внутренней отделке готового дома и гораздо лучшем энергосбережении. Ещё один момент – дома из клееного бруса, как и все деревянные, значительно легче каменных и кирпичных, поэтому их можно возводить на уже готовых фундаментах. Относительно небольшой вес таких зданий позволяет обойтись малозаглублёнными ленточными, буронабивными фундаментами, свайными фундаментами с ростверком и монолитными плитами, а значит, существенно сэкономить на строительстве. Кроме того, реалии нашего строительного рынка таковы, что конкуренция заставляет постепенно снижать стоимость строительства зданий из клееного бруса. В результате такие дома по цене приближаются к постройкам из кирпича, пено- и газобетона. И это несмотря на то, что материалы стен и перекрытий в деревянных зданиях подчас стоят дороже.
Таким образом, изготовление клееного бруса – сложный технологический процесс, конечным продуктом которого является практически совершенный (хотя, если пофилософствовать, то что совершенно в этом мире?) строительный материал. На производстве существуют лаборатории, оснащённые современным оборудованием для проведения испытаний, что позволяет регулярно контролировать показатели прочности клеевых соединений, влажности материала и т. д.
Вместе с тем, клееный брус остаётся истинно природным материалом, создающим в доме неповторимый микроклимат, имеющим высокую эстетическую ценность и являющимся абсолютно безопасным с точки зрения экологии.
Текст: Эдуард Доминов
Консультанты: «Вуокатти-Русь», Представительство ТМ Rovaniemi в Санкт-Петербурге
«Загородное строительство» № 9 (37), сентябрь 2008 г
Похожие статьи:
- Брус клееный: чем же он хорош?
- Игра в кубики... для взрослых! Конструируем из клееного бруса
- Деревянная сказка. Брус клееный и профилированный
- Деревянного полку прибыло! Клееный брус
- Деревянный дом: выбор между брусом и бревном