Дерево строительный материал: Древесина как строительный материал

Содержание

Древесина как строительный материал

Древесина использовалась в качестве строительного материала в течение тысяч лет, уступая только камню с точки зрения его богатой и легендарной истории в мире строительства. Химические свойства древесины по своей сути сложны, но даже несмотря на эту проблему, люди успешно использовали уникальные характеристики древесины для создания, казалось бы, неограниченного множества структур и форм. Этот исключительно универсальный материал обычно используется для строительства домов, укрытий и лодок, но он также широко используется в индустрии мебели и домашнего декора.

Возможно, одним из самых больших преимуществ использования древесины в качестве строительного материала является то, что он является природным ресурсом, что делает его доступным и экономически целесообразным. Он необычайно прочен по отношению к его весу и обеспечивает хорошую изоляцию от холода. Древесина хорошо поддается механической обработке и может быть обработана ​​во все виды форм и размеров, чтобы соответствовать практически любой конструкции.

Древесина также является прекрасным примером экологически устойчивого продукта; она является биологически разлагаемым и возобновляемым, и имеет самый низкий углеродный след любого сопоставимого строительного материала. Кроме того, для получения древесины не требуется использование высокоэнергетических ископаемых видов топлива, в отличие от других обычных строительных материалов, таких как кирпич, сталь или пластик.

Дерево — это универсальное сырье и единственный возобновляемый строительный материал. Деревянные конструкции обычно характеризуются сочетанием различных компонентов, которые вместе обеспечивают максимально возможную несущую способность, тепловую, акустическую и влагоизоляцию, огнестойкость и длительный срок службы.

Увеличение доли древесины в строительстве может способствовать сокращению использования других строительных материалов, таких как бетон, сталь и кирпич. Эти строительные материалы поступают не из возобновляемого сырья, они требуют большой энергии для их производства и влекут за собой более высокие выбросы углекислого газа.

Долгосрочный план ЕС по конкурентоспособной экономике с низким уровнем выбросов углерода называется «дорожной картой 2050». Главной движущей силой этого перехода будет энергоэффективность. Низкоуглеродная экономика будет иметь гораздо большую потребность в возобновляемых источниках энергии, энергоэффективном производстве строительных материалов, энергоэффективных сооружениях и низкоэнергетических видах транспорта.

 

 

Какие бывают типы деревьев с точки зрения заготовки древесины?

Деревья делятся на экзогенные и эндогенные типы в зависимости от способа роста.

Экзогенные деревья растут снаружи. Горизонтальный срез такого дерева состоит из колец. Это годичные кольца, по ним определяют возраст дерева. Древесина, полученная из большинства экзогенных деревьев пригодна для многих инженерных целей и широко используются в строительстве. Экзогенные деревья подразделяются на хвойные и лиственные породы.

Хвойные породы, которые также называют вечнозелеными является источником мягкой древесины. Древесина этих деревьев светлого цвета, легкая по весу, с низкой плотностью и легко воспламеняющаяся. Примеры хвойных пород: сосна, пихта, секвойя, ель, кедр и т.д.

Деревья лиственных пород — поставщик твердой древесины. Этот типа деревьев имеет, как правило, листья большого размера, осенью они опадают и весной вырастают. Лиственные деревья наиболее пригодны для строительных целей. Древесина лиственных деревьев темного цвета, плотная, тяжелая и более устойчивая к возгоранию. Примеры: клен, красное дерево, дуб, тик, грецкий орех  и т.д.

Эндогенные деревья — это деревья, растущие внутри, они имеют волокнистую массу в центре. Древесина этих деревьев полезна в некоторых ограниченных инженерных целях. Примеры таких деревьев: бамбук, пальма, тростник и т.д.

 

Деревянные строительные элементы

Конструкционные элементы из дерева являются одними из старейших типов, используемых в строительстве. Основные преимущества деревянных строительных элементов конструкции — возможность использования местных материалов, небольшие габариты и транспортабельность. В современном строительстве есть два основных типа деревянных конструктивных элементов: построенные без клея, с частями из брусков и досок, имеющие гибкие соединения с колышками или гвоздями (например, металлические и деревянные трехгранные сегментированные фермы и составные балки) и клееные конструкционные элементы из клееной древесины, изготовленные на заводах.

Наиболее эффективными деревянными конструктивными элементами являются клееные, которые обладают рядом важных преимуществ. Они позволяют получить монолитные элементы практически любого размера и с любой формой поперечного сечения, которые имеют высокие несущую способность, прочность и огнеупорность. Еще одним преимуществом является то, что материал, состоящий из различных видов малогабаритных пиломатериалов, можно очень эффективно использовать. Структурные элементы из клееной древесины лучше всего использовать в качестве кровли и покрытий для производственных, сельскохозяйственных и общественных зданий (спортивные, выставочные), а также для некоторых промышленных зданий и сооружений (в том числе с химически агрессивной средой). Также они используются при строительстве шахтных сооружений, мостов, эстакад, зданий и сооружений на Крайнем Севере, в удаленных и сильно лесных районах, а также в сейсмоустойчивом строительстве.

 

Инструменты для работы с деревом:

Как выбрать электролобзик

Дерево как строительный материал

Как стройматериал, древесина имеет свои плюсы: высокая прочность, малая теплопроводность, незначительная плотность, легко обрабатывается. Цены на дома из бруса или бревна не так высоки, но при этом построить дом из бруса можно быстро, не потеряв при этом на качестве. Но, наряду с достоинствами, она имеет свои недостатки: она гниет, быстро возгорается, коробление, растрескивание, различная плотность вдоль волокон и поперек них, много отходов при обработке.

В строительстве используются деревья хвойных пород: ель, сосну, пихту, кедр и др. Несущие конструкции изготавливают из этих пород дерева. Наиболее часто применяется сосна. Деревья лиственных пород менее устойчивы.

Дуб представляет большую ценность из древесины лиственных пород. Ее используют для строительства перегородок, стен, перекрытий и покрытий.

Сосну применяют для устройства стен домов, оконных переплетов, пола, дверей. А также для строительства мостов, шпал, эстакад, изготовления фанеры.

Кедр используют для изготовления декоративной фанеры. У дуба очень прочная древесина, он очень устойчив к загниванию, но склонен к растрескиванию. Древесина дуба применяется для производства паркета, для отделки в судостроении.

Ясень по свойствам похож на дуб, только у него светлее древесина. Она прочна и тяжела в ручной обработке. При окраске цвет приобретает «седину», поэтому ясень используется в натуральном виде. Применяется для производства столярных изделий и паркета. Прекрасно сохраняется в воде и на воздухе, но загнивает при переменной влажности.

У березы белая древесина с желтоватым оттенком. Она прочная, твердая, при повышенной влажности легко гниет. Используют древесину для изготовления мебели, фанеры, для ограждения.

Осина имеет прочную древесину в сухой среде, хорошо обтачивается, колется, при высыхании мало коробится и трескается. Применяют осину для устройства кровель, производства фанеры, а также для сооружения временных построек.

Древесина бука белая с красным оттенком, прекрасно гнется, не загнивает в условиях с повышенной влажностью. При сушке коробится и растрескивается. Используют древесину бука для производства паркета и фанеры, мебели. Изделия из бука обязательно красят или лакируют, так как он легко впитывает влагу.

Ольха как стройматериал используется, как береза. Применяют ольху в отделках. Легко поддается обработке. Клен используется для производства фанеры. Можно с помощью древесины клена имитировать другие породы деревьев, так как древесина клена хорошо полируется и впитывает протравы.

У тополя мягкая древесина, поэтому он используется для временных сооружений. Используют также древесину тополя в декоративных работах.

Из нее производят материал для покрытия пола, который бывает нескольких видов: паркетные доски, паркет штучный, ДСП, ДВП. Используют для производства половых покрытий сосну, березу, дуб, ясень, бук, клен.  Для настила деревянного пола используют доски из кедра, сосны, ели, ольхи. Доски для настила пола должны антисептироваться. В жилых помещениях лучше настилать пол из антисептированных досок или паркета.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Рекомендуем почитать —

Дерево как строительный материал | Деловой квартал

Автор Захарычев Сергей На чтение 12 мин Просмотров 29 Опубликовано

Дерево как строительный материал использовался всегда. Строили дома, церкви, крепости. Даже когда его теснили камень и кирпич, деревянными оставались балки, стропила, колонны. Легкое, доступное, простое в обработке, прочное и долговечное, дерево любили за универсальность. Красота текстуры и богатство оттенков древесины в сочетании с прекрасными теплотехническими характеристиками, способностью абсорбировать запахи и регулировать микроклимат в помещении создали ему репутацию самого гуманного материала, положительно влияющего на физическое и психологическое состояние человека.

Достоинства дерева напрямую связаны с его естественным происхождением; этим же обусловлены и недостатки. Дерево как строительный материал подвержено горению, гниению, заражению грибком и прочим напастям. Неоднородная структура, изначальная высокая влажность делают его зависимым от предварительной подготовки (сушки) и условий эксплуатации. В плохо высушенной древесине возникают напряжения между слоями разной степени влажности, что приводит к изменению внутренней структуры, деформациям, растрескиванию.

Даже в специальных условиях практически невозможно высушить древесину толщиной более 10–15 см. При строительстве зданий из дерева требуется значительное время, чтобы материал в конструкциях окончательно выcox и дом дал уcaдку, только после этого можно вести отделочные работы. Кроме того, габариты конструкций из цельной древесины всецело зависят от исходных размеров бревна. Словом, неизбежны были поиски технологии, способной сохранить достоинства дерева и минимизировать его недостатки.

МАТЕРИАЛ С КАЧЕСТВЕННО НОВЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ

В 1906 году Отто Хетцлер изобрел клееную древесину. Идея состояла в том, что хорошо просушенные доски склеивались между собой в объемные блоки. Но надежность соединения полностью зависела от качества клея и его устойчивости к внешним воздействиям, поэтому до середины ХХ века новая технология не получила широкого распространения. Только с изобретением полимерных клеев на резицино-формальдегидной основе деревянные клееные конструкции стали завоевывать мир.

Совершенствование клеевых составов продолжается до сих пор. Созданы соединения на основе поликонденсации (фенольные и аминопластиковые клеи), они не подвержены разрушительному влиянию агрессивной среды, влаги, грибков и насекомых, устойчивы при пожаре и не допускают расслоения несущих элементов при повышенных температурах.

Сегодня у производителей есть возможность выбирать вид клея с учетом породы древесины, типа конструкции, условий ее эксплуатации. Надежность современных клеев такова, что при испытании на сдвиг опытных образцов в большом проценте случаев деформация идет по древесине, а не по соединению. Технология клееной древесины позволила создать строительный материал, обладающий более однородными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, чем у натурального дерева.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ
  • Экологическая чистота. Природный характер сырья и высочайшие требования к экологичности клеев делают клееную древесину исключительно безопасным материалом. Более того, она не является источником электромагнитного излучения, в отличие от металла и железобетона, и служит препятствием для излучения других источников.
  • Гигроскопичность. Дерево как строительный материал обладает способностью вбирать и отдавать влагу в зависимости от уровня влажности окружающей атмосферы, делая тем самым микроклимат в помещении более комфортным для человека.
  • Низкое выделение углекислого газа и окислов серы. Низкая теплопроводность. Дерево – прекрасный теплоизолятор. Клееная деревянная панель толщиной 24–26 см эквивалентна по теплосбережению кирпичной стене толщиной 1,2 м.
  • Высокая коррозионная стойкость в химически агрессивных средах. В отличие от металла и бетона, дерево практически инертно при контакте с минеральными солями.
  • Технологичность. Из дерева легко изготовить изделия различных габаритов и конфигураций. Типовые и уникальные элементы любой формы и размера можно выполнить в заводских условиях – качество контролируется в процессе производства. Ограничение по габаритам обусловлено только возможностями оборудования.
  • Легкость механической обработки. Клееный массив можно пилить, сверлить, резать так же, как натуральную древесину.
  • Образование трещин практически исключено. Использование равномерно просушенного сырья исключает внутренние напряжения внутри массива и тем самым сводит на нет риск трещинообразования.
  • При низком уровне влажности дереву не требуется химическая консервация. Риск загнивания или заражения грибком минимален при условии корректной установки и эксплуатации.
  • Высокое качество поверхности. Клееная древесина не требует дополнительной декоративной отделки: достаточно нанесения защитных лаков. Красота текстуры дерева и специфика его восприятия делают материал идеальным для любых интерьерных и экстерьерных решений.
  • Радиопрозрачность.
  • Возможность многократного использования. Клееные конструкции можно разбирать и собирать повторно.
  • Восполняемость сырьевой базы. Древесина – сырье, которое не может закончиться. Прочность, легкость и технологичность обусловили широкое применение клееной древесины в производстве самых разных строительных конструкций – от простых балок и стоек до массивных панелей и сложных прямои криволинейных рам, арок, ферм и структур. Таким образом, КДК могут как выполнять несущие и ограждающие функции, так и выступать в качестве декоративных элементов. Спектр их применения чрезвычайно широк, но наиболее ярко положительные качества клееной древесины проявляются в большепролетных несущих конструкциях.

БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ КЛЕЕНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Совершенствование клеевых составов сделало возможным создание большеразмерных конструкций длиной до 40–60 м и высотой до 2 м, которые широко применяются во всем мире для перекрытия большепролетных сооружений самого различного назначения. На сегодняшний день максимальный перекрытый с помощью КДК пролет составляет 150 м. Несущие конструкции из клееной древесины обладают качествами, благодаря которым они потеснили, а в некоторых областях и полностью заменили металлические и железобетонные.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА НЕСУЩИХ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ:

  • малая собственная масса при высокой несущей способности,
  • стойкость к сейсмическим нагрузкам,
  • высокая стабильность размеров и точность монтажных соединений,
  • простота сборки и обработки на строительной площадке,
  • низкие расходы на транспортировку,
  • низкие энергозатраты на изготовление (в 8– 10 раз ниже, чем у металла, и в 3–4 раза ниже, чем у железобетона), обработку и утилизацию,
  • сравнительно низкая стоимость,
  • высокая огнестойкость, длительное сохранение несущей способности при пожаре,
  • прекрасные акустические характеристики,
  • большой эстетический потенциал,
  • разнообразие форм конструкций.

Деревоклееные конструкции практически всегда выступают в качестве главного выразительного элемента интерьера или экстерьера здания, соединяя функциональность и декоративность. Эстетический потенциал дерева как строительного материала может быть органично использован в зданиях самой разной стилистической направленности – от традиционной и этнической архитектуры до модернистской с акцентом на высокие технологии. Уникальные свойства КДК сделали их едва ли не самыми популярными конструкциями при строительстве стадионов, торговых комплексов, концертных залов, выставочных центров, промышленных зданий, мостов, аквапарков и бассейнов. Чем больше перекрываемый пролет, тем более эффективно применение деревянных клееных конструкций.

При небольших пролетах, до 24 м, при одинаковой несущей способности металлические конструкции сравнимы с деревянными. Но при увеличении размеров расход металла возрастает многократно, что делает такие конструкции «золотыми», особенно если учесть стоимость огнезащитного покрытия, которое иногда равно стоимости конструкции.

Для перекрытия больших пролетов идет примерно одинаковое количество кубометров клееных деревянных конструкций и тонн металла при практически двукратной разнице в цене. В случае с железобетоном сама конструкция стоит столько же, сколько и деревянная, но ее значительный вес (в 4–5 раз больше, чем у деревоклееных аналогов) требует серьезного усиления фундаментов и опор, что приводит к удорожанию всего сооружения, также существенно выше энерго- и трудозатраты на транспортировку и монтаж железобетонных конструкций.

Напротив, легкость, прочность и высокая степень заводской готовности КДК позволяет быстро монтировать здание, а при необходимости – разобрать и перенести его на другое место. Несущие конструкции из клееной древесины не требуют дополнительной отделки, что также приводит к снижению затрат при возведении зданий.

В результате использование КДК дает снижение стоимости покрытий на 10–30%, общей стоимости проектирования и строительства – на 15–25%, стоимости эксплуатации – на 20–70% по сравнению с металлом и железобетоном. Особо необходимо отметить прекрасные эксплуатационные показатели деревянных клееных конструкций в зданиях с повышенными требованиями к коррозионной стойкости, такими как склады удобрений, противогололедных реагентов и других химикатов, а также в мостах, бассейнах и аквапарках.

Срок службы КДК в химически агрессивных средах во много раз больше, а затраты на поддержание конструкций в рабочем состоянии значительно меньше, чем при возведении подобных сооружений из металла или железобетона. Самым парадоксальным качеством клееной древесины можно считать ее высокую огнестойкость.

Дерево – горючий материал, но поведение КДК при пожаре позволяет считать их более безопасными, чем конструкции из металла и железобетона. Горение массивной клееной древесины происходит с постоянной скоростью – от 0,6 до 0,7 мм в минуту.

Таким образом, за час может сгореть максимум 42 мм по периметру конструкции. При значительных размерах КДК подобное уменьшение сечения при расчетном уменьшении нагрузки на конструкцию во время пожара примерно на 30% не приводит к потере несущей способности в течение нормированного времени огнестойкости, что дает возможность эвакуировать людей. Тогда как сталь уже при температуре 550°С меняет все свои механические характеристики, а при 700° теряет более 80% несущей способности: модуль упругости резко падает, начинаются сильные деформации, что ведет к разрушению конструкции. Поэтому в КДК наиболее уязвимы металлические соединения: опоры, закладные элементы, а также детали, вклеенные на эпоксидных клеях, которые перестают работать при внутреннем прогреве уже при 60°. Их приходится защищать деревянными накладками и вспенивающимися огнезащитными составами.

Во всем мире ведутся исследования в области химической противопожарной обработки, которая позволяет ощутимо задержать начало горения дерева и распространения фронта обугливания. Например, в этом году компаниями «А+Б» и «ТВТ-Стройинвест» был получен сертификат на бесцветный кроющий состав «Феникс», образующий при пожаре вспененную оболочку и не дающий конструкции загореться в течение 30 минут (Ко (30) СНиП 21-01-97) и столько же времени препятствующий распространению огня по конструкциям.

Срок службы КДК подтверждается опытом эксплуатации объектов в течение 55 лет. Разумеется, есть множество примеров, когда деревянное сооружение стоит сто и более лет, но все зависит от условий эксплуатации. Соблюдение нескольких ключевых правил защиты конструкций от влаги, огня и гниения делают КДК практически вечными.

Параллельно с развитием технологий производства и защиты КДК идет поиск новых, более совершенных архитектурных и конструктивных решений, расширяющих функциональные возможности клееной древесины. Во всем мире клееные деревянные конструкции выделены в отдельную категорию. В учебных заведениях существуют специальные отделения или группы, занимающиеся изучением и проектированием клееных конструкций.

Точно так же есть проектные бюро, занимающиеся только этим направлением, в них работают специалисты, прекрасно чувствующие специфику и возможности клееной древесины. В результате идет постоянное обогащение типологии и формообразования клееных деревянных конструкций. Увеличиваются величины перекрываемых пролетов, разрабатываются новые узловые соединения элементов, новые формы покрытий из клееной древесины.

Захарычев Сергей

Автор статьи: главный редактор проекта, эксперт в области архитектуры и строительства.

Задать вопрос

Одним из основных направлений поиска стали пространственные большепролетные покрытия. В подобных системах нагрузка распределяется более равномерно, что позволяет создавать изящные ажурные конструкции. Изготовление таких структур требует высочайшего качества производства и точности монтажа. К сожалению, современный уровень развития российского рынка КДК не позволяет широко использовать подобные конструкции, но темпы его развития внушают надежду на качественный прорыв в самое ближайшее время.

КДК В РОССИИ

История КДК в России достаточно драматична. В ней были периоды подъемов и спадов, не имеющие отношения к объективным качествам конструкций и общемировым тенденциям в их развитии. В послевоенные годы на фоне нехватки металла дерево как строительный материал благодаря доступности и дешевизне начало активно использоваться при восстановлении разрушенной страны. Но вскоре по инициативе Н. Хрущева был взят курс на массовое применение сборных железобетонных конструкций.

Только в середине 1970-х годов точно таким же волевым решением ЦК партии для решения проблем сельского хозяйства были выбраны клееные деревянные конструкции. В стране построили 26 заводов по изготовлению типовых КДК, создали специализированные научные лаборатории и проектные группы.

В течение 15 лет это направление активно развивалось, разрабатывались нормативные документы. Был накоплен большой опыт в производстве и строительстве, разработаны и апробированы уникальные конструктивные решения, такие как система армирования деревянных клееных конструкций, созданная сотрудниками ЦНИИСК им. Кучеренко. В 1990-е годы из-за общего кризиса в стране производство КДК было практически прекращено, большая часть заводов закрыта, научно-исследовательская база сократилась до двух лабораторий.

На фоне бурного всплеска во всем мире интереса к применению клееных конструкций наступивший спад отбросил Россию назад. В конце 1990-х началось восстановление отрасли. Постепенно реконструировались уцелевшие заводы, из года в год росли объемы производства.

На сегодняшний день действуют порядка 20 заводов по изготовлению клееных конструкций, из них большепролетные КДК делают только шесть: в Волоколамске (компания «Сокофекс-Древстрой»), в Королеве (ДСК 160 «Стройконструкция-2»), в Нижнем Новгороде (ЗАО «78 Деревообрабатывающий комбинат Н.М.»), в Смоленске (ООО «Сафоноводрев»), в Новосибирске (ООО «Стилвуд») и в Гомеле, Беларусь («Гомельский комбинат строительных конструкций»). Появляется все больше зданий, построенных с использованием КДК. Это уникальные архитектурные сооружения, нередко поражающие своими конструктивными решениями даже иностранных специалистов. Тем не менее, пока рано говорить о формировании культуры клееных конструкций в России.

Потенциальная емкость российского рынка превышает нынешний уровень производства почти в 100 раз. Как скоро удастся наверстать упущенное и вывести производство КДК на среднемировой уровень, сейчас сказать невозможно. Слишком много объективных и субъективных факторов необходимо преодолеть. Стереотипы в восприятии деревянных конструкций, как со стороны проектировщиков, так и со стороны заказчиков, постепенно уступают место пониманию преимуществ дерева как строительного материала перед металлом и железобетоном.

Каждый новый пример использования КДК доказывает их высокие технико-эксплуатационные качества. Значительно сложнее преодолеть технологическую отсталость заводов-изготовителей, нуждающихся в комплексном переоснащении. Из-за несовершенства оборудования, мелкооптового производства и неразвитости рынка отечественные КДК имеют на 15–20% большую, чем в Европе, стоимость, что снижает их конкурентоспособность.

Но основные проблемы клееных деревянных конструкций лежат в правовой, нормативной сфере, которая, к сожалению, завязана на безнадежно забуксовавшую общегосударственную программу перехода на систему технических регламентов. Вероятно, еще какое-то время согласование каждого объекта с применением большепролетных КДК будет проходить в экстремальных условиях борьбы с отсталостью норм пожарной безопасности, полностью не соответствующих реальным свойствам клееной древесины – материала ХХI века.

Древесина как строительный материал для дома

Без дерева как без рук

Древесина является традиционным и можно сказать, незаменимым строительным материалом. Наряду с экологичностью, природной красотой и способностью «дышать» и создавать благоприятный микроклимат она обладает целым рядом положительных свойств.

 

Строительные конструкции изготавливаются в основном из древесины хвойных пород, которые отличаются от лиственных большей прямослойностью волокон и наличием смол. Вместе с тем, высокая прочность древесины твердых лиственных пород позволяет использовать её для изготовления соединительных элементов (нагелей, шпонок, накладок), а также ответственных опорных деталей.

До 95% массы дерева составляют ориентированные вдоль ствола состоящие из пустотелых оболочек отмерших клеток волокна. Их стенки представляют собой многослойное сплетение волокон молекул целлюлозы, формирующих каркас и обеспечивающих прочность. Между собой волокна склеены межклеточным веществом лигнином. Упрощенно структуру древесины можно сравнить со склеенными между собой в пучок соломинками. Что позволяет понять истоки всех характеристик.

 

Влажность строительной древесины

Важнейшим параметром конструкционной древесины является влажность. Древесина обладает способностью впитывать в себя воду и терять её по мере снижения относительной влажности окружающего воздуха. От количества влаги в древесине в значительной мере зависят и ее свойства.

Влага может быть свободной, гигроскопической и химически связанной. Свежесрубленное дерево имеет до 80-100% влажности. Для строительных целей используется древесина с влажностью в пределах от 8 до 20%. Стандартным показателем считается 12%, именно при ней нормируются все другие параметры древесины как строительного материала.

Особенностью свободной влаги является то, что она покидает дерево достаточно легко и без особых последствий. Снижение влажности до 30% достигается воздушной сушкой в штабелях. Достаточно вспомнить, что промокшее под дождём дерево высыхает за несколько часов. Оставшаяся влага испаряется медленно и, чтобы высушить дерево естественным путём, требуется несколько лет.

Суть различия между свободной и гигроскопической влагой заключается в том, что при испарении первой изменяется только вес дерева, а при испарении второй ещё и объём, происходит усушка.

Движение и потеря влаги при высыхании происходит как поперек, так и вдоль волокон, однако с большей интенсивностью влага перемещается вдоль волокон. Поэтому именно торцы обычно нуждаются в дополнительной защите. Потеря влаги поперек волокон приводит к состоянию, когда наружные слои высохли, а внутренние остаются сырыми. Возникающие внутренние напряжения являются причиной растрескивания и коробления.

Наиболее трудным и ответственным является процесс сушки от 30% влажности и ниже. Важно, чтобы наружные и внутренние слои сохли равномерно. Такие условия возможны только при мягком режиме сушки, когда все процессы происходят медленнее. Экономически такой процесс менее выгоден производителю, поэтому так трудно бывает найти по-настоящему качественно высушенный пиломатериал.

При намокании уже высушенной древесины она набухает и увеличивается в объёме, а её прочность снижается. При этом в стесненных условиях (в полу или стене) могут возникнуть значительные внутренние напряжения, которые приведут к деформациям (выпучиванию) деревянных элементов и конструкций. Важно знать и то, что чем плотнее древесина, тем больше размеры усушки и разбухания при прочих равных условиях.

При сильном увлажнении снижается и биостойкость древесины, что приводит к быстрому появлению и развитию плесени и грибка. С плотностью и влажностью тесно связана способность древесины удерживать металлические крепления. Чем больше плотность, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Влажность облегчает забивание гвоздей.

 

Преимущества дерева как строительного материала

Вес. Используемая в строительстве древесина хвойных пород (средней плотности 500 кг/м3) почти в 16 раз легче стали и в 5 раз легче бетона, что позволяет значительно снизить затраты на транспортировку и обходиться без тяжёлых грузоподъемных механизмов.

Удельная прочность. Является одним из показателей эффективности применения конструкций из различных материалов. У древесины он всего на 4,4% меньше стали и более двух раз выше бетона. Что подтверждает целесообразность применения деревянных конструкций наравне с металлическими там, где собственный вес имеет решающее значение.

Эластичность и вязкость. Из всех традиционных строительных материалов только древесина, обладая высокой эластичностью, позволяет зданию реагировать на неравномерную усадку без появления и развития трещин. Вязкий характер разрушения таких конструкций позволяет перераспределять усилия, исключая возможность мгновенного обрушения.

Температурное расширение. Температурное расширение древесины при нагреве значительно меньше, чем у других строительных материалов. Именно поэтому исчезает необходимость расчленять деревянные конструкции на блоки ограниченной длины путём устройства температурных швов.

Теплопроводность. Малая теплопроводность делает древесину идеальным с точки зрения энергосбережения строительным материалом. Коэффициент теплопроводности поперек волокон в 6 раз ниже, чем у стандартного керамического кирпича, в 2 раза ниже, чем у газо- и пенобетонов плотностью 800 кг/м3. Поэтому при одинаковой толщине стен дом из дерева всегда будет теплее.

Химическая стойкость. Деревянные конструкции применяются там, где бетон и сталь разрушаются уже через два-три года. Объясняется это тем, что целлюлоза как основной компонент дерева представляет собой химически стойкое и нерастворимое во многих традиционных растворителях и органических кислотах вещество. Её могут растворять только растворы, которые в повседневной жизни не встречаются. В отношении химической стойкости с древесиной могут конкурировать лишь некоторые виды полимеров.

Простота обработки. Древесина легко режется, пилится, строгается, фрезеруется, сверлится и гвоздится, легко поддается термической обработке. Пластичность позволяет придавать конструкциям из древесины криволинейные формы.

Акустические качества. Доказательством служит то, что лучшие театры мира имеют в зрительных залах облицовку стен и потолков из древесины.

Недостатки дерева в строительстве

Свойство ползучести. Известно, что при быстром, мгновенном действии нагрузки древесина сохраняет значительную упругость и подвергается сравнительно малым деформациям. При длительном действии неизменной нагрузки ее деформации существенно увеличиваются.

Неоднородность строения. Дерево в поперечном сечении состоит из совершенно разных по своим механическим свойствам частей: слабая сердцевина, прочная ядровая древесина, влажная заболонь, пористая кора. К тому же имеет естественные пороки (сучки, свиль и косослой), что приводит к нестабильности характеристик. Сучок изменяет направление, либо прерывает волокна, значительно влияя на прочность. В этом месте возникают наибольшие напряжения. Сильно снижает прочность и наклон волокон древесины относительно оси ствола (косослой). При их отклонении всего на 6-10% от продольной оси сопротивление растяжению снижается в полтора раза, а изгибу на 20%.

Подверженность биопоражению. При наличии влажности более 18%, кислорода и положительной температуры возникают благоприятные условия для развития грибов и быстрого разложения древесины. Таким образом, если обеспечить древесине влажность не более 15-18%, она гнить не будет. При отсутствии свободного кислорода (в воде) древесина также не гниёт.

Горючесть. Температура воспламенения древесины 230°С, устойчивого горения 260°С, при нагревании до 800-900°С происходит термическое разложение с образованием угля. С наружной стороны дерево быстро обугливается, что сильно замедляет процесс горения ввиду малой теплопроводности «угольной шубы» (её коэффициент теплопроводности в 2,5 раза ниже древесины) и появления слоя золы, препятствующего поступлению кислорода. Поэтому массивные деревянные конструкции (брус сечением 200х200 мм или бревно диаметром 220 мм) имеют достаточно высокую огнестойкость, существенно превышающую огнестойкость стальных конструкций.

Таким образом, если отбросить ставшие в последние годы актуальными требования к экологичности, безопасности процесса утилизации и возобнавляемости, остаются только характеристики дерева как строительного материала и голые цифры. Так вот эти факты подтверждают, что перспектив прекращения использования древесины в строительном процессе нет. Слишком многим человечество обязано этому материалу.

 

Дерево как строительный материал – плюсы и минусы

Древесина – это строительный материал, который используется человечеством уже не один и не два века. Ранее это был самый доступный материал. А сейчас он выгоден из-за своей экологичности, ведь сейчас общество стремится к применению всего натурального в строительстве или дизайне интерьера.

 К тому же, дерево обойдется выгоднее по цене, нежели, например, кирпич. Однако существует и такой стройматериал, как пеноблок, который тоже достаточно экологичен и при этом недорог. Что же делает древесину такой популярной в строительстве? Какие у нее плюсы и минусы?


 Плюсы дерева как стройматериала


 Начать стоит с веса. Дерево достаточно легкое, и работать с ним не так сложно, как с тем же кирпичом. К тому же, это определяет и фундамент для дома. Необязательно закладывать какой-либо мощный фундамент, ведь стены здания не будут такими тяжелыми, если они возведены из дерева. Это экономит как средства, так и время.В магазине Master Dereva представлен большой ассортимент материала из дерева.


 Ни для кого не секрет, что деревянные стены «дышат» и пропускают через себя кислород. Каждый может подтвердить очевидное – внутри таких стен крепче сон и легче дыхание. Считается, что дерево влияет на человека не только в физическом плане, но и в психологическом тоже. Оно может успокоить его и расслабить. К тому же, древесина абсолютно безопасна для человека и экологична. Это самый очевидный плюс. Она не приносит вреда ни человеку, ни окружающей среде.

 


 Помимо всего прочего, дерево имеет высокий показатель теплоизоляции. Иными словами, он почти не проводит тепло, а значит, деревянные стены не нуждаются в таком количестве утеплителей, какое нужно, например, стенам из кирпича или тех же пеноблоков.


 Благодаря лакам, краскам или даже обрабатывающим составам с декорирующим эффектом дерево становится привлекательным чисто с внешней точки зрения. Даже без краски, с учетом обработки без вышеупомянутого эффекта, оно остается красивым. В отличие от дерева, кирпичные стены нуждаются в облицовке, хотя и без нее сохраняют относительно приличный вид. А вот стены из пеноблока вряд ли кто-то назовет привлекательными.


 Дерево может быть разных пород, и многие из них достаточно прочны для постройки стен. А более мягкие отлично подходят для производства декоративной фанеры, отделки или мебели. Одним словом, древесина достаточно универсальна.

 


 Минусы дерева стройматериала


 Однако дерево не может иметь исключительно плюсы. У него есть и свои недостатки, которые стоит учесть, выбирая данный стройматериал для возведения жилого или нежилого здания. Во многих случаях они могут быть даже решающими.
 Очевидный минус древесины заключается в ее возможности горения. Это горючий материал, несмотря на то, что современные обработки, применяемые по отношению к дереву, позволяют хотя бы как-то нейтрализовать этот минус. Однако сгоревшие детали можно просто заменить. А вот кирпичные стены, подпорченные огнем, придется менять полностью, а перед этим еще и убирать их.


 Дерево имеет и другой существенный недостаток. К сожалению, оно не обладает устойчивость к процессу гниения. Необработанное дерево всегда может быть поражено различными паразитами. При неправильном уходе можно обнаружить и плесень или грибок. Поэтому дерево нужно обрабатывать пропитками, а это – дополнительные траты времени и денег.

Добавить комментарий

Древесина как строительный материал

Традиционным материалом для стен малоэтажных зданий является дерево. Древесина как материал обладает множеством важных достоинств.

Преимущества древесины перед другими материалами и сравнительная характеристика пород дерева

Древесина достаточно легко поддается склеиванию, без особого труда соединяется гвоздями, шурупами и т.п. Она хорошо обрабатывается и поддается отделке. С точки зрения соотношения плотности и прочности древесину можно сравнивать с металлами. Стены дома должны быть долговечны, обладать хорошими звукоизоляционными качествами, иметь, возможно, меньший вес, обеспечивать в помещениях постоянный температурный режим, необходимый для здания. Ее недостатками являются лишь осадочная деформация в первые 1,5–2 года и невысокая огнестойкость. Однако в настоящее время с обоими недостатками можно справиться. Для повышения огнестойкости используют специальные средства, которыми пропитывают дерево. Это позволяет повысить огнестойкость до такой степени, что даже при высоких температурах дерево будет тлеть, но не гореть.

Самыми комфортными по санитарно-гигиеническим требованиям (в том числе имеющими низкую теплопроводность) являются брусчатые и рубленые стены из хвойных пород деревьев. Хвойные породы подходят больше, чем лиственные по той причине, что имеют более правильную форму ствола и меньше подвержены загниванию.

Основными параметрами, определяющими долговечность для дерева являются:

  • прочность
  • плотность
  • стойкость к растрескивания
  • стойкость против гниения
  • износостойкость
  • низкая сучковатость
  • невысокая твердость
  • высокая колкость
  • легкость
  1. Прочность древесины определяется породой дерева, плотностью, влажностью, наличием пороков.
  2. Влажность бывает свободной и связанной. Особенностью свободной влаги является то, что она испаряется из дерева очень легко. Для того, чтобы это проверить, достаточно вспомнить, что промокшее под дождем дерево высыхает достаточно быстро, за несколько часов. Связанная влага, наоборот, испаряется медленно, и для того, чтобы высушить дерево, не прибегая при этом к помощи специальных технологий, может понадобиться несколько лет. По мере увеличения количества связанной влаги прочность древесины становится меньше. Когда же количество влаги переходит предел гигроскопичности (30 %), влажность перестает оказывать влияние на прочность древесины. Кроме того, практическая ценность различия между свободной и связанной влагой заключается в том, что при испарении первой меняется только тяжесть дерева, а при испарении второй изменяется объем, то есть происходит усушка. Уменьшение объема древесины при ее высыхание неодинаково по различным направлениям. В толщину больше, чем в длину. Древесные породы разделены на 3 группы по величине коэффициента объемной усушки.
    • Малоусыхающие: Ель, пихта, кедр, белый тополь, сосна и др.
    • Среднеусыхающие: Дуб, вяз, бук, осина, ясень, черный тополь, мелколистная липа и др.
    • Сильноусыхающие: Клен остролистный, граб, лиственница, береза.
    При сушке дерева влага испаряется неравномерно. Сначала влага испаряется из внешних слоев, а затем из внутренних. Такое неравномерное испарение влаги приводит к тому, что в древесине возникает внутреннее напряжение, растягивающее ее на поверхности и сжимающее внутри, в результате чего на дереве могут проявиться трещины. С плотностью и влажностью древесины тесно связана способность ее удерживать в себе металлические крепления. Чем больше плотность древесины, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Влажность облегчает забивание гвоздей в древесину.
  3. Твердость — это способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел. По степени твердости древесные породы можно разделить на 3 группы:
    • Мягкие: Сосна, ель, кедр, пихта, осина, липа, ольха, тополь.
    • Твердые: Береза, бук, вяз, лиственница сибирская, ясень, ильм, карагач, клен, яблоня.
    • Очень твердые: Граб, кизил, самшит, акация белая, береза.
    • Износостойкость древесины — это ее способность противостоять разрушению в процессе трения.
    Здесь существует такая закономерность: чем больше твердость и плотность древесины, тем меньше ее изнашиваемость. Гниль возникает в результате жизнедеятельности различных грибов, которые разрушают древесину и в большинстве случаев делают ее непригодной для работ.
  4. Сучковатость — наличие оснований ветвей (сучков) живых либо отмерших во время роста. Сучковатость нарушает однородность строения древесины, снижает ее прочность, затрудняет обработку.
  5. Легкость — свойство древесины, которое является выгодным при строительстве в сочетании с другими качествами.
Изделия на основе древесины

Круглые лесоматериалы представляют собой очищенные от сучьев отрезки древесных стволов. В зависимости от диаметра верхнего торца круглые лесоматериалы подразделяют на бревна, подтоварник и жерди.

  • Бревна строительные и пиловочные из хвойных и лиственных пород деревьев должны иметь диаметр верхнего торца не менее 14 см и длину 4,0–6,5 м. Они должны быть ошкурены и опилены под прямым углом к продольной оси. По качеству бревна подразделяют на три сорта. Определение сорта обусловлено наличием в бревнах пороков древесины. Строительные бревна из хвойных пород применяют для несущих строительных конструкций жилых, промышленных и культурно-бытовых зданий, гидротехнических сооружений, а также для свай и пролетных строений деревянных мостов. Пиловочные бревна изготовляют из стволов хвойных и лиственных пород для получения различных пиломатериалов.
  • Подтоварник — часть ствола дерева с диаметром верхнего торца 8–13 см и длиной ствола 3–9 м. Его используют для различных целей в жилищном и сельскохозяйственном строительстве, а также для вспомогательных и временных сооружений.
  • Жерди имеют диаметр верхнего торца не более 3см и длину 3–9 м. Их применяют для тех же целей, что и подтоварник.

Хранят круглые лесоматериалы в штабелях по породам, категориям и длине.

Пиломатериалы изготовляют путем продольной распиловки пиловочных бревен. По форме поперечного сечения различают следующие виды пиломатериалов: пластины, четвертины, горбыль, доски, брусья, бруски.

  • Пластины получают при продольном распиливании бревен на две половины, четвертины, по двум взаимно перпендикулярным диаметрам.
  • Горбыль представляет собой срезанную наружную часть бревна, у которой с одной стороны во всю длину сделан пропил, а другая поверхность не обработана. Применяют его для временных построек.
  • Доски получают продольным распиливанием бревен по нескольким параллельным между собой плоскостям. Толщина досок 13–100мм, ширина 80–250 мм, т. е. отношение ширины к толщине должно быть более 2. Доски хвойных пород имеют длину до 6,5 м, лиственных — до 5 м с градацией через 0,25 м. В зависимости от чистоты опиловки кромок доски бывают необрезные с неопиленными кромками на всю длину доски или на половину длины и обрезные с кромками, пропиленными по всей длине в данном случае сечение доски представляет собой правильный прямоугольник) или более, чем на половину длины доски. По качеству древесины и по обработке доски подразделяют на пять сортов: отборный, 1, 2, 3 и 4. Доски высоких сортов служат для изготовления элементов деревянных конструкций, столярных изделий и т.п.
  • Брусья имеют толщину или ширину 100–250мм при отношении ширины к толщине менее 2. Брусья, опиленные с двух противоположных сторон, называют двухкантными, а опиленные с четырех сторон — четырехбитными. Строительные брусья применяют для устройства междуэтажных перекрытий, стропил и т.п.
  • Бруски представляют собой пиломатериалы толщиной до 100мм, имеющие отношение ширины к толщине менее 2. Форма поперечного сечения брусков обычно близка к квадрату. Длина брусков та же, что и у досок. Из брусков изготовляют элементы деревянных конструкций, столярные изделия.
  • Заготовками называют доски и бруски, прирезанные применительно к заданным размерам и качеству древесины изготовляемых из них деталей готовых изделий и с припусками на механическую обработку и усушку. По виду обработки заготовки различают: пиленые, полученные путем пиления; клееные, изготовленные путем склеивания из нескольких более мелких заготовок; калиброванные, обработанные до заданных размеров. В строительстве широко используют также заготовки, имеющие после фрезерования специальную форму сечения (плинтусы, наличники, поручни и т.д.). Из пиломатериалов изготовляют широкую номенклатуру изделий, из которых основными являются строганые погонажные изделия, изделия для паркетных полов, столярные плиты, фанера и др.
  • Строганые погонажные изделия включают доски для полов; шпунтованные доски, у которых на одной кромке имеется паз, а на другой — гребень (выступ), что обеспечивает плотное соединение досок при устройстве полов; фальцевые доски, применяемые для обшивки стен и потолков. К этой группе изделий относят и профильные погонажные изделия (например, плинтусы и галтели), используемые для заделки углов между полом и стенами, поручни для перил, наличники для оконных и дверных коробок, а также доски подоконника. Длина погонажных изделий из древесины 2,1м и более (с градацией 100мм).
Краткие рекомендации по выбору пиломатериалов

Некоторые особенности материалов, требующие особого внимания.

  • Необработанные края (обзол). Существует две основных причины, по которым покупатели получают пиломатериалы с плохо опиленными краями. Во-первых, деревообрабатывающие предприятия пытаются экономить, стараясь извлечь из меньшего объема необработанной древесины большее количество готовой продукции. При продольной распиловке бревна боковые грани пиломатериалов не спиливаются под прямым углом, а остаются слегка округлой формы. Во-вторых, доски с хорошо опиленными краями можно продавать по более высоким ценам (причем не только на экспорт, но и внутри страны), что и делают производители древесины.
  • Необработанные края — это в основном проблема внешнего вида. Иногда из-за этого могут возникнуть трудности, например, с подгонкой и сочленением балок при сооружении какой-либо конструкции, однако прочность конструкции от этого никак не пострадает. Совсем другое дело — это необработанные края у досок, предназначенных для внутренней или внешней отделки. Эти материалы всегда должны выглядеть безупречно. Плотники, занимающиеся отделкой, вынуждены тратить время и дополнительные усилия на обрезку некачественных краев.
  • Сучки. Для каждого сорта пиломатериалов существуют специальные стандарты, определяющие приемлемое количество сучков, их максимальный размер, тип и расстояние друг от друга. Внешний вид балки не влияет на ее несущую способность. Тем не менее, сучки могут сильно усложнить работу по отделке помещения и повысить стоимость работы, особенно если после завершения всех работ сучок начнет крошиться и превратится в дырку на самом видном месте.
  • Низкая прочность. Низкая прочность пиломатериалов чаще всего обусловлена попаданием влаги при хранении или транспортировке, а также нарушениями технологии сушки на стадии производства. В некоторых случаях низкая прочность вызвана использованием на стадии производства в качестве сырья древесины молодых деревьев.
    Иногда недостаточно прочные пиломатериалы можно вовремя заметить и отбраковать, но нередко этот дефект проявляется уже после установки некачественной доски или бруса на свое место, когда заменить этот элемент уже не представляется возможным.
  • Разброс размеров. Дизайнеры и строители часто сталкиваются с большим разбросом размеров в партии материалов как по толщине, так и по длине. Слишком большой разброс по длине может оказаться серьезной проблемой при установке балок, стропил и перекладин, особенно если они окажутся короче необходимой длины. При непостоянстве ширины материалов для отделки часто очень трудно бывает подогнать их друг к другу, и в результате в отделке остаются некрасивые зазоры, которые очень трудно ликвидировать.
Решение проблем

Есть несколько вариантов решения проблем. Первый — продолжать покупать пиломатериалы у тех же поставщиков, но отбирать их более тщательно, требуя заменить дефектные и возвращая некондицию.

Второй вариант — попытаться найти более качественную древесину у других поставщиков.

Третий — покупать качественные пиломатериалы по более высоким ценам. Четвертый вариант связан с переходом на металлические конструкции или искусственные материалы.

Перед тем, как вы выберете один из вариантов, стоит оценить, во сколько вам обходятся все ваши проблемы с качеством пиломатериалов, сколько вы теряете или можете потерять от брака и жалоб ваших клиентов. Если вы поймете, что имеет смысл покупать пиломатериалы по более высоким ценам, попытайтесь подсчитать, насколько больше вы согласны платить за более качественный продукт. Возможно, вам удастся подсчитать, сколько вы сможете сэкономить за счет увеличения производительности труда, имея более качественные материалы.

Не стесняйтесь выбрасывать бракованные пиломатериалы. При больших объемах поставок попытайтесь согласовать с поставщиком точные стандарты и требования к качеству продукции, при невыполнении которых он обязан заменить некачественные материалы или устранить их дефекты. Вы можете оговорить в договоре о поставках любые, даже самые незначительные детали, если по каким-либо причинам они окажутся для вас важными. Согласуйте точные условия замены некондиций, сроки замены, размер неустойки за просрочку. Если вы что-то не предусмотрели и менять условия договора уже поздно, вы можете докупить небольшую партию материалов более высокого качества взамен бракованных на других условиях либо у другого поставщика. Можно также попытаться использовать не совсем качественные материалы только там, где дефекты будут незаметны и не повлияют на общее качество конструкции.

Обзвоните различных поставщиков. Часто бывает выгодно закупать различные элементы конструкции у различных поставщиков. Например, брус закупается у одного поставщика, стойки — у другого, доски — у третьего. Попытайтесь выяснить, с каких заводов поставляются те или иные элементы. Если вам особенно понравилась продукция какого-либо завода, попросите своего поставщика поставлять вам продукцию непосредственно с этого предприятия. Если вам наоборот, не нравится продукция какого-либо завода, проинформируйте об этом поставщика.

Попытайтесь объединиться с другими дизайнерскими или строительными фирмами, которые также не удовлетворены качеством поставляемых им пиломатериалов. Совместными усилиями вы сможете добиться больших успехов в переговорах с поставщиками. Постарайтесь как можно точнее обозначить параметры необходимого вам продукта. Иногда таким образом удается найти товар отличного качества, причем по более низким ценам!

Тщательно изучите существующие стандарты в области пиломатериалов и выберите наиболее подходящий для вас класс как по качеству, так и по цене. Для каких-либо специальных применений вам, возможно, будет выгоднее перейти на другую породу древесины, нежели искать определенную породу с более высоким классом качества. Для дерева существует множество различных стандартов, зачастую малоизвестных. Учтите, что уровень качества в различных классах может зависеть от географического положения местности, климата и других условий. Независимо от этого, вы можете установить в контракте с поставщиком свои особые требования по качеству, никак не связанные с существующими стандартами.

Существует множество способов решения проблем с качеством древесины, и всегда можно найти пиломатериалы нужного вам качества, хотя, возможно, придется заплатить чуть больше.

Некоторые породы древесины

Породы древесины – это род и вид многолетнего древесного растения. Породы бывают хвойные (сосна, пихта, ель, кедровая сосна и т.д.) и лиственные (береза, дуб, липа и т.д.).

Породы древесины обладают собственными качественными показателями, такими как цвет, текстура, твердость, коэффициент линейного и объемного расширения.

  • Цвет древесины зависит от породы дерева, возраста и климатических условий местности, и обусловлен содержащимися в ней дубильными, красящими и смолистыми веществами.
  • Текстура древесины — это рисунок, образованный волокнами и слоями древесины и обусловленный особенностями структуры дерева. По цвету и текстуре определяют породу древесины.

Бамбук

Древесина бамбука устойчива к механическим и климатическим воздействиям. Естественный цвет этой тропической древесины – золотисто-соломенный, с темными поперечными полосами в местах нахождения узлов стебля.

Береза Древесина березы умеренно твердая и однородная, хорошо обрабатывается, но подвержена короблению и загниванию. Цвет – белый, с желтоватым или красноватым оттенком, годичные слои и сердцевинные лучи различаются слабо. Древесина березы хорошо окрашивается и полируется, легко поддается имитации под ценные породы. Наиболее ценной считается карельская береза, обладающая красивым цветом и структурой.

Бук

Древесина бука прочная, твердая и гибкая, с красивой однородной структурой, легко поддается обработке. Годичные слои и сердцевинные лучи хорошо различимы при любом распиле. Цвет древесины – красновато-белый или желтый, при тепловой обработке приобретает выраженный красный тон. Древесина бука восприимчива к загниванию и обладает высокой гигроскопичностью – поэтому быстро реагирует на изменения температуры и влажности.

Венге

Древесина венге, произрастающего в тропических джунглях Западной Африки, высоко ценится в художественном паркете. Это очень красивая древесина с ровноволокнистой крупной структурой, которая бывает разного цвета – от золотистого до очень темного коричневого. Со временем такая древесина темнеет и может стать почти черной. Обработка древесины венге может представлять затруднения, из-за высокого содержания маслянистых и минеральных веществ.

Вишня

Древесина вишни обладает средней твердостью, однородной структурой, розовато-коричневым или розоватом серым цветом с узкой желтой заболонью. Вишня хорошо поддается обработке и очень декоративна.

Вяз (ильм, берест)

Древесина вяза имеет широкую желто-белую заболонь, плавно переходящую в светло бурое ядро. Годичные лучи хорошо различимы, а сердцевинные лучи заметны только на радиальном разрезе в виде коротких штрихов.

Граб

Древесина граба (белого бука) отличается высокой плотностью, твердостью и прочностью. Цвет варьируется от белого до серого, структура косослойная, заболонь и ядро практически не отличаются по цвету. Обработка древесины бука довольно сложна, но после правильной длительной сушки такая древесина практически не подвержена короблению.

Грецкий орех

Древесина грецкого ореха особо ценится в мозаичных работах благодаря широкой гамме цветов, красивой текстуре, плотности и легкости обработки. Древесина грецкого ореха легко тонируется и окрашивается. Особенно часто древесина грецкого ореха используется в мозаичных работах – главным образом, используется шпон.

Груша

Древесина груши тяжелая, но хорошо обрабатывается и полируется. Груша имеет среднюю плотность, твердая, отличается однородным строением. Текстура тонкая, рисунок годовых колец слабо выражен. Цвет молодых деревьев – почти белый, с возрастом древесина приобретает более темный цвет. Дикорастущая груша намного лучше сортовой. Из древесины груши выполняются имитации под черное дерево. При определенной температуре сушки груша приобретает ярко-розовый цвет.

Дуб

Древесина дуба традиционно используется для изготовления паркета. Цвет зрелой древесины варьируется от светло-коричневого до желтовато-коричневого, ядро желтовато-коричневая, заболонь узкая, светло-желтая. Со временем древесина дуба немного темнеет.

Текстура древесины дуба красивая, выраженная — сердцевинные лучи и годичные слои хорошо видны на всех срезах. Дуб твердый и прочный, долговечный и устойчивый к гниению.

Каштан

Зрелая древесина имеет средне-коричневый оттенок, со временем темнеет. Сердцевинные лучи незаметны. Древесина твердая и прочная. Каштан хорошо поддается обработке, при высыхании может образовывать трещины и коробиться.

Клен

Древесина клена твердая и плотная, мало усыхает, но склонна к образованию трещин. Структура ярко-выраженная – сердцевинные лучи и годичные слои хорошо видны на всех разрезах. Цвет древесины клена – белый с желтыми или красными оттенками. Заболонь по цвету почти не отличается от зрелой древесины.

Красный дуб

Древесина красного дуба обладает средней тяжестью, относительно прочная и твердая. Структура волокон прямая и плотная, годовые кольца отчетливо видны. Цвет – красноватый, заболонь чуть светлее.

Лапачо

Древесина лапачо очень тяжелая и прочная, с высоким содержанием маслянистых веществ. Не подвержена гниению, плесени и воздействию насекомых. Цвет – оливково-серый, с чередованием темных и светлых участков, заболонь красно-серая. Древесина лапачо темнеет со временем. Древесина лапачо часто применяется для изготовления художественных элементов.

Липа

Древесина липы часто используется в мозаичных работах. Цвет белый с розовым оттенком. Структура древесины липы слабо выражена, годичные слои заметны мало. Обладает однородным строением, легко поддается обработке, не подвержена образованию трещин, обладает высокой влагоустойчивостью.

Лиственница

Древесина лиственницы прочная и твердая, средней плотности, устойчива к гниению, однако склонна к образованию трещин. Цвет ядра красновато-бурый, заболонь буровато-белая, годичные кольца четко различимы на всех разрезах. Древесина лиственницы имеет характерный скипидарный запах. В России растет 14 видов лиственницы, среди которых особо известны Сибирская, Корейская, Даурская.

Можжевельник

Древесина можжевельника хорошо обрабатывается, прекрасно поддается полировке, приятно пахнет, он подвержена короблению. Древесина тонкослойная, с коричневым ядром и узкой заболонью. Темнеет под воздействием солнечного света.

Оливковое дерево

Древесина оливкового дерева очень декоративна. Она плотная и твердая, хорошо шлифуется, не подвержена усыханию. Текстура оливкового дерева очень тонкая и декоративная. Цвет – желто-белый, встречается с красноватым оттенком, лучи темные, нерегулярные.

Ольха

Древесина ольхи мягкая и однородная, хорошо поддается имитации ценных пород, хорошо обрабатывается и быстро сохнет, но склонна к загниванию. Цвет – белый, под воздействием воздуха быстро краснеет и становится бурым. Сердцевинные лучи и годичные слои слабо различимы.

Орех

Древесина имеет красивую текстуру, твердая и прочная, хорошо обрабатывается и полируется, устойчива к деформации и образованию трещин. Цвет варьируется от очень светлого до почти черного. Годичные слои ясно видны, а сердцевинные лучи различимы только на радиальном срезе. Свойства древесины ореха позволяют широко использовать ее для изготовления мебели и отделки интерьеров.

Палисандр

Древесина палисандра очень тяжелая, мало подвержена усыханию, хорошо обрабатывается и полируется. Цвет — пурпурно-коричневый или шоколадно-бурый, с черными и темно-коричневыми полосами, заболонь узкая, светло-желтая.

Платан

Платан обладает твердой древесиной, и выразительной структурой, которую образуют сердцевинные лучи на радиальном срезе. Годичные слои заметны слабо. Ядро красно-бурое, заболонь серая.

Пробковое дерево (Бальза)

Пробковое дерево отличается высокой пористостью. Это самая быстрорастущая, легкая и мягкая из всех пород, отличается высокой пористостью. Ядро белое, с легким красно-бурым оттенком, заболонь почти белая.

Розовое дерево

Розовое дерево – очень редкий и дорогой материал, гораздо чаще используются его имитации из светлого ореха. Древесина хорошо обрабатывается, имеет желтовато-бурый или розовато бурый цвет с коричневыми полосами. Используется в основном в мозаичных работах.

Сандал

Сандал – редкая порода, произрастающая в Юго-Восточной Азии. Обладает шелковистым отливом золотистого оттенка.

Тик

Древесина тика очень долговечна, устойчива к внешним воздействиям, хорошо поддается всем видам механической обработки, не подвержена гниению, она плотная, прочная и твердая. Текстура выразительная, цвет желтовато-белый.

Тис

Древесина тиса обладает красивой структурой и высоко ценится в качестве отделочного материала. Годичные слои извилистые, цвет красно-бурый, заболонь желто-белая, резко отграниченная. Из недостатков можно выделить сильную сучковатость.

Туя

Туя произрастает в Алжире. Древесина туи имеет очень интересную цветовую гамму – цвет представляет собой переплетенные бурые, коричневые, красные и желтые жилки с мягкими переходами тонов и буро-розовыми крапинками. Благодаря своей декоративности и характерному стеклянистому блеску высоко ценится в качестве отделочного материала. Отлично полируется.

Фисташка

Древесина фисташки очень износостойкая, твердая и прочная, маслянистая на ощупь. Свежая древесина имеет зелено-бурый цвет, при сушке и длительном хранении становится красно-бурым. Сердцевинные лучи почти незаметны, мелкие сосуды в поздней зоне годичных слоев образуют косорадиальные линии.

Эбеновое дерево

Древесина эбенового дерева твердая, плотная и тяжелая – тонет в воде. Имеет черное ядро и белую заболонь. Мелкие сосуды собраны в радиальные группы по 3–4 штуки, иногда бывают заполнены ядровыми веществами черного цвета. Годичные слои мало заметны.

Эвкалипт

Древесина эвкалипта очень прочная и стойкая к усыханию, не подвержена вреду от насекомых. Ядро бурое (иногда встречаются различные оттенки), заболонь светлая. Годичные слои заметны только на поперечном срезе.

Яблоня

Древесина яблони умеренно твердая и плотная, но сильно подвержена короблению. Хорошо поддается обработке и полировке. Текстура выражена слабо, цвет – розоватый, с красным или бурым. Используется для мозаичных укладок.

Ясень

Древесина ясеня вязкая и прочная, твердая и эластичная, почти не склонная к растрескиванию, стойка к гниению. Ясень обладает очень красивой структурой – годичные слои хорошо различимы, на радиальном срезе видны сердцевинные лучи. Цвет – желтовато-бурый, заболонь – желто-белая. Заболонь особо ценится при изготовлении паркета благодаря красивой структуре и цвету.

Строительные материалы из дерева недорого. Доски.

Следует заметить, что строительные материалы — доски в ближайшее время будут впереди, поскольку сомнительно, что может найтись достойная альтернатива данной древесной продукции, которая была бы способна полностью или частично вытеснить с рынка строительные пиломатериалы от производителя.

Продажа пиломатериалов

За не совсем долгое время своего успешного существования, компания успела завоевать расположение и уважение со стороны своих клиентов, в том числе добилась уверенной победе среди иных конкурентов. Причина заключается в том, что существует высокотехничная производственная база и профессионализм.
Также стоит подчеркнуть, что компания предлагает пиломатериалы в полном соответствии и на основании ГОСТа. В общем понятии пиломатериалы – это такая продукция из дерева, которая произведена путем особенной продольной и экстремально быстрой распиловки за счет специальных бревен, так называемых «пиловочными».
В процессе чего непосредственно бревна могут распиливаться по различным основаниям: диаметрально или перпендикулярно, по двум основным четвертинам. Производятся строительные материалы из дерева, как пиломатериал из лиственных пород древесины, так и пиломатериал хвойный, все зависит исключительно от пожеланий клиента.

В некотором случае, клиенту могут быть предложены наиболее подходящие варианты древесного стройматериала.

Популярные пиломатериалы

Самыми популярными пиломатериалами, по правилу, считаются брусья, доски и бруски:

  • Брусья представляют собой специальные пиломатериалы, которые имеют толщину 100 мм.
  • По общему количеству наличия спиленных сторон, брусья бывают двухгранными, трехгранными или четырехгранными.
  • Бруски – еще один из видов пиломатериала, они имеют общую толщину около 100 мм, их толщина не должна превышать двойную толщину.

К пиломатериалам также относится доска, толщина ее варьируется — от 15 — 100 мм, ширина может легко превышать двойную толщину.

Каждый вид пиломатериала может иметь не совсем образную кромку сбоку, в подобном случае называются они необрезными. В том числе каждый из них может, использован как в прямом строительстве, так и для индивидуального декорирования – все это зависит лишь от фантазии клиента.
Но, чаще всего большим спросом пользуются строительные материалы – доска обрезная.

Для клиентов наша компания предлагает более чем прозрачные условия.

Дерево: экологичный строительный материал

Экологическая устойчивость стала глобальной проблемой. Страны и корпорации все больше осознают причиняемый ими ущерб и ищут способы смягчить его. Строительные процедуры и материалы могут нанести вред окружающей среде, и это вызвало интерес к разработке экологически чистых методов и материалов.

Частные лица, компании и правительства стремятся улучшить экологические характеристики своих зданий и используемых материалов.На здания приходится 35-40% потребления энергии в США и примерно такой же процент выбросов углерода в стране. Зеленое строительство является ключом к устойчивости и уменьшению ущерба окружающей среде.

Внедрите методы экологичного строительства в свой следующий строительный проект.

Древесина — это возобновляемый ресурс, который может способствовать устойчивости в строительной отрасли. Может быть трудно думать о древесине как о экологически чистом материале, поскольку она связана с вырубкой лесов.Однако искусственные строительные материалы, такие как бетон и сталь, имеют огромный углеродный след, нанося еще больший ущерб окружающей среде. Использование дерева вместо стали или бетона снижает воздействие на окружающую среду, а также затраты на строительство и эксплуатацию.

Достижения в строительных технологиях позволяют использовать древесину в широком спектре нежилых, многоэтажных и длиннопролетных зданий. Строительные нормы и правила развивались соответственно, чтобы приспособить методы деревянного строительства.

Дерево как строительный материал

Дерево — универсальный органический материал и единственный возобновляемый строительный материал.Деревянные конструкции обладают определенными свойствами, которые делают их прочными и прочными. При соответствующей антипиреновой обработке древесина может быть надежным строительным материалом с длительным сроком службы.

Преимущества древесины

Термические свойства: древесина не подвергается значительному расширению при нагревании. Также сочетание низкой теплопроводности и высокой удельной теплоемкости обеспечивает изоляция

.

Акустические свойства: древесина может усиливать или ослаблять звук в зависимости от ее ориентации. Звук передается по направлению волокон и смягчается в перпендикулярном направлении.

Электрические свойства: Сухая древесина является отличным электроизолятором и не накапливает статическое электричество. Однако учтите, что электрическое сопротивление древесины обратно пропорционально ее влажности

.

Механические свойства: Древесина обладает высокой прочностью и долговечностью. Он также имеет большую разрывную длину — длину, при которой материал ломается под собственным весом при подвешивании

Эстетические свойства: Дерево считается уютным, деревенским и декоративным.Он также предлагает разнообразие по цвету, форме, запаху и текстуре. Дерево можно красить для достижения желаемой отделки. Благодаря такой универсальности этот материал также является отличным выбором для создания мебели для интерьера вашего дома. Если вы энтузиаст DIY, вы можете создавать простые изделия из дерева, будь то для декора или для практического использования.

Обслуживание: Дерево не ржавеет, как металлы, и его можно ремонтировать и поддерживать в хорошем состоянии. Старое дерево можно восстановить, хотя операция может стоить дорого

Разновидность: существует более 5000 видов древесины, и свойства, упомянутые выше, различаются для каждого вида.

Понимание ограничений древесины

Дерево имеет ограничения, как и любой строительный материал, но их можно смягчить с помощью нескольких методов защиты. В идеале древесина должна использоваться в продуктах, которые используют ее преимущества и где ее ограничения не являются серьезной проблемой.

Усадка и набухание: древесина гигроскопична, что означает, что она впитывает влагу из воздуха. Это приводит к усадке и разбуханию древесины.

Биотическое разложение: Поскольку древесина является органическим материалом, она служит пищей для некоторых растений и животных.Биологическая порча может произойти в результате нападения грибов, термитов, жуков, муравьев и т. Д.

Абиотическая порча: Небиологическая порча древесины может быть вызвана солнцем, ветром, водой, химическими веществами и огнем. Использование толстой древесины в качестве структурного элемента может помочь уменьшить порчу.

Методы защиты древесины для повышения производительности

Выбор правильной породы дерева в соответствии с условиями проекта является ключевым моментом, чтобы убедиться, что она будет работать должным образом. Основные методы защиты древесины включают сушку, покрытие и пропитку.Это может помочь устранить основные ограничения материала.

Покрытие:

  • Обеспечивает защиту как для внутреннего, так и для наружного применения
  • Предотвращает быстрое поглощение и потерю влаги
  • Уменьшает усадку и набухание
  • Некоторые покрытия защищают древесину от ультрафиолетовых лучей
  • Фунгициды можно добавлять в покрытия

Сушка: Сушка может предотвратить разложение древесины, обычно ее сушат на воздухе или в печи.Метод сушки в печи более эффективен, потому что он убивает грибок и насекомых, одновременно более эффективно удаляя влагу.

Консерванты для древесины: используются в ситуациях, когда древесина будет постоянно подвергаться воздействию жидкостей, насекомых и погодных условий.

Антипирены: невозможно сделать древесину негорючей, но ее можно обработать антипиренами. Для древесины используются два типа замедлителей: покрытия и химические водорастворимые соли. Они увеличивают температуру горения, уменьшают образование горючих газов и уменьшают распространение и проникновение пламени.

Древесина как экологически чистый продукт

Возобновляемая

В отличие от других строительных материалов, таких как бетон и сталь, дерево является возобновляемым. Его можно выращивать и собирать несколько раз.

Уменьшение, повторное использование и переработка

Древесные отходы можно перерабатывать и преобразовывать в новые продукты. Кроме того, инновационный дизайн может оптимизировать использование материалов и сократить количество отходов.

Углеродный след

В процессе производства стали и бетона в окружающую среду выделяется углекислый газ, транспорт также увеличивает выбросы углерода.Древесина, заготовленная в лесах с рациональным управлением, имеет меньший углеродный след, а деревья поглощают углекислый газ во время фотосинтеза

Лесная сертификация

Ищите сертифицированную древесину, чтобы быть уверенным, что она происходит из экологически чистых лесов. Это помогает обеспечить соблюдение лесохозяйственной практики среди потребителей и розничных продавцов, устраняя разрушительные методы лесозаготовки.

Породы древесины для строительных проектов

Древесина была одним из первых материалов, когда-либо использовавшихся, и, безусловно, одним из самых давних.Есть свидетельства того, что в домах, построенных более 10 000 лет назад, в качестве основного строительного материала использовалось дерево. Но для такого хорошо известного обобщающего термина у него есть сотни разновидностей, классификаций и сортов, которые делают одни породы древесины лучше других для определенных проектов.

Понимание видов древесины, их свойств и областей применения имеет решающее значение для строителей. И как только вы поймете основные типы древесины, изучение того, как они сортируются, поможет вам выбрать правильный для вашего проекта (и бороться с переполнением на лесном складе).

Наконец, понимание компонентов прочности древесины, таких как твердость, плотность, прочность на сжатие, прочность на изгиб (или модуль упругости) и удельный вес, поможет вам выбрать среди множества вариантов, с которыми вы можете столкнуться для проекта.

Какие три основных породы дерева?

Строители используют древесину лиственных, хвойных и конструкционных пород для строительных проектов. Конечно, только две из них — древесина твердых и мягких пород — являются натуральными или «твердыми» видами древесины.Инженерная древесина — это промышленный материал, который содержит изделия из дерева, а также такие добавки, как клеи или смолы. Вот краткое изложение этих трех пород дерева:

Твердая древесина

Лиственные породы — это покрытосеменные деревья или растения, дающие семена с покровом. Они удобряются птицами и насекомыми, которые переносят пыльцу на другие деревья, и когда они оплодотворяются, деревья образуют плоды, орехи или семена.

В общем, деревья лиственных пород лиственные, что означает, что они ежегодно теряют листья.Они, как правило, растут медленнее, чем хвойные породы, поэтому обычно более густые. В строительстве мы используем древесину твердых пород для проектов, которые могут подвергаться воздействию элементов или которые должны быть долговечными. Подумайте: настилы, пол, балки, вагонка и качественная мебель.

Общие характеристики древесины твердых пород

  • Более медленный рост, чем древесина хвойных пород
  • Обычно прочный и менее подверженный гниению, чем древесина хвойных пород
  • Низкое содержание сока, повышающее его огнестойкость
  • Имеют широкий плоский лист (в отличие от хвойного или игольчатого дерева)
  • Часто (но не всегда) по плотности выше, чем у хвойных пород
  • Произвести семена с покрытием
Твердые породы

Некоторые из наиболее распространенных пород лиственных пород в Северной Америке включают:

  • Орех: Орех — одна из самых распространенных пород дерева, используемых для изготовления мебели в Соединенных Штатах, благодаря своей размерной прочности и ударопрочности — универсальная древесина.Его плотность варьируется от средней до легковесной. Вы найдете его в проектах краснодеревщика, но он также используется в высококачественной мебели и напольных покрытиях.
  • Клен: Древесина клена родом из Азии, но также встречается в Европе, Северной Америке и Северной Африке. Это хороший выбор для мебели, полов и столярных изделий, поскольку он умеренно твердый, но очень прочный и устойчив к растрескиванию. Рисунок текстуры близкий и в целом прямой.
  • Дуб: Во всем мире зарегистрировано более 600 видов дуба.Наиболее распространены на лесных складах дуб красный и дуб белый; обе разновидности имеют прямые зерна и видимые кольца роста. Популярный вариант для шкафов, мебели, полов, молдингов и панелей, он твердый и прочный, а также устойчив к поражению грибами.
  • Береза: Береза ​​широко доступна и доступна по цене — она ​​близка к дубу, но тверже. Из-за своей твердости и устойчивости его часто используют для изготовления шкафов, сидений, межкомнатных дверей и поворотных предметов.
  • Вишня: Древесина плодового дерева вишни, вишня имеет светло-розовато-коричневый цвет, когда она свежесрезана, и со временем темнеет до красновато-коричневого цвета. Это гибкая древесина с гладкой структурой, поэтому идеально подходит для мебели. Он также используется для изготовления фанеры, шкафов, внутренних столярных изделий и специальных предметов, таких как музыкальные инструменты.
Узнайте все о свойствах древесины и о том, как древесина используется в строительстве, на курсе MT Copeland по древесным материалам.Курс, проводимый профессиональным строителем Джорданом Смитом, охватывает самые разные темы — от двутавровых балок до прочности на сдвиг.

Хвойная древесина

Хвойные деревья — это голосеменные деревья, которые размножаются, образуя шишки, пыльца которых распространяется ветром на другие деревья. Опыляемые деревья образуют так называемые «голые семена», которые падают на землю или разносятся ветром и прорастают в другом месте.

У этих деревьев обычно есть иголки и шишки, поэтому вы узнаете их как хвойные деревья, такие как ели или сосны.Другие примеры деревьев хвойных пород включают кедр, пихту Дугласа, можжевельник, красное дерево, кипарис и лиственницу.

Поскольку они растут быстрее, чем большинство лиственных пород, большинство хвойных пород имеют более низкую плотность, чем большинство лиственных пород, и поэтому их легче разрезать. Кроме того, их сбор, как правило, дешевле. Поскольку хвойные породы могут быть мягкими и легкими и легко брать гвоздь, не раскалываясь, они отлично подходят для общего строительства.

Тем не менее, древесина хвойных пород получила свое название не из-за качества мягкости.Это правда, что некоторые разновидности древесины лиственных пород чрезвычайно твердые, но на самом деле три самых мягких дерева из зарегистрированных также технически являются твердыми породами. Когда мы говорим о древесине хвойных пород, мы делаем различие только в ее способе воспроизводства — и внутри категории, что позволяет делать обобщения.

Общие характеристики хвойных пород
  • Быстрее, чем древесина твердых пород (и по этой причине, зачастую дешевле).
  • Они растут высокими и прямыми, что позволяет легко распиливать пиломатериалы. семена », которые разносятся ветром
  • Часто (но не всегда) плотность ниже, чем у твердых пород древесины
  • Впитывает клеи и быстро окрашивает
  • Более низкая огнестойкость, чем у твердых пород древесины

Породы древесины хвойных пород

К числу наиболее распространенных пород хвойных пород в Северной Америке относятся:

  • Ель: Ель является прочной и умеренно твердой, ее можно использовать в качестве строительного пиломатериала, для изготовления ящиков и столярных изделий.Поскольку она легкая, она отлично подходит для корабельных мачт, самолетов и лестниц. У него мелкое, ровное зерно.
  • Сосна: Существует много видов сосны, таких как сосна лесная, восточная белая сосна, смоляная сосна и сосна обыкновенная, и это один из видов древесины, который чрезвычайно распространен в Северной Америке. Сосна имеет желтый цвет, который варьируется от светло-коричневого до бледно-желтого. Это универсальная древесина, которую можно использовать для изготовления строительных пиломатериалов, дверей и окон, мебели, лепнины и для других целей.У него прямые зерна с годичными кольцами, которые видны в виде темно-коричневых линий.
  • Кедр: Многие люди знают кедр, потому что он обладает сильным ароматом, а его запах, как считается, отпугивает насекомых и моль, поэтому это популярная древесина для облицовки шкафов и сундуков. Красный кедр — это общее название вида кедра, встречающегося на востоке США. У него твердая текстура, но древесина легкая, с прямыми волокнами и сучками. Считается, что он устойчив к гниению и может противостоять погодным условиям на открытом воздухе, поэтому он является хорошим выбором для настилов, садовой мебели, ограждений и декоративного сайдинга.
  • Красное дерево: Красное дерево произрастает в Тихоокеанском регионе Соединенных Штатов и может достигать более 300 футов в высоту. Красное дерево лучшего качества получается из сердцевины — плотной внутренней части ствола. Внутри пор содержится химическое вещество, которое делает его устойчивым к насекомым, погодным условиям и гниению. Это строительная древесина премиум-класса, поскольку при воздействии элементов она прослужит намного дольше, чем большинство других пород дерева.
  • Ель: Пихта Дугласа известна своей прочностью и производительностью, поэтому она является отличным выбором для деревообработки и строительства.У нее самый высокий модуль упругости из всех хвойных пород Северной Америки, что означает, что древесина сопротивляется деформации под нагрузкой. Он устойчив и хорошо забивает гвозди, что упрощает работу.

Конструкционная древесина

Когда большинство людей обсуждают два основных типа древесины — твердую и мягкую, — они имеют в виду два основных типа: натуральная древесина , , также называемая «твердая древесина». Инженерная древесина, или древесина, которую производят, считается третьим типом древесины.

Инженерные плиты часто изготавливаются из древесных отходов лесопильных заводов и обрабатываются химическими или тепловыми процессами для получения древесины, соответствующей требованиям по размеру, которые трудно найти в природе. Другими словами, они обычно делаются из тех же твердых и мягких пород древесины, которые используются для производства пиломатериалов, но с добавлением таких добавок, как клеи.

Они используются в самых разных областях, от жилищного строительства до коммерческих зданий и промышленных товаров.

Породы конструкционной древесины

Вот несколько популярных примеров искусственной древесины и их применения:

  • Фанера: Материал, изготовленный из тонких слоев (или «слоев») или деревянного шпона, склеенных между собой.Фанера имеет несколько преимуществ для строителей, поскольку они изготавливаются путем связывания листов смолы и древесного волокна с образованием композитного материала, свойство «перекрестной зернистости» которого обеспечивает стабильность размеров и стабильность прочности панели во всех направлениях.
  • Ориентированно-стружечная плита: Этот тип плиты формируется путем соединения древесных волокон или чешуек с клеями и последующего их сжатия. Он производится в виде широких матов и подходит для несущих конструкций, например, для настила полов и настила крыш.
  • Древесно-волокнистая плита средней плотности (МДФ): МДФ изготавливается путем измельчения кусков твердой и мягкой древесины на волокна, которые комбинируются с воском и связующими смолами, и формируются в панели при приложении высоких температур и давления. Обычно он более плотный, чем фанера, и прочнее и плотнее, чем ориентированно-стружечная плита.
  • Композитная плита: Термин «спроектированная древесина» включает МДФ и ориентированно-стружечную плиту. Он относится к древесине, созданной как с содержанием пластика, так и с древесным волокном, которое было экструдировано и нагрето.Его также называют искусственной древесиной. Его легко установить, он рентабелен и удобен для включения в экологичный дизайн, поскольку он может быть изготовлен из переработанного материала с использованием меньшего количества деревьев.
  • Поперечно-клееный брус (CLT): Этот продукт из деревянных панелей изготавливается путем склеивания слоев массивных пиломатериалов. Его укрепляют, уложив каждую доску перпендикулярно следующей и приклеивая на широкие грани каждой доски. Толщину панелей можно легко увеличить, что делает их материалом с гибким дизайном.Это может быть хороший изолятор, так как он сделан из нескольких слоев дерева.

MT Copeland предлагает онлайн-классы на основе видео, которые дают вам фундамент в области строительства с использованием реальных приложений. Классы включают профессионально подготовленные видеоролики, преподаваемые практикующими мастерами, и дополнительные загрузки, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам овладеть навыками.

Плюсы и минусы: дерево как строительный материал

Древесина или пиломатериалы считаются одними из самых старых и удобных материалов, используемых для строительства любого типа здания или сооружения. Будь то 2 × 4 или 2 × 12, материал буквально растет на деревьях и широко доступен. Поскольку древесина также легкая и ее легко разрезать, подрядчики обычно рассматривают пиломатериалы в качестве строительного материала.

С инженерной точки зрения у дерева есть много плюсов и минусов, которые могут быть неизвестны обычному человеку.Вы можете быть удивлены, прочитав некоторые из свойств ниже:

ПРОФИ

  • Вариант : По данным Botanical Gardens Conservation International (BGCI), в мире существует более 60 000 различных пород древесины, каждая из которых обладает своими уникальными свойствами. Один кусок пиломатериала может быть красивее другого, а другой — более прочным. Одно можно сказать наверняка, определенно есть разнообразие, из которого можно выбрать.
  • Акустика : Все мы знаем, что дерево является обычным материалом, из которого изготавливают большинство инструментов.Это связано с тем, что древесина идеально поглощает звук, предотвращая эхо и вибрационный шум. Когда дело доходит до зданий, в концертных залах отдается предпочтение дереву.
  • Тепло : Дерево обычно дает ощущение тепла по сравнению с бетоном или сталью. Это связано с тем, что количество энергии для изменения температуры или удельной теплоемкости древесины почти в два раза больше, чем у бетона и в три раза больше, чем у стали.
  • Техническое обслуживание и ремонт : Дерево легко обслуживать и ремонтировать.Существует множество способов обработки деревянных поверхностей, включая масла, морилки и краски, которые можно нанести и эффективно в течение нескольких часов. Если требуется ремонт, как подрядчики, так и домовладельцы могут легко использовать ручные инструменты для резки, шлифования или скрепления деревянных материалов.

Минусы

  • Усадка и набухание : Деревьям нужна вода для роста, а деревянные материалы могут легко впитывать воду, если не обработать или не содержать должным образом. Когда вода попадает в волокна древесины, материал расширяется, и его структурные свойства становятся намного слабее.
  • Вредители и грибы : Некоторые вредители, насекомые и грибки обладают способностью переваривать древесину. Если дом не защищен от них, это бесконечный буфет. Некоторые мелкие насекомые, такие как термиты, могут просверливать и проталкивать канаты в древесные волокна, что может привести к значительному разрушению древесного материала, пока не стало слишком поздно. Потребуется не только обработка от вредителей, но, возможно, также потребуется замена деревянных конструктивных элементов.
  • Пожар : Если не обработать химикатами, древесина может легко загореться и считается горючим материалом.Более толстая древесина может увеличить точку горения деревянных материалов, но инженерные материалы, такие как ориентированно-стружечная плита или инженерные двутавровые балки, могут легко загореться, быстро гореть и очень быстро распространяться.

Если у вас, как у домовладельца или вашего подрядчика, есть какие-либо вопросы об использовании деревянных материалов и их свойств, не стесняйтесь обращаться к нам в Team Engineering. Мы будем рады поделиться своими мыслями и помочь вам с вашими предстоящими проектами.

Категория: Архитектурное проектирование Ремонт дома Жилое проектирование Структурное проектирование Строительное проектирование

Строительство из дерева является рентабельным

Древесина становится все более популярным материалом для всех видов строительных проектов, от школ до домов для престарелых, спортивных сооружений и театров.Древесина не только экологически чиста, безопасна и долговечна, но и рентабельна.

Древесина в изобилии и легкодоступна, ее часто можно купить на месте и быстро доставить. Он легче других материалов и требует менее дорогого основания. И по сравнению с другими материалами строительство из дерева экономит деньги за счет сокращения времени, необходимого для завершения строительства.

  • Древесина, выращиваемая по всей Северной Америке, может быть получена из местных источников и обычно дешевле, чем альтернативные строительные материалы.
  • Установка деревянных строительных систем обычно обходится дешевле . Древесина легко доступна и, как правило, быстро доставляется. В большинстве сообществ имеется большой пул квалифицированных специалистов с опытом работы в сфере деревянных конструкций, что сводит к минимуму задержки строительства и сохраняет конкурентоспособность затрат на рабочую силу.
  • Более быстрые графики строительства помогают снизить затраты . Поскольку древесина часто легко доступна, легко адаптируется и проста в использовании, строительство идет быстрее.
  • Подрядчики могут снизить затраты на рабочую силу и материалы с помощью обшивки , процесса сборки секций крыши на земле и последующего подъема их на место.Типичная экономия на рынках Западного побережья составляет от 1,25 до 1,50 доллара на квадратный фут по сравнению с обычными системами стальных балок.
  • Использование древесины позволяет значительно сэкономить на строительных расходах. Woodworks.org предлагает калькулятор затрат, который поможет строителям оценить экономию затрат при строительстве из дерева с учетом множества переменных, таких как материальные затраты, скорость строительства и наличие рабочей силы.

Пример: школьный округ Вефиль, Бетел, Вашингтон

  • BSD Clover Creek Elementary, построенный в 2012 году, был построен по цене 197 долларов.70 на квадратный фут. Экономия более чем на 50 долларов на квадратный фут по сравнению со средней стоимостью строительства начальной школы в западном Вашингтоне.
  • Строительная компания Babbit Neuman построила несколько школ BSD. Использование деревянного каркаса для школы позволяет сэкономить около 20% затрат на материалы и установку. Для проекта стоимостью 10 миллионов долларов это означает экономию в 2 миллиона долларов.

Практический пример: жилье для пожилых людей, студентов и доступное жилье

  • Applewood Pointe, 48-квартирный четырехэтажный жилой комплекс для пожилых людей в Розвилле, штат Миннесота, полагался на древесину не только из-за своей доступности (базовая цена). стоимость менее 80 долларов за квадратный фут), но для его скоростного строительства.Проект был реализован всего за 11 месяцев. Стеновые панели были собраны за пределами строительной площадки, затем доставлены на грузовиках и подняты на место посреди зимы в Миннесоте.
  • Экономия затрат была также основной причиной, по которой архитекторы использовали древесину для Spartan Village, проекта студенческого жилья из четырех зданий и 800 комнат для Университета Северной Каролины в Гринсборо. Сравнив стоимость системы с деревянным каркасом и металлическими стойками, металлическим каркасом холодного формования и длиннопролетным бетонным настилом в качестве альтернативной системы, владелец проекта и архитекторы выбрали древесину из-за значительной экономии затрат (15 долл. / Кв.футов на проекте площадью 385000 кв. футов) и потому, что деревянный каркас помог ускорить строительство этого огромного проекта.
  • Доктор. Квартиры Джулиана и Рэя Ричардсона, проект доступного жилья на 120 квартир в Сан-Франциско, Калифорния, предоставляет постоянные дома для бывших бездомных взрослых. Из-за экономии средств, простоты строительства и эстетики архитекторы никогда не рассматривали для пятиэтажного проекта ничего, кроме дерева. Дизайн оставил часть дерева открытой для эстетики во всем интерьере.

Ресурсы

Библиотека ресурсов reThink Wood
WoodWorksEducation, ресурсы и техническая поддержка по проектированию нежилых деревянных зданий

Загрузите PDF-файл для печати «Строительство из дерева экономически выгодно»

Дерево: строительный материал будущее? | Брифинг

В связи с проведением Национальной недели лесных товаров Институт экологических исследований и энергетики (EESI) провел брифинг об инновационном классе конструкционных деревянных строительных материалов, известном как массовая древесина, который готов открыть новые рынки для экологически чистых материалов. , товары отечественного лесного хозяйства.Изделия из массивной древесины, такие как поперечно-клееная древесина (CLT) (получившая название «фанера на стероидах»), состоят из деревянных панелей, уложенных слоями и соединенных вместе, что создает прочный, безопасный и устойчивый строительный материал.

ОСОБЕННОСТИ

Мелисса Дженкинс, Wood Innovations, Лесная служба США

  • Поперечно-клееная древесина (CLT) — это тип массивной древесины, которая включает в себя наслоение древесины из деревьев небольшого диаметра для создания прочного и легкого строительного материала.Прочность достигается приклеиванием каждого слоя перпендикулярно последнему.
  • Лесная служба США заинтересована в продвижении массовой древесины. За сто лет борьбы с лесными пожарами многие леса стали слишком густыми, особенно с деревьями небольшого диаметра, что создает условия, способствующие возникновению интенсивных лесных пожаров.
  • Массовая древесина создает экономический стимул для устойчивого использования лесов, оставляя их нетронутыми, что делает общины более безопасными, а также способствует развитию местной экономики.
  • CLT был разработан 25 лет назад в Австрии и Германии и появился в США в 2015 году.Первые две американские компании, Smartlam и D.R. Johnson Lumber расширяют свою деятельность, и другие фирмы формируются вокруг массивной древесины.
  • Язык массовых лесоматериалов (Закон об инновациях в древесине) включен как в палату представителей, так и в сенатскую редакцию Закона о сельском хозяйстве 2018 года.
  • Лесная служба США (USFS) поддерживает массовые лесозаготовительные проекты через партнерские отношения с университетами, сообществами и некоммерческими организациями, такими как WoodWorks, которые предоставляют бесплатную техническую поддержку и образовательные ресурсы тем, кто заинтересован в использовании массового производства древесины.Кроме того, в 2015 году USFS запустила программу грантов на инновации в древесине, которая расширяет рынки древесины и продвигает древесину как строительный материал за счет ежегодной финансовой помощи небольшому количеству проектов.
  • Лесная служба США также помогла повысить осведомленность о массовых лесозаготовках, устойчивом лесном хозяйстве и экономическом значении лесов посредством поддержки документального сериала для общественного телевидения Леса Америки с Чаком Ливеллом .

Крейг Роулингс, президент и генеральный директор Forest Business Network

  • Существующие производственные мощности CLT составляют важную часть экономики малых городов, создавая качественные рабочие места с более высокой квалификацией.Дальнейшее развитие отрасли откроет новые возможности в будущем.
  • CLT не ограничивается конкретными видами деревьев. Изделие можно изготовить из деревьев, которые есть в определенной местности.
  • Ежегодная Международная массовая конференция по лесоматериалам за последние несколько лет резко возросла, что свидетельствует о повышенном интересе к технологии и ее будущему.
  • Массовая древесина создает экономически жизнеспособные продукты, которые могут побудить землеустроителей использовать древесину малого диаметра, создавая тем самым многочисленные преимущества с экологической и экономической точек зрения.

Сьюзан Джонс, FAIA, архитектор, владелец и основатель, atelierjones, LLC

  • CLT представляет собой возобновляемую альтернативу традиционным строительным материалам, таким как сталь и бетон, с низким содержанием углерода. Кроме того, здоровые леса накапливают углерод, как и материалы из дерева.
  • В штатах Орегон и Вашингтон есть много примеров красивых массовых деревянных зданий, включая жилые дома, школы и церкви.
  • Недавние испытания материалов в Соединенных Штатах, а также существующие примеры высоких деревянных зданий в других частях мира показывают, что такие здания безопасны. В ближайшие месяцы Международный строительный кодекс, вероятно, изменится, чтобы устранить многие препятствия на пути к высоким деревянным зданиям. Это хорошая новость, поскольку наибольший потенциал для массового деревянного строительства заключается в строительстве более экологичных зданий средней и высокой этажности.
  • Клеи, используемые для создания CLT, существуют уже около века и не выделяют вредных газов, которые связаны с производством некоторых других строительных материалов.
  • Массовая древесина — это не просто новое захватывающее применение для старого материала, это способ сохранить здоровье леса и обеспечить устойчивое строительство.

Джефф Морроу, менеджер по строительству, Timber & Innovations Group, Lendlease

  • Lendlease — это группа по управлению строительством и развитию, в которой работает 13 000 сотрудников на четырех континентах.
  • CLT может быть привлекательным вариантом для множества проектов по разным причинам, включая геологические условия, а также календарные и трудовые ограничения.Один проект, International House в Сиднее, выбрал массивную древесину из-за ограничений по весу, связанных со строительством над подземной парковкой.
  • Leadlease участвовала в строительстве различных современных деревянных зданий, включая офисные помещения, жилые комплексы и штаб-квартиру компании. Эти проекты были реализованы в различных климатических условиях (включая холодную и снежную зиму в штате Нью-Йорк).
  • Взрывные испытания, проведенные на базе ВВС Тиндалл во Флориде, показали, что CLT исключительно долговечен, и теперь он используется в некоторых военных строительных проектах Lendlease, в том числе в нескольких армейских отелях.
    • Конструкция
  • CLT обладает множеством преимуществ и атрибутов: это легкий строительный материал, взрыво- и огнестойкий, а также хорошие сейсмические характеристики.

Уникальные свойства массивной древесины отличают ее от конструкции с легким каркасом и включают пожаробезопасность, устойчивость к сейсмическим и взрывным воздействиям, тепловые характеристики и эстетический вид. Легкий возобновляемый материал, его использование не только снижает выбросы углерода в строительном секторе, но и обеспечивает долгосрочное хранение углерода, превращая здания в поглотители углерода.Политики заинтересованы в массовой древесине из-за ее роли в экономическом развитии сельских районов, здоровье и сохранении лесов, устойчивости инфраструктуры и смягчении последствий изменения климата. На этом брифинге собрались эксперты, которые рассказали о новой истории массовой лесной промышленности США и о том, как извлечь выгоду из ее потенциала.

Министерство обороны США, университеты, архитекторы и строители по всей стране уже используют изделия из древесины для строительства самых разных зданий. CLT и другие сборные деревянные изделия экономят время строительства и могут быть либо преобладающим строительным материалом, либо комбинироваться с другими строительными материалами.Рассматриваемые в настоящее время изменения в строительных нормах и правилах США могут стимулировать использование массивной древесины для более высоких зданий в компактных городских районах. Массовая древесина может значительно изменить структуру наших городов, предлагая уникальные экологические, эксплуатационные и дизайнерские атрибуты.

Европа и Канада в настоящее время составляют большую часть мирового рынка поперечно-клееной древесины, но внутренний рынок растет из-за наличия запасов устойчивых лесных ресурсов и интереса со стороны профессионалов строительной отрасли и клиентов.Десятки зданий из массивной древесины находятся на этапах планирования или строительства по всей территории Соединенных Штатов, а 12 объектов CLT или перерабатывающих предприятий находятся в эксплуатации или в разработке в восьми штатах (AL, IL, ME, MT, OR, TN, UT, WA). .

Закон Сената о сельском хозяйстве от 2018 года содержит положения из Закона об инновациях в древесине , который будет способствовать развитию внутренних исследований и разработок различных применений конструкционной древесины в строительном секторе.

Клееный брус — самый современный строительный материал

Деревянный горизонт

Пасмурным днем ​​в начале октября архитектор Эндрю Во обходит основание невзрачного жилого дома в Шордич, районе в Восточном Лондоне.Шордич сильно пострадал во время вспышки Второй мировой войны — «обновление городов, комплимент люфтваффе», — говорит Во, — а затем провел десятилетия в запущенном упадке. Однако в последнее время район снова ожил. Ночные клубы и технологические стартапы появились первыми, обещая дешевую аренду, а жители последовали за ними. Вместе с ними прибыли архитекторы, градостроители и инженеры, многие из которых совершают паломничество к той же башне, которую сейчас обходит Во.

Снаружи нет ничего особенно кричащего в девятиэтажном здании под названием Stadthaus, которое Во спроектировал вместе со своим партнером Энтони Тистлтоном.Его серо-белый фасад почти органично вписывается в пасмурное лондонское небо. Это то, что внутри выделяет Stadthaus. Вместо стали и бетона полы, потолки, лифтовые шахты и лестничные клетки сделаны полностью из дерева.

Но не просто дерево. Прочность и масса башни основаны на высокотехнологичном материале, называемом поперечно-клееной древесиной (CLT). Огромные панели достигают полуфута толщиной. Они сделаны путем размещения слоев параллельных балок друг на друга перпендикулярно, а затем их склеивания, чтобы создать материал со стальной прочностью.«Эта конструкция больше похожа на сборный железобетон, чем на традиционную конструкцию деревянного каркаса», — говорит Тистлтон. Многие инженеры называют это «фанерой на стероидах».

Когда он открылся в 2009 году, Stadthaus был самым высоким современным деревянным зданием в мире. С тех пор башни CLT выросли повсюду. Во Тистлтон построил семиэтажную жилую башню недалеко от Штадтхауса в 2011 году, и в настоящее время ведется строительство деревянного здания высотой 90 футов в Принс-Джордж, Британская Колумбия.В 2012 году Stadthaus уступил рекорд высоты 10-этажному жилому дому в Мельбурне под названием Forté.

Дерево одновременно является возобновляемым и поглотителем углерода.

Есть планы пойти еще выше. Шведские власти одобрили 34-этажную деревянную башню в Стокгольме, а Майкл Грин, архитектор из Ванкувера, добивается одобрения 30-этажной башни в своем городе. А мега-фирма архитектуры Чикаго Skidmore, Owings & Merrill недавно опубликовала технико-экономическое обоснование 42-этажной башни, сделанной преимущественно из кросс-ламинированной древесины.«Это превратилось в соревнование архитекторов за то, кто сможет построить следующее по высоте деревянное высотное здание», — говорит Фрэнк Лам, профессор проектирования и строительства деревянных зданий в Университете Британской Колумбии.

Почему внезапный интерес к дереву? По сравнению со сталью или бетоном, CLT, также известная как массивная древесина, дешевле, проще в сборке и более огнестойкая благодаря способу обугливания древесины. Кроме того, он более устойчивый. Древесина является возобновляемой, как и любая культура, и является поглотителем углерода, улавливая углекислый газ, который он поглощал во время роста, даже после того, как превратился в пиломатериалы.По оценкам Во Тистлтона, древесина в Штадтхаусе хранит 186 тонн углерода, в то время как сталь и бетон для аналогичной башни, построенной традиционным способом, во время производства образовали бы 137 тонн углекислого газа. Деревянные сетки экономят 323 тонны.

Демографы предсказывают, что городское население планеты удвоится через 36 лет, что увеличит спрос на все более высокие строения в городах с постоянно увеличивающейся плотностью населения. Независимо от того, будут ли архитекторы и строительные фирмы строить эти башни из неустойчивых материалов, таких как сталь и бетон, или использовать новые материалы, такие как CLT, может иметь огромное значение для здоровья Земли.Иными словами, будущее городов мира может заключаться в самых старых строительных материалах.

Вырезать и собрать

Панели из кросс-клееной древесины (CLT) разрезаются на заводе и собираются на строительной площадке.

Когда большинство людей думают о деревянной архитектуре, они представляют воздушный шар или, скорее, каркас воздушного шара, легкую, но прочную систему жилых домов из тонких деревянных балок, появившуюся в середине XIX века (настолько легкую, как говорили люди, что она может просто уплыть).Каркасы, также известные как «строительство в Чикаго», для города, в котором они впервые стали популярными, дешевы и просты в сборке. Но несмотря на то, что они достаточно прочные, чтобы выдержать несколько этажей жилого дома, каркасы баллонов быстро изгибаются под большим весом.

Это стало проблемой в конце 19 века, когда города начали расти так же, как и отрастать. К счастью, примерно в то же время инженеры и архитекторы открыли, как использовать сталь и бетон для строительства высотных конструкций, которые могут подниматься намного выше самых высоких рам аэростатов.138-футовое здание жилищного страхования в Чикаго, открытое в 1885 году, было первым, в котором использовался стальной каркас, и тысячи последовали за ним.

Вуду не помогло то, что в конце 19-го и начале 20-го веков серия ужасных городских пожаров охватила квадратную милю за квадратной милей деревянных домов и многоквартирных домов в таких городах, как Балтимор, Чикаго и Сан-Франциско. Эти бедствия привели к введению строгих местных строительных норм и правил, которые ограничили высоту жилых деревянных домов до пяти этажей.

Остальное — архитектурная история. Огромные леса небоскребов, которые росли по всему миру в 20 веке, были почти полностью сделаны из стали и бетона. «Был долгий период, когда люди забыли, как использовать дерево», — говорит Алекс де Рийке, партнер лондонской архитектурной фирмы dRMM, которая много работала с деревянным дизайном.

Но за последние два десятилетия архитекторы и инженеры начали переосмысливать возможности дерева как конструкционного строительного материала.Сначала была сама технология. В середине 1990-х годов австрийское правительство профинансировало совместную отраслевую и академическую исследовательскую программу по разработке новых, более прочных форм «искусственной» древесины, чтобы поглотить избыток древесины в стране. Результатом стал CLT — легкий, чрезвычайно прочный материал, который можно было изготовить заранее и разрезать по индивидуальному заказу.

Простая красота CLT — это его ортотропность. Обычное дерево прочное в направлении волокон, но слабое в поперечном направлении. Перпендикулярные слои CLT делают его прочным в двух направлениях.А поскольку он основан на слоях более мелких балок, он может сократить отходы за счет использования древесины странной формы с сучками, которые лесопилки в противном случае отвергли бы.

CLT появился в то время, когда архитектура переживала собственную технологическую революцию. Раньше архитектор вручную составлял схемы и отправлял их инженеру, который преобразовывал документы в спецификации для каждой деревянной балки или стальной пластины. Затем компоненты разрезаются на заводе и собираются по частям на месте — дорогостоящий, трудоемкий и часто неточный процесс.

Сегодня все это делается с помощью компьютера. Архитектор проектирует здание с помощью программного обеспечения 3-D AutoCAD, программа генерирует спецификации материалов и отправляет их роботизированным маршрутизаторам по дереву или стали, которые формируют панели с точностью до миллиметра. В результате получается набор строительных блоков, которые небольшая бригада рабочих может собрать за несколько недель. Четыре человека, работающие три дня в неделю, заняли всего 27 дней, чтобы возвести деревянную часть Stadthaus, что примерно на 30 процентов быстрее, чем сопоставимая конструкция из стали и бетона.По словам Во, вместо того, чтобы строить башню с нуля на месте, это было больше похоже на сборку предмета мебели. «Инструкции похожи на Ikea, но немного проще, а названия приятнее», — говорит он.

Редизайн

Несмотря на все свои преимущества, CLT до недавнего времени продавался с трудом. После использования материала для создания небольшого клуба искусств в 2003 году Во и Тистлтон потратили годы, пытаясь — и безуспешно — убедить больше клиентов использовать его. «Какой бы клиент ни приходил, на стол всегда попадала древесина, — говорит Во, — и через час древесина слишком часто отрывалась.”

Сопротивление возникло из-за предположений о древесине как материале: клиенты считали, что любая деревянная конструкция будет вести себя как каркас воздушного шара со своими структурными недостатками и уязвимостью к огню. «Путешествие временами расстраивало нас», — говорит Тистлтон. «Мы обнаружили, что никто не может отличить массивную древесину от деревянного каркаса».

Пожар — это, конечно, первое, что приходит на ум при строительстве деревянных домов. И все же массивная древесина на самом деле более безопасна при пожаре, чем сталь.Толстая деревянная доска обуглится снаружи, защищая древесину изнутри от повреждений. Металл же начинает плавиться. «Сталь, когда горит, она похожа на спагетти», — говорит Б.Дж. Йе, директор по техническим вопросам APA — Ассоциации инженерной древесины.

Однако постепенно появляются разработчики, особенно те, которые осознают экономические преимущества построения с CLT. Когда австралийское подразделение Lend Lease, глобальной компании по управлению проектами и строительству, начало проектировать Forté, 10-этажный жилой дом в районе доклендс в Мельбурне, его инженеры не рассматривали массовую древесину.«Первоначально мы искали легкое конструктивное решение, которое могло бы работать на относительно плохих почвенных условиях», — говорит Эндрю Ниланд, курирующий в компании проекты деревянного строительства. Они обнаружили, что CLT имеет наибольший финансовый смысл. «Мы провели комплексную проверку и наткнулись на конструкционную древесину», — говорит Нейланд. В целом, согласно исследованию Во Тистлтона, строительство из CLT примерно на 15 процентов дешевле, чем обычная сталь и бетон.

На борт попадают и арендаторы.Несмотря на опасения, что некоторые из них могут быть отключены из-за соображений безопасности, связанных с жизнью в деревянной башне, Forté оказался огромным коммерческим успехом, все блоки были распроданы. «Это было в новостях в Китае», — говорит Ниланд. «Мать коллеги позвонила и спросила:« Что это за здание? »». Забегая вперед, он говорит, что Lend Lease Australia стремится строить от 30 до 50 процентов своих проектов с помощью CLT.

Но самой большой движущей силой перехода к древесине является растущее осознание архитекторами и застройщиками вклада их области в изменение климата.«Наша отрасль лидирует по своему влиянию на планету и здоровье человека», — говорит Во. Для производства и транспортировки бетона и стали требуется огромное количество энергии, в результате чего на тонну стали или бетона выделяется более тонны углекислого газа.

С другой стороны, древесина — даже искусственная древесина, такая как CLT, которая требует дополнительной энергии для резки и прессования на секции, — гораздо более экологически безопасна. По данным организации Wood for Good, которая выступает за устойчивое деревянное строительство, для производства тонны кирпичей требуется в четыре раза больше энергии, чем для производства тонны пиломатериалов хвойных пород; бетон требует пять раз, сталь 24 раза и алюминий 126 раз.Дерево также работает лучше: например, оно в пять раз лучше изолирует, чем бетон, и в 350 раз лучше, чем сталь. Это означает, что для обогрева и охлаждения деревянного здания требуется меньше энергии.

Когда CLT используется для строительства высотных башен, экономия углерода может быть огромной. 186 тонн углерода, запертого в Stadthaus, достаточно, чтобы компенсировать 20 лет его повседневной эксплуатации, а это означает, что в течение первых двух десятилетий его жизни здание не является углеродно-нейтральным — оно фактически является углеродно-отрицательным.Вместо того, чтобы производить парниковые газы, Stadthaus борется с ними.

В то время как фирмы, такие как Во Тистлтон, сосредоточили свое внимание на низком уровне высотных зданий, другие проектируют здания радикально более высокие, до 40 и более этажей. Последнее предложение поступило от Skidmore, Owings & Merrill, фирмы, которая построила одни из самых высоких небоскребов в мире, в том числе 1 Всемирный торговый центр и Бурдж-Халифа. Этот проект, получивший название Timber Tower Research Project, представляет собой переосмысление 42-этажной жилой башни Dewitt Chestnut в Чикаго, спроектированной Скидмором в 1966 году, как сооружение, построенное в основном из CLT.В целом предлагаемое здание на 80% состоит из дерева, а стыки из стали и бетона обеспечивают дополнительную жесткость.

Пока что это исследование — мысленный эксперимент. Но для такой «голубой фишки», как Скидмор, переход на высотное деревянное строительство является признаком того, насколько быстро технология переходит от инженерного авангарда к мейнстриму.

Маловероятно, что мы увидим деревянные башни, поднимающиеся до сегодняшних сверхвысоких небоскребов. Но это оставляет много возможностей.Даже в крупнейших городах мира лишь несколько зданий выше 40 этажей. «Огромная часть рынка жизнеспособна. Нью-Йорк — многоэтажный город, но он не такой высокий, — говорит Уильям Ф. Бейкер, который руководил исследованием Скидмора вместе с инженером-проектировщиком Бентоном Джонсоном. «Мы могли бы справиться с большей частью Манхэттена».

Это возвращает нас в Штадтхаус. Если это скромное здание на углу улицы в Шордиче на самом деле является ловушкой для сотен тонн углерода, представьте себе целый город Штадтхаус.Структуры, которые когда-то были основным источником парниковых газов, могли вместо этого вымывать их из атмосферы. «Дерево — это новый бетон», — говорит де Рийке из dRMM. «Бетон — это материал ХХ века. Сталь — это материал XIX века. Дерево — это материал 21 века ».

Новое дерево: изготовление CLT

Процесс производства поперечно-клееной древесины дает понять, почему архитекторы называют его «фанерой на стероидах». Многослойная структура придает ему огромную прочность в двух направлениях, создавая легкую альтернативу стали или бетону.

Новый лес

1) Слой

Деревянные балки, обычно из ели, укладывают рядом слоями, каждый слой перпендикулярен тому, что находится под ним, образуя деревянную доску толщиной до фута. Между каждым слоем кладется тонкий слой клея.

2) Нажмите

Деревянные доски помещаются в массивный пресс, который сжимает их вместе.

3) Песок

Края досок зашлифованы. Если требуются более длинные секции, края скрепляются пальцами, чтобы создать зазубренный соединяющийся конец.Затем их приклеивают к соответствующему концу другой панели, чтобы создать секции длиной до 78 футов.

4) Вырезать

Доски обрезаются по индивидуальной спецификации, включая места для окон и инженерных коммуникаций, с использованием трехмерных файлов, присланных архитекторами или строительной бригадой.

Анатомия деревянной башни

Анатомия деревянной башни

1) В то время как стальные или бетонные конструкции являются каркасными и используют колонны для несения нагрузок, башни CLT распределяют вес по всей твердой вертикальной панели.

2) Стальные или бетонные L-образные кронштейны скрепляют горизонтальные и вертикальные панели CLT вместе.

3) Горизонтальные пролеты между вертикальными элементами CLT могут быть значительно длиннее, чем у стальных или бетонных балок.

4) Внутренние стены обычно защищают от огня путем нанесения слоя гипсовых панелей поверх массивных деревянных панелей.

5) Двухдюймовый слой бетона обычно покрывает два двухдюймовых слоя изоляции (разделенных трехдюймовым промежутком) для уменьшения акустической вибрации между этажами.

6) Панели изготавливаются на заказ с вырезанными окнами и иногда с установкой трубопроводов и электрооборудования. Строительство так же просто, как скрепление панелей друг с другом.

7) Лифты имеют двойные стены с зажатой между ними изоляцией для обеспечения пожарной безопасности и звукоизоляции.

Эта статья впервые появилась в мартовском выпуске журнала Popular Science за 2014 год.

Использование дерева в строительстве

Древесина используется в строительстве на протяжении тысячелетий и до сих пор остается одним из наиболее широко используемых строительных материалов.Некоторые свойства древесины могут быть сложными с точки зрения использования в строительстве, но, несмотря на это, инженеры успешно использовали этот природный ресурс для строительства множества конструкций. От домов до лодок и других укрытий, а также мебели и декора — строительная промышленность в полной мере использовала потенциал древесины.

Древесина пользуется популярностью в качестве материала из-за большого разнообразия свойств в зависимости от вида. Он легко доступен и экономически конкурентоспособен, а также чрезвычайно прочен по отношению к своему весу.

Древесина обычно подразделяется на твердую и мягкую древесину. Древесина лиственных пород обычно тяжелее и плотнее, чем древесина хвойных пород, и обычно используется для строительства стен, потолков и полов. Максимально возможный сорт древесины твердых пород содержит 83% материала, пригодного для использования на одной стороне, и подходит для высококачественной мебели, молдингов из массивной древесины и внутренних столярных изделий.

Древесина хвойных пород обычно используется для изготовления большей части внутренних структур каркаса из твердой древесины, например дверей и оконных рам.Также из него производят мебель.

Слова «пиломатериалы» и «древесина» часто используются для обозначения древесины, используемой специально для строительных работ, однако ведутся споры о том, какие термины следует применять в различных сценариях. Древесина, ширина которой меньше пяти дюймов и толщина пяти дюймов, как правило, называется пиломатериалом. Эти детали обычно строгаются и распиливаются на определенные размеры и используются в основном в жилищном строительстве.

Куски древесины, превышающие размеры пиломатериалов, независимо от длины, являются древесиной, хотя любые куски древесины шириной более восьми дюймов и толщиной более восьми дюймов называются балками.Так как древесина обычно больше по размеру, она используется для каркасов конструкций в зданиях и мостах, а также используется в железнодорожных шпалах, опорах шахтных стволов и поперечных балках на опорах инженерных сетей.

Добавить комментарий