Древесина как конструкционный материал: ДРЕВЕСИНА— ПРИРОДНЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЙ

ДРЕВЕСИНА— ПРИРОДНЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЙ

ДРЕВЕСИНА— ПРИРОДНЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЙ

2. ДРЕВЕСИНА— ПРИРОДНЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Дерево состоит из ствола, корня, сучьев, листьев или хвои. Деревья, имеющие листву, называют лиственными, а имеющие хвою — хвойными. Лиственными породами являются береза, осина, дуб, ольха, липа и др., хвойными породами — сосна, ель, кедр, пихта, лиственница и др; Лиственницей называют дерево за то, что она, как и лиственные породы, на зиму сбрасывает хвою.

Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части.

Ствол дерева имеет более толстую часть у основания и более тонкую — вершинную. Поверхность ствола покрыта корой. Кора является как бы одеждой для дерева и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего — лубяного (рис. 8). Пробковый слой

коры является отмершим. Лубяной слой служит проводником соков, питающих дерево. Основная внутренняя часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева.

Рыхлый  и  мягкий  центр  дерева  называют  сердцевиной.  От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи. Они имеют различную окраску и служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева. Сердцевинные лучи создают рисунок (текстуру) древесины.

Камбий — тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только с камбия происходит образование новых клеток и ежегодный прирост дерева по толщине. «Камбий»— от латинского «обмен» (питательными веществами).

Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола (рис. 9).

Разрез 1, проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцовым. Он перпендикулярен годичным кольцам и волокнам. Разрез 2, проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным. Он параллелен годичным слоям и волокнам. Тангенциальный разрез 3 проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние. По этим разрезам выявляются различные свойства и рисунки древесины.

Породы древесины определяют по их следующим характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету.

Сосна — хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Древесина красноватого цвета с ярко выраженной текстурой. Применяется для изготовления окон и дверей, полов и потолков, мебели, в строительстве судов, вагонов, мостов.

Ель — хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Цвет белый с желтоватым оттенком. Применяется для изготовления музыкальных инструментов, мебели, окон и дверей.

Береза — лиственная порода. Твердая. Цвет белый с бурова­тым оттенком. Используется для изготовления фанеры, мебели, посуды, ружейных лож, ручек инструментов, лыж.

Осина — лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с зеленова­тым оттенком. Склонна к загниванию. Используется для изготовле­ния спичек, посуды, игрушек, бумаги.

Липа — лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с нежно-розовым оттенком. Применяется для изготовления посуды, чертежных досок, карандашей, изделий с художественной резьбой.

Ольха — лиственная порода. Мягкая. Цвет белый, на воздухе краснеет. Служит сырьем для изготовления фанеры, долбленой посуды, упаковочных ящиков.

Дуб — лиственная порода. Твердая. Цвет светло-желтый С коричнево-серым оттенком и ярко выраженной текстурой. На радиальном разрезе просматриваются сердцевинные лучи в виде блестящих полосок. Применяется для изготовления мебели, паркета, облицовывания ценных изделий, а также в конструкциях мостов и вагонов.

Текстура древесины наиболее распространенных пород показана на рисунке 10.

Текстурой древесины называют рисунок на ее поверхности, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон. О красивой поверхности древесины говорят, что она имеет богатую текстуру. Например, древесина грецкого или маньчжурского ореха имеет коричневые и серые цвета самых разнообразных оттенков, она высоко ценится при изготовлении из нее мебели, лож охотничьих ружей (рис. 10, а). Особо ценную текстуру образуют непроросшие почки (глазки) на поверхности карельской березы (рис. 10, б). Красивые текстуры имеют дуб, ясень, а также растущие в Африке, Америке, Австралии породы красного дерева (рис. 10,

в), дающие древесину красного цвета различных оттенков. Такие ценные породы древесины строгают на тонкие листы (шпон), которые наклеивают на ценные изделия.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Определение пород древесины по образцам.

1.  Изучите описание или таблицу пород деревьев.

2.     Выпишите в тетрадь основные признаки, по которым определяются породы древесины.

3. Определите породы древесины по образцам, выданным учителем.

 

Новые термины: Древесина, дерево, хвойные и лиственные породы, ствол, кора, сердцевина, разрезы ствола (торцовый, радиальный, тангенциаль­ный), годичные кольца, текстура.

1. Из каких частей состоит дерево?

2.  Какие породы деревьев вы знаете?

3. Где применяется древесина?

4. Что показывают годичные кольца?

5. Что называют текстурой древесины?

 

Сайт управляется системой uCoz

Древесина как конструкционный материал

Первым основным преимуществом древесины по сравнению с другими конструкционными материалами является постоянное возобновление ее запасов. Это характерно для нашей Родины, значительная часть которой покрыта лесами. Советский Союз обладает необозримой зеленой фабрикой, на территории которой ежедневно, ежечасно благодатные силы природы создают чудесный материал, необходимый в различных отраслях народного хозяйства. При создании других конструкционных материалов (стали, бетона, пластмассы и др.) расходуется большое количество исходного сырья, запасы которого не возобновляются, а постоянно иссякают. Кроме того, при создании большинства конструкционных материалов требуются большие затраты энергии, дефицит которой ощущается уже сейчас во многих странах. В процессе создания древесины используется энергия солнца, запасы которой колоссальны.

Вторым преимуществом древесины является малая плотность и относительно высокие удельная прочность и жесткость. В соответствующей таблице описываются эти показатели для древесины и основных конструкционных материалов.

В этой таблице даны максимальные (числитель) и минимальные (знаменатель) пределы прочности и модули упругости сосны (хвойные породы), ясеня (лиственные кольцесосудистые) и березы (лиственные рассеяннососудистые) при влажности 12%. Из приведенных данных видно, что максимальная удельная прочность древесины всех пород примерно равна удельной прочности лучших сортов стали и в 4 раза превосходит удельную прочность стали. Максимальная удельная жесткость древесины всех пород примерно равна удельной жесткости
стали и существенно превосходит удельную жесткость дюралюминия и стеклопластов.

Третьим преимуществом древесины по сравнению с другими конструкционными материалами является более легкая обрабатываемость.

Решающую роль при выборе древесины для изготовления многих изделий, конструкций играют также ее малая тепло- и электропроводность, высокая звукоизоляционность, биологическая совместимость, высокие акустические свойства, эстетичность, химическая стойкость и т. д.

Многолетние наблюдения свидетельствуют о том, что и деревянных домах, оборудованных предметами из натуральной древесины, человек чувствует себя гораздо лучше, чем в каменных и железобетонных с внутренними интерьерами из пластмасс. Замена железобетонных и каменных зданий деревянными в сельском хозяйстве способствует повышению продуктивности животноводства. Исследования акустических свойств материалов показали, что древесина является лучшим и пока незаменимым для изготовления дек музыкальных инструментов. Наличие агрессивных сред в цехах химических производств диктует необходимость замены металлических и железобетонных конструкций деревянными как более устойчивыми в отношении химических воздействий.

Однако пороки, существенно снижающие качество изделий, из древесины, малые прочность и жесткость и направлениях, перпендикулярных к волокнам, существенное снижение механических характеристик при увеличении влажности, ползучесть даже при нормальной температуре порождают в ряде случаев недоверие к древесине как конструкционному материалу. Это недоверие является большей частью следствием относительно малой изученности прочности и жесткости изделий из древесины. Тщательные теоретические и экспериментальные исследования этих вопросов необходимы для выработки рекомендаций рационального использования древесины и изделиях и определения их надежности и долговечности.

Особое внимание заслуживает использование древесины в сочетании с другими конструкционными материалами. В этом случае можно использовать положительные свойства древесины и компенсировать ее недостатки. Применение различных материалов (древесины, металла, пластмасс, железобетона) в комплексе обеспечивает наиболее эффективное использование свойств, присущих каждому из них. Таким образом, роль древесины как конструкционного материала должна постоянно возрастать.

Древесина — природный конструкционный материал

5 класс

Раздел «Технология обработки конструкционных материалов»

Модуль: «Технология ручной обработки древесины и древесных материалов»

                                                                 Древесина — природный конструкционный материал

Древесина — один из самых распространенных материалов, которые человек научился обрабатывать еще в глубокой древности. С помощью топора, ножа и других инструментов люди изготовляли дома, мосты, ветряные мельницы, крепостные сооружения, орудия труда, посуду и многое другое. И в наши дни древесина широко применяется в строительстве, для изготовления инструментов, посуды, мебели и др. Своеобразная красота обработки поверхности деревянного изделия всегда привлекает взгляд.

                        

                                                Музей деревянного зодчества «Хохловка»

   

Все чудеса Урала. Хохловка..mp4

     

    

     Профессия рабочего, занятого ручной обработкой древесины называется столяр. Произошло это название от основного вида деятельности — изготовления столов. На предприятиях работают столяры, сборщики деталей и изделий из древесины, которые должны владеть приемами обработки древесины, знать ее свойствами уметь читать чертежи.

                                                                                                                                                                              

    Изучая технологию обработки древесины, вы познакомитесь, с различными древесными материалами, их свойствами, узнаете о том, как изготовляются из древесины различные предметы, получите знания о способах обработки, об инструментах и станках, которые при этом применяются, о приемах работы инструментами и управления станками и т. д.

    Деревья

     Деревом принято считать крупное растение с многолетним деревянистым главным стеблем, называемым обычно стволом, который нарастает в высоту своей вершиной. Рост дерева в высоту непостоянен, он меняется в течение всей жизни дерева вплоть до полного прекращения.

    Высота дерева различна у разных древесных пород и колеблется от нескольких до многих десятков метров, а в отдельных случаях доходит до 120 м и более. Деревья наших лесов не достигают таких размеров, однако многие из них вырастают до 40—50 м и более. Продолжительность жизни деревьев весьма различна. Некоторые породы доживают до 4—5 тыс. лет. К ним относятся секвойя, баобаб. Кедр сибирский, дуб летний — до 2 тыс. лет, лиственница, сосна — до 500—600 лет, ель обыкновенная, дуб красный, тополя — до 300—400 лет, береза бородавчатая, ивы белая, ломкая и др.— до 100-150 лет. 

     

     Дерево — это целая «конструкция», рожденная природой. Оно состоит из определенных частей: ствола,корней, листьев или хвои — кроны. Ствол дерева имеет более толстую часть у основания (комлевую) и более тонкую вершинную.  Под землей находятся  корневая система. 

  

        Поверхность ствола покрыта корой (5). Кора — «одежда» для дерева, состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего — лубяного. Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой (4) — проводник соков, питающих дерево. Древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. Можно определить возраст дерева. Рыхлый и мягкий центр дерева — ядро (1). От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевидные лучи. Они служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева Камбий (3) — тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только в результате деятельности камбия происходит образование новых клеток. «Камбий» — от латинского «обмен» (питательными веществами). За внешней корой находится внутренняя кора «луб» (4). Основная част древесины заболонь (2).

                           

                                                                                Годичные кольца на пихте                             Годичные кольца на сосне

Видео YouTube

       

      

        Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола. Разрез (1), проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцевым. Он перпендикулярен годичным кольцам и волокнам. Разрез (2), проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным. Он параллелен годичным слоям и волокнам. Тангенциальный разрез (3) проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние.

                                                                                             

                                                                                                                             Деревья бывают 

                                                                

                                                                            лиственные                                                       хвойные 

                                   

                                                                                                                           

                                                                                                                                                      

 

Видео YouTube

                               Лиственный лес

       

Видео YouTube

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Хвойный лес

Породы древесины

Породы древесины

    Теперь давайте рассмотрим строение и область применения наиболее распространенных пород деревьев. Обрати внимание на текстуру различных пород древесины. Ее различие по цвету, плотности, текстуре, качеству.

    Запишите в тетрадь различные породы древесины разделив их на две группы (лиственные и хвойные)

 

  

    

       В заключение урока давайте проведем итоговый тест и проверим, насколько хорошо вы усвоили новый материал.        

Вам необходимо внимательно прочитать вопросы и вставить пропущенные слова.

                                        

Интернет ресурсы: 

      http://wdesk.ru

      www.youtube.com

      http://kenozerjelive.ru/

      http://sawwood.ru/

Древесина как конструкционный материал, работа древесины под нагрузкой.

Подробности

Категория: Шпоры к ГОСу по промышленному и гражданскому строительству

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Древесина – ценный конструкционный строительный материал, продукт лесов, запасы которого могут возобновляться после его рациональных заготовок. Сырьевая база 80 млрд. куб. м., из них лиственница – 37%, сосна – 19%, ель и пихта – 20%, кедр – 8%, береза – 13%.

Строение, пороки и качество древесины определяются ее происхождением. В результате растительного происхождения и условий произрастания дерева древесина имеет трубчатое слоисто-волокнистое строение.

Ствол состоит из: 1) кора, 2) камбий, 3) заболонь, 4) ядро, 5) сердцевина. Древесные волокна располагаются концентрическими слоями вокруг оси ствола, которые называют годичными слоями, потому что каждый слой нарастает в течение года. Годичные слои делятся на раннюю и позднюю древесину. Основа древесины – трахеиды (до 90% всего объема).

Трахеиды представляют собой вытянутые вдоль ствола пустотелые отмершие клетки, проводящие воду от корней к кроне. Они придают древесине механическую прочность. Плотность и прочность древесины зависят от относительного содержания в ней поздней древесины, которое у сосны, например, колеблется от 10 до 30%.

Различают 3 плоскости: торцевой, тангенциальный, радиальный. Влажность древесины оказывает значительное влияние на ее свойства. Влажность древесины – это процентное содержание свободной воды в полостях и гигроскопической воды в порах древесины. Два вида влаги: связанная (гигроскопическая – содержится в клетках самой целлюлозы), свободная (капиллярная – в межклеточном пространстве). Max количество влаги – предел гигроскопичности и =30%. Древесина химически стойка к калийно-натриевым солям, к минеральным удобрениям, низкой концентрации плавиковой, фосфорной и соляной кислоты, средней концентрации уксусной и муравьиной кислоты. Не стойка к серной и азотной кислоте.

Физические свойства: 1) плотность; зависит от количества пустот, толщины стенок волокон и содержания влаги (сосна и ель – 5 кН/м3, береза 6 кН/м3) 2) температурное расширение – линейное расширение при нагревании, характеризуемое коэффициентом линейного расширения в древесине различно вдоль волокон под углом к ним. Коэффициент в 2-3 раза меньше чем у стали 3) теплопроводность – вследствие пористого строения древесина плохо проводит тепло. Теплопроводность древесины вдоль волокон больше, чем поперек волокон. Механические свойства древесины, являющейся природным полимером, изучаются на основе реологии – науки об изменении свойств вещества во времени под действием тех или иных факторов, в данном случае нагрузок. 2 реологических свойства: ползучесть – свойство материала дополнительно деформироваться с течением времени при постоянной нагрузке; релаксация – уменьшение напряжений с течением времени. Различные механические свойства материалов при различном направлении усилия к волокнам называется анизотропией и обусловлено трубчатым строением древесины.. Для древесины в инженерных расчетах принята транстропная модель анизотропии, которая предполагает различные механические и упругие свойства только в двух направлениях (вдоль и поперек волокон). Свойства в тангенциальном и радиальном направлении практически одинаковы. При растяжении вдоль волокон и поперек волокон характер разрушения хрупкий, что является опасным. При смятии прочностные характеристики практически не отличаются от сжатия. Скалывание вдоль волокон является одним из слабых мест в работе древесины. sсм=0,5…0,6 кН/см2; характеризуется хрупким разрушением. Прочностные характеристики зависят от породы древесины, от времени действия нагрузки, от размеров поперечного сечения, от конфигурации элемента. Это все учитывается коэффициентом условия работы.

 

 

 

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Древесина – природный конструкционный материал. Пиломатериалы и древесные материалы

Цели: ознакомить учащихся с древесиной как конструкционным материалом, с видами пиломатериалов.

Задачи:

• образовательные: научить определять по внешнему виду образцов древесины породы.
• воспитательные: воспитать бережное отношение к дереву и древесине.

Средства обучения:

• Презентация к занятию.
• Коллекция образцов древесных пород.
• Комплект древесных пиломатериалов.
• Образцы шпона, фанеры, ДСП, ДВП.

Ход занятия

I. Организационный момент

Проверка готовности к уроку.

II. Сообщение темы занятия

Древесина – природный конструкционный материал. Пиломатериалы.

III. Мотивация учебной деятельности

Древесина — один из важнейших и широко распространенный материал. Легкость обработки и разнообразие пород позволили применять древесину для самых различных работ. К каждому изделию из древесины предъявляются свои требования. Чтобы правильно определить, какую древесину необходимо использовать для изделия нужно знать особенности каждой породы.

IV. Формирование знаний и умений

Презентация.

Историческая справка. (слайд №1)

Трудно назвать область жизнедеятельности человека, где не была задействована древесина. Уже на ранних стадиях развития человек стал использовать этот материал. Немного позже древесину начали использовать для строительства (дома, мосты, суда), изготавливать различный  хозяйственный инвентарь, мебель, посуду, музыкальные инструменты и многое другое. С появлением ремесел древесина стала одним из первых конструкционных материалов для изготовления прядильных, ткацких, мельничных, гончарных и других станков. Ее широко применяли в вагоно-, судо-, авто- и авиастроении.  В настоящее время изготавливают изделия тысяч наименований и назначений.

Строение древесины (слайд №2)

Строение древесины можно увидеть на ее поперечном разрезе, на котором отчетливо видны сердцевина, кора и годичные слои. Для более полного представления о строении древесины нужно рассматривать три главных разреза ствола – поперечный, радиальный и тангенциальный. На поперечном разрезе годичные слои имеют вид концентрических окружностей, на радиальном – продольных полос, на тангенциальном –извилистых конусообразных линий. Помимо этого, на поперечном разрезе можно увидеть светлые, направленные от сердцевины к коре линии, сердцевинные лучи. Темно окрашенная часть ствола называется ядром, а светлая переферическая-заболонью.

Породы древесины (слайд №3)

Хвойные породы. Древесина хвойных пород имеет меньшую плотность, а следовательно, легче обрабатывается и выше ее теплосберегающие свойства.

К группе хвойных пород относятся следующие виды:

• Сосна — наиболее распространенное дерево хвойной породы.  Цвет ее древесины может быть бурым, красноватым, желтоватым и почти белым с легкими разводами красноты. В сухом виде сосна легкая и податливая для столярных работ. Из нее изготавливают мебель, окна двери и т.д. Древесина хорошо обрабатывается красителями и лаками.
• Ель — мягче сосны, но она имеет большое количество мелких и средних сучков, что затрудняет ее применение в ответственных столярных конструкциях. Текстура невыразительна, она менее влагостойкая, скорее поддается гниению. В столярном деле используется для неответственных конструкций мебели.
• Пихта — применяется наравне с елью, хотя имеет пониженные физико – механические свойства.
• Лиственница — занимает особое место среди других хвойных пород. Ее древесина имеет красно-коричневый, иногда бурый отеннок и отличается высокой прочностью (прочнее дуба) и влагостойкостью. Применяется в строительных конструкциях где требуется высокая прочность и стойкость против гниения, используется для изготовления паркета.
• Кедр —  имеет беловато-желтую древесину с различными цветовыми оттенками в зависимости от места произрастания. Древесина не отличается высокой прочностью и плотностью. Кедр хороший материал для резьбы. Отделывают его в основном воском.
• Можжевельник — хвойный кустарник, диаметр ствола бывает до 10-15 сантиметров. Крепкая тонкослойная древесина хорошо обрабатывается и полируется, имеет специфический запах. Применяется для изготовления мелких деталей, при точении, для резных и мозаичных работ.
• Кипарис и туя по свойствам похожи на можжевельник, но их древесина более широкослойная и темнее по тону. Применяется для мелких резных работ.

Лиственные породы:

• Дуб — отличается высокой прочностью, твердостью, стойкостью против гниения, способностью к гнутью, имеет красивую текстуру и цвет. Древесина широко используется для изготовления мебели, паркета. Шпон из дуба применяют для облицовки фанеры, ДСП.
• Бук — имеет прочную и твердую древесину, по прочности он не уступает дубу. Красивая текстура на  срезах, эти декоративные качества используют при облицовке мебели строганным шпоном.
• Береза — отличается высокой прочностью, однородным строением и цветом, средней плотностью и твердостью. Используется в основном для изготовления фанеры, лущеного шпона ДСП. Легко обрабатывается и отделывается, при травлении под более ценные породы. В распаренном состоянии хорошо гнется.
• Недостатки — долго высыхает, легко колется, сильно трескается и коробится. Древесина карельской березы вязкая и твердая, легко поддается столярной обработке. Очень высоко ценится в мозаичных работах и как поделочный материал.
• Ясень — древесиной похож на дуб. Хорошо гнется после пропаривания.

Дефекты древесины (слайд № 4)

Свилеватость — это волнистое размещение волокон, особенно в прикорневой части дерева. Чаще всего наблюдается у клена, дуба, карельской березы, ореха. Такая древесина трудно поддается обработке, но ценится при изготовлении строганного шпона.

Завиток характерен местным искривлениям годичных слоев вследствии влияния прорости или сучков ствола.

• Пророст — дефект на участке дерева, возникший в результате механических повреждений  клетчатки. Такой дефект чаще всего возникает из-за врастания в заболонь отмершей древесины или коры.
• Косослой — дефект, выражающийся в том, что волокна древесины размещены наискось. Древесина с косослоем не используется для изготовления.
  Цвет древесины (слайд №5)

Цвет древесины – один из признаков, по которым одна порода дерева отличается от другой.

Древесина липы, сосны, березы, клена, осины — светлая, дуба и ясеня — бурая, грецкого ореха, тика —коричневатая.

Цветовые оттенки различных пород можно классифицировать по основным группам, где преобладающим будет один цвет древесины.

• Желтый- береза, ель, липа, осина, граб, клен, пихта, ясень, барбарис, карельская береза.
• Бурый – кедр, тополь, бук, лиственница, ольха, груша, слива, каштан.
• Коричневый – черешня, яблоня, абрикос, грецкий орех.
• Красный – тис, красное дерево.
• Розовый – лавровишня, чинара.
• Оранжевый – крушина.
• Фиолетовый – сирень, бирючина.
• Черный – мореный дуб, эбеновое дерево.
• Зеленоватый – хурма, фисташка.

Физико-механические свойства древесины (слайд № 6)

• Твердость —  способность сопротивляться обработке режущими инструментами. В нижней части ствола твердость больше чем в верхней.
• Прочность – способность древесины сопротивляться воздействующим на нее усилиям.
• Упругость – способность древесины изменять свою форму под воздействием внешних сил и принимать прежнюю форму после прекращения этого воздействия.
• Пластичность – способность древесины изменять (без разрушения) под давлением свою форму и сохранять ее после снятия нагрузки.

Условная плотность древесины – это отношение минимальной массы к максимальному объему образца. По плотности при влажности 12% древесные породы разделяются на группы:

• Малой плотности
• Средней плотности
• Высокой плотности

Влажность – физическое свойство древесины, характеризующееся количеством содержащейся в ней влаги.

Гигроскопичность – это способность древесины поглощать или отдавать влагу.

Теплопроводность – способность древесины проводить тепло от одной поверхности к противоположной. Хвойные породы имеют меньшую плотность, а следовательно, и меньшую теплопроводность.

Звукопроводимость – способность древесины проводить звук. Звук в различных направлениях распространяется с неодинаковой силой. Так, звукопроводность вдоль волокон в 4-5 раз выше, чем поперек.

Высокая горючесть древесины снижает пожароустойчивость здания.

Пиломатериалы (слайд № 7)

• Брусья – это пиломатериалы толщиной и шириной более 100 мм (до 400х400 мм). По числу пропиленных сторонон брусья могут быть двухкантными, трехкантными и четырехкантными.
• Доски – это пиломатериалы толщиной и шириной от 16 до 100 мм., ширина которых превышает толщину не менее чем в 2 раза. По характеру обработки они бывают необрезные, одностроннеобрезные и обрезные. Ширина досок от 275 мм, длина  до  6.5 м. Широкая сторона в досках называется пластью, а узкая кромкой.
• Бруски – это пиломатериалы толщиной от 50 до 100 мм, а шириной не более двойной толщины.
• Строганный и лущеный шпон служит материалом для облицовочных и мозаичных работ. Получают при строгании или лущении древесины:
  • лущёный — береза, ольха, ель, сосна, бук липа.
  • cтроганный — грецкого ореха, ясеня, бука.
• Фанера состоит из нескольких (трех, пяти и более) склеенных слоев лущеного шпона.
• Практическая работа.

Ознакомить учащихся с внешним видом наиболее распространненых пород древесины, образцов пиломатериалов, шпона, фанеры. Научить учащихся по внешнему виду образцов определять породу древесины и вид пиломатериала.

V. Подведение итогов уроков

Вы сегодня познакомились с древесиной как с конструкционным материалом. Узнали о строении древесины, вспомнили различные породы. Ознакомились с различными свойствами древесины. У знали что такое пиломатериалы  и где они применяются. Эти знания вам пригодятся при дальнейшем изучении технологии обработки древесины, а некоторым возможно пригодятся в повседневной жизни.

СОВЕТ. При возможности данные слайды можно распечатать как плакаты или как раздаточный материал для учащихся.

Древесина как природный конструкционный материал.

 Урок № 3-4. Древесина как природный конструкционный материал.

Цель: ознакомить учащихся со значением древесины как конструкционного материала в народном хозяйстве страны, ее породами, строением, основными видами пороков и применением, научить определять по внешнему виду образцов древесные породы и виды пороков.

Инструменты и оборудование: комплекты образцов древесных пиломатериалов, шпона, фанеры, образцы древесины с пороками, инструкционно -технологические карты.

Ход урока:

I. Вводная часть.

1. Закрепление пройденного материала.

Разгадав этот кроссворд, вы сможете прочитать слово, которое является самым главным в изученном на прошлом занятии. (Верстак)

Вопросы:

1.Клин должен выступать над крышкой стола на высоту, меньшую, чем высота. (заготовки)

2.Как называется изучаемая нами дисциплина? (Технология)

3.Основание верстака — это (подверстачье)

4.Он может быть режущим и измерительным. (Инструмент)

5.Профессия рабочего, занятого ручной обработкой древесины. (Столяр)

6.Служит для закрепления заготовок. (Зажим)

7.Деревянные брусочки, пред назначенные для упора заготовок (Клинья)

2. Сообщение цели урока

II. Изложение программного материала.

Лесные массивы занимают в нашей стране площадь свыше 700 миллионов гектаров. Несмотря на такие огромные лесные богатства, все должны бережно относиться к лесу, так как он существенно влияет на климат, на растительный и животный мир Кроме того, лес имеет большое народнохозяйственное значение. Главный его продукт — древесина — применяется в строительстве, мебельном, спичечном производстве, химической промышленности и др. Лесные богатства в нашей стране охраняются законом.

oДавайте сравним свойства древесины и таких материалов, как, например, ме-талл и камень.

Приходим к выводу, что древесина — легкий, прочный, хорошо обрабатываемый режущим инструментом материал, отличается красивым внешним видом.

Одновременно выявляем и его отрицательные качества: легкая загораемость, короб-ление при высушивании, загниваемость.

o Какие древесные породы вам известны и на какие виды подразделяются? Лиственные и хвойные.

Деревья, имеющие листву, называются лиственными, а имеющие хвою — хвойными. К лиственным породам относятся береза, осина, дуб, ольха, липа и др.; к хвойным — сосна, ель, кедр, пихта и др.

o Из чего же состоит дерево?

Из ствола, корня, сучьев, листьев или хвои Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части Рис.3

Ствол дерева имеет более толстую часть у основания и более тонкую — вершинную. По-верхность ствола (рис. 3) покрыта корой (7). Кора — «одежда» для дерева, состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего — лубяного. Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой (6) — проводник соков, питающих дерево. Древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца (4).

o Что по ним можно узнать?

Можно определить возраст дерева. Рыхлый и мягкий центр дерева — сердцевина (1). От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевидные лучи (2). Они служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева Кам-бий (5) — тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только в результате деятельности камбия происходит образование новых клеток. «Камбий» — от латинского «обмен» (питательными веществами).

Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола (рис. 4). Разрез (1), проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцевым. Он перпендикулярен годичным кольцам и волокнам. Разрез (2), проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным. Он параллелен годичным слоям и волокнам. Тангенциальный разрез (3) проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние.

Породы древесины определяют по их следующим характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету. (Показать, как определять породы древесины по плакату.)

Недостатками древесины являются еще и пороки: сучковатость (рис. 5р), червоточины (рис 5,6). Они ограничивают использование древесины в промышленном производстве, но могут оказаться ценными при изготовлении декоративных изделий.

Рис.5

Переходим к рассмотрению пиломатериалов и древесных материалов.

При продольной распиловке стволов деревьев на лесопильных рамах получают различные пиломатериалы (рис 6): брусья (а, б), бруски (в), доски (г, д), пластины (е), четвертины (ж) и горбыли (з)

Рис.6

Пиломатериалы имеют следующие элементы: пласть, кромка, торец, ребро. (Указать на плакате. В качестве конструкционного материала широко применяют фанеру.)

oКак ее получают?

Путем наклеивания друг на друга трех и более тонких листов древесины — шпона. Шпон в переводе с немецкого — «щепка». Шпон срезают (лущат) острым ножом специаль-ного лущильного станка при вращении бревна длиной около 2,0 м (рис. 7). При этом бревно, как рулон, раскатывается в ленту шпона. Ленту шпона разрезают на квадратные листы, которые высушивают в сушилках, намазывают клеем и укладывают друг на друга так, чтобы направление волокон в них было перпендикулярно друг другу. Листы склеивают под прессом. Так получают фанеру.

Фанера прочнее древесины, почти не рассыхается и не растрескивается, хорошо гнется и обрабатывается.

o Где ее применяют?

В строительстве, при изготовлении мебели, в машиностроении, самолетостроении.

o Вы, наверное, слышали слово ДСП, а что это значит?

Древесностружечные плиты. Их получают путем прессования и склеивания измельченной древесины в виде стружек, опилок, древесной пыли. Плиты изготавливают толщиной около 10-26 мм. Они прочны, почти не коробятся, хорошо обрабатываются режущими инструментами.

o Что из них изготавливают?

Мебель, двери, перегородки, стены, полы. Однако с течением времени они выделяют вредные для здоровья вещества, поэтому их нежелательно применять в жилых помещениях

o А что такое ДВП?

Древесноволокнистые плиты. Их прессуют в виде листов из пропаренной и измельченной до отдельных волокон древесной массы. Они имеют приятный серый цвет, ровные поверхности, гнутся, как и фанера. Применяют их для внутренней отделки помещений: облицовывания стен, по-толков, полов, в производстве мебели, дверей.

o В чем общий недостаток фанеры, ДСП и ДВП?

Они боятся сырости.

III. Практическая часть

1.Учащиеся разрезают обычным ножом брусок древесины мягкой породы (сосна, липа) вдоль и поперек волокон. В результате выполнения этой операции они приходят к выводу, что древесина легко расщепляется вдоль волокон при небольшом усилии,- а поперек -невозможно, даже приложив большое усилие.

2.Учащиеся пробуют определить породы древесины по образцам, рассматривают образцы пиломатериалов, фанеры, ДСП и ДВП.

Проверяют, легко ли обрабатываются образцы каким-либо инструментом (напильником, ножовкой и другими).

IV. Заключительная часть.

Подвести итоги урока, отметить наиболее активных учащихся во время обсуждения материала.

Провести уборку мастерской.

Урок №7-8. 5 класс. Древесина – конструкционный материал

Урок №7-8

Тема: Древесина – конструкционный материал

Цель: Ознакомить учащихся со значением древесины как природного конструкционного материала в народном хозяйстве; изучить сферу применения древесины, породы древесины, их характерные признаки и свойства, пороки древесины; развить умение распознавать лиственные и хвойные породы древесины по внешним признакам: цвету и текстуре.

Ход урока

Организационная часть

Приветствие учителя.

Проверка готовности обучаемых к уроку.

Вводный инструктаж

Учитель напоминает обучаемым основные правила поведения и техники безопасности при проведении учебных занятий в мастерской.

Изложение нового учебного материала.

Учитель: Когда вы смотрели содержание учебника по технологии, то наверное обратили внимание на то, что в нем показаны приемы обработки различных материалов, древесины, металла и других. Все это конструкционные материалы. Все конструкционные материалы делятся на металлы, пластмассу и древесину. Наиболее доступным и распространенным в нашем окружении является такой материал как древесина.

Давайте вместе с вами постараемся определит что такое древесина ответив на несколько вопросов:

1. Из чего состоит дерево? (ответы обучаемых).

Строение дерева: 1- корень; 2- ствол; 3- сучья; 4- листья (хвоя) Любое дерево имеет одинаковое строение. Корень, ствол, листья (хвоя), сучья. Все они используются в промышленности по разному. Ветви: при переработке получают щепу, лаки, смолу, кинопленку. Корни: при переработке получают скипидар и канифоль. Стволы: при обработке получают пиломатериалы используемые в дальнейшем для изготовления строительных конструкций, мебели, бумаги, музыкальных инструментов, игрушек и многого другого. Для того чтобы вырастить древесину до тех размеров когда она будет пригодна для изготовления пиломатериалов нужно очень много времени так для дуба-80 лет, березы 60-70 лет, липы, осины, ольхи 40-60 лет.

2. А как можно определить возраст древесины? (ответы обучаемых)

3. Ребята а кто из вас знает что еще можно определить по кольцам? (ответы обучаемых).

Поперечный разрез ствола

1- Сердцевина

2- Сердцевидные лучи

3- Ядро

4- Пробковый слой

5- Лубяной слой

6- Заболонь

7- Камбий

8- Годичные кольца

Учитель: Ребята давайте внимательно посмотрим на разрезы дерева. Как мы уже видим на данном рисунке изображены три основных разреза древесины. Как мы уже ответили ранее по срезу дерева и наличию годичных колец мы можем определить возраст дерева. В центре разреза мы видим обозначенную сердцевину дерева. Сердцевина –это самый мягкий и рыхлый слой, поэтому для практического использования наличие данного слоя на заготовке является не желательным. На поперечном разрезе мы видим так же идущие от центра к краю окружности блестящие поперечные линии- это сердцевидные лучи. Сердцевидные лучи выполняют роль проводника влаги, воздуха и питательных веществ внутри дерева. Мы иногда сталкиваемся с тем, что деталь растрескивается. Это следствие того что мы не учли что, сердцевидные лучи влияют на качество древесины и взяв для изготовления детали недосушенную заготовку мы получим растрескавшуюся деталь именно по этим линиям. Вместе с тем на разрезе видны еще и наружный пробковый слой, лубяной слой. Пробковый слой наружный а лубяной слой внутренний слой и все это вместе называется корой дерева. Кора дерева является своеобразной одеждой для древесины, каждая порода древесины имеет свою характерную только для этого вида кору что является одной из отличительных черт древесины. Каждый слой коры выполняет свою функцию наружный (пробковый) защищает ствол дерева, внутренний (лубяной) является проводником питательных соков которым живет дерево.

Главные разрезы ствола

1- Поперечный (торцовый)

2- Радиальный

3- тангенциальный

Учитель: разрезы перпендикулярные середине называют поперечными или торцевыми;

Разрез проходящий через сердцевину ствола называютрадиальным;

Разрез проходящий паралельно сердцевине ствола и удаленный от нее на некоторое расстояние называют тангенциальным.

На территории нашей страны произростает более 100 различных пород деревьев. В природе различают две основные породы деревьев. Хвойная и лиственная. К хвойным породам относятся такие деревья как сосна,ель, лиственница, кедр, пихта. Хвойные породы древесины играют ведущую роль в деревообрабатывающей промышленности на территории России. К лиственным породам относятся такие как: дуб, ясень, осина, липа, яблоня, груша, акации и др.

Хвойные породы

Сосна. Сосна — хвойная порода. Мягкая, прямослойная, достаточно прочная, умеренно легкая, пропитанная смолистым веществом. Цвет ядра светло- коричневый с красноватым оттенком, заболонь светло-коричневого цвета с ярко выраженной текстурой. На открытом воздухе древесина сосны тускнеет, становиться светло- серой с разными оттенками, при отделке лаком приобретает золотисто-желтый цвет. Хорошо поддается естественной и искусственной сушке, мало усыхает, не деформируется в готовых изделиях. Достоинством сосны является технологичность (легко склеивается и облицовывается). Удовлетворительные ударные нагрузки (раскалывается, проминается, неупругая). Древесина сосны применяется в производстве мебели, дверных и оконных блоков, судостроении, строительстве домов, вагонов, мостов.

Ель. Ель – хвойная порода. Мягкая. Пропитанная смолистыми веществами. Цвет белый с желтоватым оттенком. Сучки черного цвета. Применяется для изготовления музыкальных инструментов, мебели, оконных и дверных блоков. Основные достоинства ели- отсутствие смолянистого запаха, наличие мелких сучков, устойчивость при взаимодействии с влагой к синению (начальной стадии гниения), практически одинаковый цвет заболонной и спелой древесины- близкий к белому. По объемам промышленного производства ель занимает второе место после сосны.

Лиственница. Лиственница – Древесина отличается очень малой сучковатостью. Прямослойная, тяжелее сосны, имеет более высокое сопротивление при ударных нагрузках. Легко колется. Тяжелая в обработке режущим инструментом. Сушка производиться при мягких режимах. Изделия из лиственницы очень прочные, надежно служат в условиях переменной и постоянной влажности. Эффективно используется в изделиях и конструкциях, где требуется высокое сопротивление загниванию. Изделия из лиственницы покрытые лаком выглядят достаточно эффектно в виду ярко выраженной текстуры.

Пихта. Пихта- хвойная порода древесины, почти белая, мягкая, легкая, смолистая. Хорошо сушиться и обрабатывается. Является хорошим заменителем сосны и ели в деревообрабатывающей промышленности там, где произрастает. Древесина Кавказской пихты знаменита своими резонансными качествами, поэтому используется для изготовления музыкальных инструментов. Пихта произрастающая в Карпатах, имеет менее высокие механические свойства.

Кедр. Кедр — самая известная по своим качествам древесина. Стойкая к гниению, розовато-белая с оттенками в заболони и бурая в ядре. По прочности близка к ели и пихте. Годовые кольца почти не заметны, поэтому древесина мягко режется во всех направлениях, очень мягко обрабатывается. Из-за своих технологичных и декоративных качеств древесина кедра широко используется при производстве мебели, аккумуляторного шпона, сувениров, игрушек и т.д.

Лиственные породы

Береза. Береза — наиболее распространенная порода древесины средней полосы России. Порода лиственная, твердая, упругая, белая с красноватым оттенком. Отличается высокой прочностью и плотностью, особенно при ударах и нагрузках. Масса и твердость – средние. Малостойкая к гниению при переменной влажности. Хорошо обрабатывается строганием, гнется и полируется.

Осина. Осина- лиственная порода. Мягкая, легкая, по прочности уступает березе, белая с зеленоватым оттенком, годовые слои малозаметны, хорошо склеивается, сушиться, мало коробиться, легко обрабатывается, малостойкая к гниению. Используется для резьбы по дереву в изделиях утилитарного назначения, а так же для производства спичек, игрушек, бумаги, сувениров.

Липа. Липа- дерево с мягкой древесиной, однородного строения, белого цвета с легким розовым оттенком, имеющей многочисленные сердцевидные лучи, которые в радиальном разрезе придают материалу заметный блеск. Обладает достаточной вязкостью, одинаково легко режется вдоль и поперек волокон, почти не коробится и не растрескивается, хорошо окрашивается и полируется.

Ольха. Ольха — лиственная порода. У свежесрубленной ольхи древесина белого цвета, но тут жена глазах она становиться оранжевой, а затем красной. Проходит какое то время поверхность древесины уже коричневая. Сок окрашивает только поверхностные слои древесины. В устойчивый светло-шоколадный цвет с розовым оттенком древесина ольхи окрашивается только после того, как ее высушат и выдержат. Древесина очень легкая, мягкая, при усыхании уменьшается в объеме незначительно и почти не трескается. Она легко без особых усилий обрабатывается режущими инструментами, порезки получаются четкими, чистыми, с гладкой, слегка бархатистой поверхностью.

Дуб. Дуб- лиственная порода. Твердая, тяжелая, но технологичная древесина светло- желтого с коричнево- серым оттенком цвета, малосучковатая. Отличается высокой прочностью, стойкостью к гниению, относительной прямослойностью. Ярко выраженная текстура на всех разрезах. На радиальном разрезе четко просматриваются сердцевидные лучи в виде блестящих полосок. Хорошо поддается окраске, отделке лаками и мастиками, хорошо гнется и полируется. Детали и целые изделия часто изготавливают из дуба в фанерно- строгальном и паркетном производстве, в производстве клепки, машиностроении, строительстве.

Бук. Бук- древесина бука светло- желтая с красноватым оттенком и характерным блеском сердцевидных лучей, часто имеет ложное буровато- красное ядро. Очень эффектно смотрится в радиальном разрезе. На всех разрезах древесины отчетливо видны годовые слои и сердцевидные лучи. По прочности древесина бука близка к древесине дуба,но более хрупкая и малостойкая к гниению. Используется для производства фанеры, шпона для дорогих изделий из древесины, паркета. Широко применяется в поделочных работах при изготовлении музыкальных и чертежных инструментов, спортивного инвентаря.

Орех. Орех- древесина бурого или серовато- коричневого цвета, часто с золотистым оттенком. Материал тяжелый, твердый, но хорошо обрабатывается и полируется, отличается красивой текстурой. Используется

при производстве шпона для изготовления мебели высшего качества. Применяется для тонких резных работ, очень ценится за богатую палитру цветов ореховый кап.

Как различить породы древесины? (ответы обучаемых)

Практическая часть

1. Перед вами лежат несколько брусков пиломатериалов различных пород древесины.

Используя полученные на сегодняшнем уроке знания попробуйте по внешним признакам определить, к какой породе относятся образцы представленные вам на рассмотрение. Определите , какая порода тяжелее , какая легче. Режущим инструментом сделайте разрезы вдоль и поперек волокон. Подумайте и объясните одинаково ли расщепляется древесина вдоль или поперек волокон. К каким породам древесины по твердости можно отнести представленные образцы. Все результаты оформите в виде таблицы в своей рабочей тетради.

Домашнее задание:

— повторить изученный материал;

— прочитать учебный материал в учебнике на стр. 10-12

-Подобрать древесину и охарактеризовать принадлежность ее к определенной породе,

— Определить по образцу вид пиломатериала, назвать его элементы.

Преимущества древесины как строительного материала

Очевидно, что древесина является и обычным, и историческим выбором в качестве строительного материала. Однако в последние несколько десятилетий произошел отход от дерева в пользу инженерных продуктов или металлов, таких как алюминий.

Несмотря на то, что желание не полагаться на мировые леса для строительства строится из лучших побуждений, преимущества древесины как строительного материала по-прежнему перевешивают другие продукты на рынке с точки зрения воздействия на окружающую среду и эксплуатационных характеристик.

Характеристики древесины

Почему древесина является хорошим строительным материалом?

Прочность на растяжение — Древесина является относительно легким строительным материалом и превосходит даже сталь по длине разрыва (или длине самонесущей). Проще говоря, он может лучше выдерживать собственный вес, что позволяет использовать большие пространства и меньше необходимых опор в некоторых конструкциях зданий.

Электрическая и термостойкость — Древесина обладает естественным сопротивлением электропроводности при сушке до стандартного уровня содержания влаги (MC), обычно от 7% до 12% для большинства пород древесины.(Фактически, эта проводимость является основой для одного типа системы измерения влажности.) На ее прочность и размеры также существенно не влияет тепло, что обеспечивает устойчивость готового здания и даже безопасность при определенных пожарных ситуациях.

Звукопоглощение — Акустические свойства древесины делают ее идеальной для минимизации эха в жилых или офисных помещениях. Дерево поглощает звук, а не отражает или усиливает его, и может помочь значительно снизить уровень шума для дополнительного комфорта.

Beauty — Благодаря большому разнообразию доступных пород древесина представляет собой невероятный набор эстетических возможностей, а также обеспечивает различные механические, акустические, термические свойства, а также другие свойства, которые могут быть выбраны в зависимости от потребностей строительного проекта.

Wood’s Green Advantage

В то время, когда экологические проблемы высоки, наблюдается тенденция отказа от древесины в качестве строительного материала для предотвращения вырубки лесов, отчасти в качестве попытки уменьшить выбросы парниковых газов.

Однако более пристальный взгляд на причины такого мышления может оказаться несколько сбившимся с пути. Древесина имеет ряд преимуществ, которые помогают как строителю, так и окружающей среде.

Древесина возобновляема

В отличие от бетона или металлов, древесина является строительным материалом, который можно выращивать и заново выращивать в естественных процессах, а также в рамках программ повторной посадки и управления лесным хозяйством. Выборочная уборка и другие методы позволяют продолжать рост, пока собираются более крупные деревья.

В то время как леса растут (за счет солнечной энергии), они также естественным образом и эффективно удаляют углекислый газ из окружающей среды.Это уникальный бонус для дерева.

Shop Orion Moisture Meters

Древесина легче перерабатывается для использования

По сравнению со строительными материалами, такими как сталь или бетон, жизненный цикл древесины оказывает меньшее общее воздействие на окружающую среду, чем ее аналоги, и, как следствие, также значительно дешевле в производстве. Производство сточных вод и воздействие на окружающую среду также значительно ниже в процессах производства древесины, особенно по сравнению со сталью.

Многие лесопильные предприятия используют побочные продукты древесины (щепа, кора и т. Д.) В качестве биотоплива для своих предприятий, чтобы снизить нагрузку на ископаемое топливо в производственном процессе, а системы измерения влажности, такие как Wagner Meters ‘Moisture Management and Grade Recovery Program, позволяют предприятиям максимизировать эффективность и производство меньшего количества низкосортных материалов и отходов в процессе сушки.

По мере того, как программы лесопользования и пересадки растений продолжают расти, эти выгоды постоянно умножаются.

Древесина выделяет менее летучие органические соединения

Как природный строительный материал, древесина выделяет значительно меньше летучих органических соединений (ЛОС) и отходящих газов углекислого газа, чем алюминий, сталь, бетон и пластмассы.Однако это не обязательно относится к конструкционным изделиям из древесины или композитным изделиям из древесины.

Низкое содержание летучих органических соединений в древесине особенно полезно для домов и офисов, в которых ежедневно используются люди. Фактически, древесина выделяет естественное органическое соединение, которое расслабляет людей. Не только тепло цвета дерева создает такой привлекательный эффект.

Дерево повышает энергоэффективность

Древесина имеет более высокий уровень теплоизоляции, чем сталь или пластик, благодаря своей естественной ячеистой структуре.Это означает, что домам и зданиям требуется меньше энергии для поддержания отопления и охлаждения, а древесина может в небольшой степени регулировать уровень влажности. (См. Ниже «Оптимизация использования древесины с помощью измерения MC».) Один источник предполагает, что паркетный пол, установленный на деревянный черновой пол, обеспечивает такую ​​же изоляцию, как 22-дюймовый бетонный пол. ⁽¹⁾

Древесина поддается биологическому разложению

Одна из самых больших проблем, связанных со многими строительными материалами, включая бетон, металл и пластмассы, заключается в том, что при утилизации они разлагаются невероятно долго.В естественных климатических условиях древесина разрушается намного быстрее и фактически пополняет почву.

С другой стороны, понимание роли влаги и гниения древесины означает, что при оптимальных условиях для древесины срок службы здания или пола может легко превысить срок службы дерева!

Купить измеритель Orion

Оптимизация использования древесины с помощью измерения MC

Одним из наиболее важных элементов при достижении максимальной производительности древесины с течением времени является точное понимание взаимодействия древесины с влагой.

Первым шагом к предотвращению повреждений деревянных полов и других строительных материалов на основе древесины из-за влажности является доведение каждого деревянного строительного продукта до необходимого уровня MC.

Этот процесс начинается с обжиговых печей на лесопилке и продолжается до каждого завершенного строительного объекта. На каждом этапе необходимо проводить точное измерение MC, чтобы определить окончательные характеристики древесины.

Бесплатная загрузка — 6 причин неудач вашего деревянного проекта

Почему основное внимание уделяется MC?

Древесина — гигроскопичный материал.Он, естественно, имеет компромиссные отношения с влажностью воздуха вокруг него и всегда пытается найти баланс между своим внутренним MC и окружающими условиями.

На стройплощадке древесина должна находиться в равновесии с окружающей средой, это состояние называется равновесным содержанием влаги или ЭМС. Если строители или установщики полов начинают проект до того, как древесина приспособится к относительному уровню влажности вокруг нее, они рискуют деформировать, скручивать, раскалывать древесину или иметь значительные зазоры или коробление.

Подходящим инструментом для мониторинга древесины MC является измеритель влажности древесины.

Влагомер со штифтом работает в сочетании с характеристиками электрического сопротивления древесины, измеряя точную площадь между кончиками двух металлических зондов или «штифтов», вставленных в древесину. Преимущество бесштыревых влагомеров заключается в измерении MC по всей длине доски, не вызывая повторного повреждения поверхности древесины.

Здесь, в Wagner Meters, наши бесштыревые влагомеры разработаны с использованием технологии IntelliSense ™, что означает, что показания MC не чувствительны к поверхностной влажности или температуре и могут «сканировать» древесину на предмет MC на постоянной глубине без повреждения поверхности.

Измерители обеспечивают простые в использовании и точные измерения MC, чтобы быть уверенным, что каждый профессионал в области строительства и напольных покрытий знает MC древесины, которую они будут использовать в процессе строительства.

В целом, древесина обладает некоторыми «встроенными» преимуществами при выборе материала, обладающего как экологической, так и эстетической привлекательностью, и при правильном применении древесины MC Management, древесина может сохранять эти свойства в течение нескольких поколений.

Рассмотрим чтение, как правильно использовать влагомер.

⁽¹⁾ http://www.bugwood.org/intensive/wood_s_advantage.html

Ларри Лоффер — старший техник в Wagner Meters, где он имеет более чем 30-летний опыт измерения влажности древесины. Имея степень в области компьютерных систем, Ларри занимается разработкой аппаратного и программного обеспечения для измерения влажности древесины.

Установите пользовательское содержимое вкладки HTML для автора на странице своего профиля

Последнее обновление: 23 июня 2021 г.

Устойчивое строительство: самым популярным новым материалом является дерево

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

Этот материал известен как дерево.

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

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

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

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

Arch Daily

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

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

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

Haut, самое высокое деревянное жилое здание в Нидерландах. Arup

Массовая древесина (наконец) приходит в Америку

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества массового бруса

1. Хорошо работает в условиях пожара

Особенно в США люди ассоциируют дерево в зданиях с конструкцией стержневого каркаса, 2X4 и фанеру, которые являются легковоспламеняющимися AF. Ничего не помогает и то, что в последнее время средства массовой информации пестрят изображениями горящих домов и жилых кварталов в Калифорнии. О массовых лесах это первый вопрос: а как насчет огня?

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

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

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

2. Снижает выбросы углерода

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

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

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

Во-вторых, некоторое количество углерода содержится в самой древесине, где он удерживается в зданиях, которые могут прослужить от 50 до сотен лет. Хотя точное количество будет зависеть от породы деревьев, методов ведения лесного хозяйства, транспортных расходов и ряда других факторов, Грин говорит, что хорошее практическое правило (подтвержденное этим исследованием) заключается в том, что один кубический метр древесины CLT связывает примерно одну тонну (1 .1 тонна США) CO2.

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

Это имеет значение. Shutterstock

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4.Фантастичен при землетрясениях

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

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

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

5. Это эстетически и даже духовно привлекательно

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

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

Внутри дома CLT Сьюзен Джонс. Ателье Джонс

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

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

6. Это может помочь заплатить за хорошее управление лесным хозяйством на государственных землях

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

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

7. Он может создать рабочие места в неблагополучных сельских районах

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

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

8. Другого выбора нет

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

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

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

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

Оговорки о массовой древесине

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

В целом, архитекторы и строители в восторге от массового производства древесины, равно как и лесозаготовительные предприятия и сообщества, политики лесопромышленных штатов, ястребы, занимающиеся вопросами климата, обеспокоенные углеродным воздействием зданий, а городские власти ищут способы ускорить декарбонизацию (и PR).

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

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

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

Сплошная вырубка в Орегоне. Shutterstock

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

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

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

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

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

Многочисленные экологические группы, возглавляемые Sierra Club, подписали в 2018 году открытое письмо официальным лицам штата Калифорния, призывая с осторожностью относиться к массовой древесине. Примечательно, что они не возражали категорически. Они утверждали, что благодаря современным методам ведения лесного хозяйства его климатические преимущества преувеличены.«CLT не может быть экологически безопасным, если он не исходит из экологически безопасного лесного хозяйства», — заявили они.

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

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

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

Массовая древесина должна сочетаться с устойчивым лесным хозяйством

Что мы должны сделать из всего этого?

Есть много способов уменьшить воздействие строительного сектора на окружающую среду и климат, некоторые из которых, возможно, более важны, по крайней мере на данный момент, чем воплощенный углерод материалов. Они включают в себя плотную городскую застройку и мультимодальные перевозки, более устойчивые цепочки поставок и методы строительства, электрификацию систем отопления и охлаждения и более высокие характеристики зданий (эффективное тепло, свет и циркуляция воздуха).

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

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

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

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

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

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

---

Дополнительная литература

Некоторые подробные ресурсы для людей, которые хотят заняться массовым лесным хозяйством:

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

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

И не пропустите выступление Майкла Грина на TED Talk.

Дерево как строительный материал — виды, структура, обработка

🕑 Время чтения: 1 минута

Дерево — один из наиболее часто используемых природных строительных материалов в мире. Ряд ценных свойств, таких как низкая теплопроводность, небольшая насыпная плотность, относительно высокая прочность, способность к механической обработке и т. Д., Делают древесину известным строительным материалом. Древесину можно использовать наиболее экономично, не тратя впустую какие-либо производные от нее. Даже опилки, полученные при распиловке древесины, также могут быть использованы для изготовления древесноволокнистых плит, бумаги и т. Д.В этой статье мы собираемся обсудить классификацию и структуру дерева, а также обработку древесины от вырубки дерева до консервации древесины.

Виды деревьев для производства древесины Деревья подразделяются на следующие типы в зависимости от способа их роста.

1. Экзогенный
2. Эндогенный

1. Экзогенный Экзогенные деревья — это деревья, растущие вовне. Горизонтальный разрез такого дерева содержит несколько колец, которые представляют собой не что иное, как годичные кольца.Эти кольца можно использовать для предсказания возраста дерева. Большинство экзогенных деревьев можно использовать во многих инженерных целях. Экзогенные деревья подразделяются на следующие типы.

Рис.1: Экзогенное дерево

Хвойные деревья Хвойные деревья — это не что иное, как деревья из мягкой древесины, которые также называются зелеными деревьями. Древесина этих деревьев светлая, легкая по весу, малоплотная и плохо защищенная от огня. Примеры: сосна, ель, красное дерево, ель, деодар, кедр и т. Д.

лиственные Лиственные деревья — это деревья из твердых пород древесины.Листья у этого типа деревьев обычно широкие, осенью опадают, а весной растут. Для строительных целей больше всего подходят лиственные деревья. Древесина лиственных деревьев темного цвета, плотная, наиболее тяжелая и огнестойкая. Примеры: клен, красное дерево, дуб, тик, орех, бабул и т. Д.

2. Эндогенный Эндогенные деревья — это деревья, растущие внутрь, которые содержат волокнистую массу в продольном сечении. Древесина этих деревьев используется в некоторых ограниченных инженерных целях.Примеры: бамбук, пальма, тростник и т. Д.

Рис. 2: Эндогенное дерево

Структура дерева Структуру дерева можно разделить на две категории:

1. Макроструктура
2. Микроструктура

1. Макроструктура Структура дерева, видимая невооруженным глазом, называется макроструктурой дерева. Макроструктура дерева содержит следующие компоненты

• Пробковая
• Сердце из дерева
• Заболонь
• Слой камбия
• Внутренняя кора
• Кора наружная
• Медуллярные лучи

Рис. 3: Макроструктура дерева

Пробковая Сердцевина или самая внутренняя часть дерева называется сердцевиной.Он содержит целлюлозные ткани, которые помогают растениям расти в молодом возрасте.

Сердце из дерева Сердцевина — это часть вокруг сердцевины, которая имеет темный цвет и содержит несколько годовых колец. Он очень твердый и придает дереву жесткость. Древесина сердца используется в нескольких инженерных целях из-за ее прочности и долговечности.

Заболонь Заболонь древесины содержит внешние годовые кольца. Это указывает на недавний рост дерева и имеет светлый цвет.Он содержит сок, который помогает в росте прядей.

Слой камбия Слой камбия содержит сок, который через некоторое время превратится в заболоченную древесину. Он не должен подвергаться воздействию атмосферы, иначе дерево может погибнуть.

Внутренняя кора Защитный слой камбиевого слоя известен как внутренняя кора.

Внешняя кора Самый внешний слой секции дерева называется внешней корой или корой. Он содержит клетки древесного волокна.

Медуллярные лучи Лучи, идущие от сердцевины к слою камбия, известны как сердцевинные лучи.Эти лучи удерживают вместе годовые кольца заболони и сердцевины.

2. Микроструктура Микроструктуру дерева можно увидеть только при большом увеличении. Он содержит ячейки разной формы и размера. Эти клетки отвечают за многие действия, такие как транспортировка питательных веществ к ветвям от ствола, прочность дерева и т. Д.

Обработка древесины Обработка древесины включает следующие этапы

1. Валка деревьев
2. Приправа древесины
3. Обработка древесины
4. Консервация древесины

1.Валка деревьев Валка деревьев — это не что иное, как рубка деревьев, пригодных для инженерных целей. Валку следует производить, когда дерево созреет. Только тогда в нем больше сердцевины, чем заболони. Идеальный возраст деревьев для рубки — от 50 до 100 лет. Лучшее время для рубки деревьев — середина зимы для равнинных участков и середина лета для холмистых мест. Сначала делается разрез в самой нижней части ствола со стороны предполагаемого падения дерева.Срез должен находиться за пределами центра тяжести дерева. Затем сделайте параллельный пропил точно противоположный первому. Затем обвяжите верхушку дерева 4 веревками с 4 сторон. Теперь потяните веревку с первой отрезанной стороны и ослабьте веревку с противоположной стороны. Используя две другие веревки, медленно покачивайте дерево. Затем дерево начинает ломаться по срезам и плавно падает на землю. Обрубают ветки, снимают кору и нарезают нужных размеров.

Рис. 4: Валка дерева

2.Приправа древесины Под выдержкой древесины понимается удаление из нее влаги. Только что поваленное дерево содержит до 50% воды от его сухого веса. Древесина содержит свободную и связанную влагу. Свободная влага присутствует в древесине в виде водяного пара, а связанная влага присутствует в стенках ячеек. Когда доходит до приправы, сначала испаряется свободная влага, и эта точка называется точкой насыщения волокна. После точки насыщения волокна древесина будет давать усадку при сушке, что является не чем иным, как испарением связанной влаги.Есть два метода приправы:

• Приправы натуральные
• Искусственная приправа

Рис. 5: Приправа древесины

Читайте также: Различные способы выдержки древесины

3. Обработка древесины Преобразование древесины — это процесс распиловки древесины на необходимые секции. Это можно сделать с помощью силовых машин. Для экономичного преобразования древесины необходимы квалифицированные специалисты. Преобразование может быть выполнено четырьмя типами следующим образом

• Обычное пиление
• Тангенциальная резка
• Квартал
• Радиальная распила

Обычное пиление Это наиболее используемый и простой способ распиловки.Резка производится через сечение бруса перпендикулярно годовым кольцам. В этом случае потери древесины минимальны. Полученные доски не имеют равной прочности. Внешние доски содержат заболонь и дают большую усадку, в то время как доски внутренней части содержат древесину сердцевины, которая дает меньшую усадку.

Рис. 6: Обычное пиление

Тангенциальная пила В этом типе пиления надрезы касаются годичных колец и встречаются под прямым углом. Этот метод подходит, когда годовые кольца сильно отличаются друг от друга.

Рис. 7: Тангенциальная резка

Квартальный распил При распиловке на четверть пропилы выполняются под прямым углом друг к другу. Это подходит, когда древесина не имеет отчетливых сердцевинных лучей.

Рис. 8: Распиловка на четверть

Радиальная распиловка При этом виде распиловки разрезы производятся параллельно сердцевинным лучам в радиальном направлении. При таком способе потери древесины максимальны.

Рис.9: Радиальная распиловка

4. Консервация древесины Завершающим этапом обработки древесины является консервация, которая проводится для увеличения прочности древесины, а также для защиты от грибков, насекомых и т. Д.по дереву. Обычно в качестве консервантов используются ASCU, каменноугольная смола, масляные краски, краски Solignum и т. Д.

Рис. 10: Консервация древесины

Читайте также: Консервация древесины — используемые методы и материалы

Дерево как строительный материал; Его преимущества и недостатки

Деревянные дома в Анатолии

Дерево как строительный материал; Его преимущества и недостатки

ВВЕДЕНИЕ

Для долговечности исторических деревянных зданий, строителей и Пользователи, которые занимаются этой темой, должны точно знать свойства древесины.

Древесина — это органический, гигроскопичный и анизотропный материал. Его тепловая, акустические, электрические, механические, эстетические, рабочие и др. свойства очень пригоден для использования, построить комфортный дом можно только из деревянных товары. С другими материалами это практически невозможно. Но у дерева есть минусы тоже. Ниже приводится очень краткая информация по этому вопросу.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДЕРЕВА

Тепловые свойства:

Как мы знаем, многие материалы меняются по размеру и объему в зависимости от температуры изменения.Они расширяются при повышении температуры. Это означает линейный и объемное расширение. Расширение. Расширение вызывает уменьшение сопротивление материалов. Сталь неорганическая, негорючая и поэтому имеет преимущество против огня, но при использовании в зданиях расширяется и разрушается в результате увеличения тепла.

Дерево практически не расширяется при нагревании. Напротив, по эффекту от тепла он высыхает и набирает силу. Единственный раз, когда древесина немного расширяется, это когда уровень влажности ниже 0%, и это только с научной точки зрения значительный.На практике влажность древесины не опускается ниже 5% даже в самом засушливом климате.

Коэффициент теплопроводности древесины очень низкий. Алюминий передает тепло 7000 раз, ворует 1650 раз, мрамор 90 раз и стекло 23 раза быстрее дерева. По этой причине из дерева делают спички, ручки фурнитура, потолки и настенные покрытия.

Удельная теплоемкость древесины высокая. Это означает, что для повышать и понижать температуру килограмма древесины.Дерево требует почти вдвое больше тепловой энергии, чем камни и бетон; аналогично, три раз требуется энергия для нагрева или охлаждения стали.

Акустические свойства:

Звукоизоляция зависит от массы поверхности. Дерево, как свет материал, не очень идеальный для звукоизоляции; Но он идеален для звука абсорбция. Дерево предотвращает эхо и шум, поглощая звук. По этой причине широко используется в концертных залах.

Скорость звука в лесу выше, чем в газах и жидкостях, и близка к что металлов.Потери звуковой энергии в результате трения также значительно невысокая древесина из-за легкости и структуры. Благодаря таким свойствам, древесина широко используется в музыкальных инструментах.

Электрические свойства:

Сопротивление электрическому току полностью сухой древесины равно сопротивлению электрического тока. фенолформальдегид. Высушенная в духовке древесина — очень хороший электроизолятор. К в некоторой степени высушенное на воздухе дерево такое же. К сожалению, электрическое сопротивление древесина понижается за счет увеличения влажности.Устойчивость дерева насыщен водой. Статическое электричество, опасное для здоровья человека, — это не наблюдается в дереве в отличие от металла, пластика и других материалов. По этой причине древесина предпочтительнее как здоровый материал.

Механические свойства:

Хотя дерево — легкий материал, его прочность довольно высока. Например, а прочность древесины на разрыв при удельном весе 0,6 / см3 составляет 100 Н / мм2, прочность на разрыв стали с удельным весом 7,89 / см3 составляет 500 Н / мм2.Разделение прочности на разрыв на удельный вес дает разрывную длину и качество материала. Эта цифра означает разрывную длину материала, когда висел под собственным весом. При этом используется разрывная длина стали на строительство 5,4 км, хромированная подвижная сталь 6,8 км, закаленная носовая сталь 17,5 км, разрывная длина ели 19,8 км, клееной древесины бук 28,3 км. Для таких свойств используется древесина и клееная древесина. в широкозонных сооружениях, таких как оздоровительные центры и спортивные залы.

Эстетические свойства:

Дерево является декоративным материалом, если рассматривать его как эстетический материал. Каждый дерево имеет свой цвет, дизайн и запах, дизайн дерева действительно меняется по способу нарезки. Можно найти разные деревянные материалы в соответствии с предпочтениями цвета и дизайна. Может быть окрашен в более темный цвет Цвета покрыты лаком, могут быть окрашены в яркие или матовые штрихи.

Свойства окисления:

Хотя древесина в некотором роде обладает характеристиками окисления, это не так окисления, наблюдаемого в металлах.Металлы ржавеют, дерево — нет. Для таких характеристики, предпочтительно использовать дерево, чтобы избежать ржавчины, когда это необходимо.

Рабочие свойства:

Дерево легко ремонтировать и обслуживать. В то время как старые леса могут быть обновлены Особые штрихи из других материалов очень сложны и дороги в обслуживании и отремонтировать. Поэтому их обычно утилизируют.

Вариант:

В мире насчитывается более 5000 пород древесины. Их удельный вес, макроскопические и микроскопические структуры различны.Соответственно, их физические, термические, акустические, электрические и механические свойства также разные. Благодаря такому разнообразию можно найти древесину, подходящую для потребности. Например, для теплоизоляции и звукопоглощения древесины в легкие. Точно так же тяжелые используются в строительных целях.

НЕДОСТАТКИ ДРЕВЕСИНЫ И СПОСОБЫ ИХ ИСКЛЮЧЕНИЯ

Древесина имеет некоторые недостатки, но их легко игнорировать, и устраняйте, пока известна причина.

Усадка и набухание древесины:

Древесина является гигроскопичным материалом. Это означает, что он будет адсорбировать окружающие конденсирующиеся пары и теряют влагу с воздухом ниже точки насыщения волокна.

Разрушение древесины:

Агенты, вызывающие порчу и разрушение древесины, распадаются на две части. категории: биотические (биологические) и абиотические (небиологические).

Биотические агенты включают гниющие и плесневые грибы, бактерии и насекомые.

К абиотическим агентам относятся солнце, ветер, вода, некоторые химические вещества и огонь.

Биотическая деградация древесины:

Древесина — это органический товар. Как и любой другой органический товар, древесина является питательным продуктом. для некоторых растений и животных. Люди не могут переваривать целлюлозу и другие волокна. ингредиенты древесины, но некоторые грибы и насекомые могут переваривать ее и использовать в качестве пищевой продукт. Насекомые просверливают в дереве отверстия и водят канаты. Даже больше Опасно, что грибки вызывают частичное или даже полное разложение древесины.

Биологическая порча древесины из-за поражения гниющими грибами, растачивание древесины насекомых и морских бурильщиков при переработке и эксплуатации имеет технические и экономическое значение.

Грибы:

Необходимо дать краткую информацию о возбудителях грибков, которые необходимо принимать меры против порчи древесины.

Физиологические требования к дереворазрушающим и населяющим дерево грибам:

Благоприятная температура.

Температура должна быть 25-30 ° C для оптимального роста большинства гниющих деревьев. грибы.Но некоторые из них могут выдерживать температуру от 0 до 45 ° C.

Достаточное количество кислорода

Кислород необходим для роста грибов. В отсутствие кислорода нет грибки будут расти. Как известно, хранение древесины под водой защитит их против поражения грибами.

Влажность

Как правило, древесина не подвергается воздействию обычных грибов при содержании влаги. ниже точки насыщения волокна. Точка насыщения волокна (FSP) для разных древесина составляет от 20 до 35%, но обычно допускается 30%.

Рекомендуется, чтобы используемая древесина имела влажность не менее На 3% меньше, чем FSP, чтобы обеспечить желаемую безопасность против грибков.

Питательные вещества

Древесина является органическим соединением и на 50% состоит из углерода. Это означает, что дерево является очень подходящим питательным веществом для грибов, потому что грибы получают свою энергию от окисление органических соединений. Гниющие грибы, гниющие древесину, могут использовать полисахариды в то время как грибы для окрашивания, очевидно, требуют простых форм, таких как растворимые углеводы, белки и другие вещества, присутствующие в паренхиме клетки заболони.Кроме того, наличие азота в древесине необходимо для роста растений. грибы в древесине.

Насекомые:

Насекомые занимают второе место после разлагающих грибов по экономическому ущербу, который они причиняют. пиломатериалы и древесина в эксплуатации. Насекомых можно разделить на четыре категории: Термиты, пороховые жуки, муравьи-плотники и морские бурильные молотки.

Термиты

Есть два типа термитов: Подземные термиты повреждают древесину, т. Е. необработанный, влажный, в прямом контакте со стоячей водой, почвой, другими источниками влага.

Сухие древесные термиты нападают и населяют древесину, высушенную до влаги. содержание от 5 до 10%. Урон сухими древесными термитами менее подземные термиты.

Пороховые жуки

Пороховые жуки поражают твердую и мягкую древесину. В группе риска хорошо выдержанный древесина, а также свежесрубленная и невысушенная древесина.

Муравьи-плотники

Муравьи-плотники не питаются древесиной. Они туннелируют сквозь дерево и создают приют.Чаще всего они атакуют древесину при контакте с землей или древесину, периодически смачивается.

Пчелы-плотники

Они наносят ущерб, прежде всего, неокрашенному дереву, создавая большой туннель в чтобы отложить яйца.

Морские бурильщики

Они атакуют и могут быстро разрушить древесину в соленой и солоноватой воде.

Сведение к минимуму проблем древесины:

Большинство обычно используемых стратегий защиты древесины включают сушку, покрытие и / или пропитка.

Тщательный отбор древесины

Ядро некоторых пород имеет естественную стойкость к гниению. К таким видам относятся сладкий каштан (Castanea sative Mill.), дуб (Quercus spp.), можжевельник (Juniperus виды). Заболонь никогда не бывает прочной от природы породой, практически не гниет сопротивление и требует обработки, если требуется долговечность.

Покрытие

Покрытие обеспечивает защиту древесины, используемой как внутри, так и снаружи. Покрытие предотвращает быстрое поглощение и потерю влаги, уменьшает усадку и набухание это может привести к растрескиванию поверхности и другим проблемам.Но покрытие не полностью предотвратить изменения влажности. Покрытие замедляется, но не останавливается уровень влажности. Покрытие однотонными или пигментными пятнами защищает древесину от ультрафиолетовых лучей.

Добавление фунгицидов в покрытие обеспечивает некоторую защиту от развитие гниющих и плесневых грибов.

Износ пленки краски фактически увеличивает опасность разложения. Потрескавшаяся краска позволяет влаге вступать в контакт с деревянной поверхностью и создает барьер для быстрое и полное пересыхание.

Сушка

Как правило, древесина не поражается обычными грибами при содержании влаги. ниже точки насыщения волокна (FSP). FSP для разной древесины лежат между 20-35%, но обычно принято 30%: грибы не могут поражать древесину, используемую в помещении и в отапливаемых помещениях, так как равновесная влажность (ЭМС) намного ниже чем FSP. например 6%

Если древесина замачивается в воде, древесина впитывает воду и пропитывается ею. Наконец, в древесине больше не будет кислорода.В этой ситуации грибки не могут растут в них. Это основная причина, по которой лес какое-то время находится в воде. Кроме подводных построек, нельзя использовать полностью влажную древесину; поэтому, когда они используются без воды, они должны быть полностью высушены до ЭМС. чтобы защитить их от поражения грибком. В отапливаемых помещениях, где ЭМС лежат между 5-10%, грибки на них не выживают.

Одним из наиболее эффективных способов предотвращения разложения древесины является тщательно высушите и держите в сухом состоянии.Последний случай очень важен, поскольку даже древесина, высушенная в печи, быстро восстановит влагу, если поместить ее во влажную окружающая обстановка.

Древесину можно сушить на воздухе или в какой-либо сушильной печи. Сама по себе сушка воздухом не является достаточно для деревянных изделий, которые используются в отапливаемых помещениях. Поэтому сушка в печи необходимо. Сушка в печи имеет много преимуществ: одно из них — уничтожение окрашивание или уничтожение древесины грибами или насекомыми, которые могут атаковать древесину и понизить его оценку.

Древесина, которая будет использоваться в помещении, должна быть высушена только на длительный срок. защита от гниения.

Обработка консервантами для древесины

Мы можем предотвратить гниение древесины, обработав ее консервантами для древесины. Но некоторые консерванты для древесины могут нанести вред людям и другим существам. За это причина, если древесина используется на открытом воздухе в ситуациях, когда она часто мокрая или в тесноте вблизи жидкой воды, тогда дерево необходимо обработать консервантом. химикаты для достижения длительного срока службы.

Консерванты для древесины делятся на две группы: на водной основе и на масляной основе. химикаты.

Около 75% древесины, обрабатываемой сегодня в промышленных масштабах, обрабатывается водные соли, а CCA — соединение, используемое для лечения самых больших объем древесины.

Только креозот и пентахлорфенол эффективно защищают древесину при прямом воздействии на нее. контакт с землей. Это также единственные два маслосодержащих консерванта, которые обеспечивают общая защита от грибка, вызывающего гниение, термитов, морских мотыльков и др. насекомые.

Консерванты на масляной основе или на масляной основе обычно используются для обработки древесины. используется на открытом воздухе в промышленных целях; такие как связи, сваи и столбы.

В серьезной ситуации древесина обрабатывается консервантами на водной основе для пример хромированного арсената меди и после тщательной выдержки повторно обрабатывают с креозотом.

Лечебная обработка

Древесину в процессе эксплуатации необходимо периодически восстанавливать щеткой или различными способами. другие методы.

Повторная обработка деревянных оконных рам, дверных коробок и деревянных деревянных балок и балок. иногда выполняется путем сверления отверстий в местах, где начался гниение и заполнение этих отверстий подходящим обрабатывающим составом.Обрабатывающий состав в форма твердых стержней является наиболее предпочтительной, поскольку она обеспечивает медленное высвобождение активные ингредиенты.

Повторная обработка древесины, контактирующей с землей, должна осуществляться путем применения пасты и обертывание повязками с пропиткой консервантом.

Абиотическая порча древесины:

Пожар:

Еще одним недостатком древесины является то, что она легко воспламеняется. Древесина состоит из органические соединения, состоящие в основном из углерода и водорода.Они могут сочетаются с кислородом и ожогами. Благодаря этим свойствам древесина классифицируется как горючий материал.

Если температура горючего газа составляет 225-260 ° C, он горит прикосновение пламени. После ухода пламени он перестанет гореть. Если температура повышается до 250-270 ° C, горит при прикосновении пламени и горит гореть без пламени. Если температура повышается до 330 ° -520 ° C, начинается дерево. гореть самопроизвольно. Химические материалы, особенно экстракты древесины структура вызывает изменение точки горения.Например, смолистый кусок сосна может загореться при более низких температурах. В дополнение к этому, специфические сила тяжести и масса поверхности (м2 / кг) влияют на продолжительность пламени. Древесина горит сильнее когда удельный вес, поверхностная масса и влажность увеличиваются, и наоборот.

Использование толстой древесины в качестве элемента конструкции — еще один способ расширения точка горения. Наружная поверхность горит и превращается в древесный уголь. Древесный уголь, который образуется на поверхности древесины при горении, является очень эффективным теплоизолятором.Поэтому большие бревна горят очень медленно. К тому же древесина очень хороша. теплоизолятор тоже. Наружная поверхность древесины имеет температуру 1000 ° C, а внутренняя часть все еще 40 ° C, когда горит кусок толстой древесины. По этой причине, здания с толстыми элементами конструкции, такими как балки и колонны, не легко рухнуть в огне. С другой стороны, в стальных конструкциях, поскольку тепло возрастает, сталь сталкивается с деформацией, а их сопротивление снижается и рушится, где используется древесина, необходимо принять профилактические меры для обеспечения безопасности против огня.В этом случае древесина не является опасным материалом.

Антипирены:

Невозможно сделать древесину негорючей, как неорганические материалы. В Чтобы предотвратить потенциальные опасности, древесину можно обработать огнем замедлители.

Огнезащитные составы можно разделить на две категории: покрытия и химические вещества — водорастворимые соли — проникают в структуру древесины.

Покрытия используются для уменьшения образования летучих, горючих газов путем способствуя быстрому разложению деревянной поверхности на древесный уголь и воду.Они также защищает поверхность древесины от водорастворимых солей при высоких температурах, например, диаммонийфосфат, тетраборат аммония, ацетат натрия, силикаты щелочных металлов, бура используются против опасностей возгорания древесины. Этим можно пропитать дерево. химикаты. Этот тип процесса может способствовать усилению жжения. точка и задержка распространения и проникновения пламени.

Антипирены только уменьшают воспламеняемость древесины и замедляют или устраняют прогрессивное горение. Они не предотвращают полное возгорание при наличии внешний источник огня.В этом случае древесина не горит после внешний источник пламени удален.

Проф. Д-р Рамазан ОЗЕН
Президент, Университет Зонгулдак Караельмас

Все о деревянном строительстве: преимущества и недостатки

Дерево — один из старейших строительных материалов, используемых человечеством. Он использовался для строительства всего, от неолитических длинных домов до первого Иерусалимского храма, построенного из кедров Ливана. Сегодня деревянные каркасные конструкции преобладают в жилищном строительстве в США.Более 90 процентов американских домов построены с деревянными каркасами.

Однако ряд трагических городских пожаров — в Соединенных Штатах наиболее значительным был Великий пожар в Чикаго в 1871 году — заставили строителей рассмотреть другие варианты строительства более высоких зданий с более высокой плотностью застройки. В конце 19 — начале 20 веков бетон и сталь стали преобладать в строительстве более высоких зданий. Дерево стало использоваться для внутренних деталей, иногда (после обработки) для внешней облицовки. В лучшем случае древесина играла вспомогательную роль в проектах, где бетон и сталь выполняли тяжелую работу.

Однако ситуация меняется благодаря инженерным достижениям, новым средствам защиты древесины, желанию строить «более экологичные» здания и изменениям в строительных нормах и правилах. Деревянное строительство переживает еще один момент за пределами мира жилых проектов.

Безопасна ли деревянная конструкция?

Представление о том, что деревянные конструкции представляют большую опасность пожара, не совсем безосновательно. Габаритные пиломатериалы, применяемые при строительстве легких каркасных домов, действительно имеют ограниченные огнестойкие свойства.(Все мы знаем, что он горит!) В отличие от бетона, он должен быть покрыт защитными материалами, такими как гипсокартон, для большей защиты от огня.

Но древесина действительно имеет преимущество перед сталью , когда речь идет об угрозе возгорания: она горит с одинаковой скоростью независимо от температуры огня. Профессиональный строитель и мастер Джордан Смит объясняет:

«Если сталь подвергнется воздействию очень горячего огня, ее прочность резко упадет — почти до нуля — и здание может рухнуть само.С деревом у вас такая же скорость горения. Будь то относительно холодный огонь или очень горячий огонь, он будет гореть с одинаковой скоростью. Если загорится здание с двухчасовым рейтингом пожара, я знаю, что у меня есть два часа, независимо от того, какой это пожар. У меня есть два часа до того, как он достигнет критического размера, и я смогу безопасно эвакуировать людей ».

В то же время «тяжелая древесина» — более крупные деревянные опоры — обладают большей огнестойкостью, поскольку при воздействии пламени образуется защитный слой обугливания.

Что такое «массовая древесина»?

«Массовая древесина» относится к более крупным проектам, которые полностью или преимущественно построены с использованием деревянных опор. Эти здания включают в себя не только тяжелую древесину и габаритные элементы из древесины, но также новые и инновационные — и, как правило, огнестойкие — продукты, такие как кросс-ламинированная древесина (CLT), клееная древесина с гвоздями (NLT) и клееные ламинированные балки (GLB). Эти материалы, а также другие дизайнерские инновации сделали конструкции из массивной древесины все более популярной и безопасной альтернативой бетонным и стальным конструкциям.

В 2019 году Совет Международного кодекса принял 14 мер, касающихся массовых деревянных конструкций, которые будут включены в издание 2021 года Международного строительного кодекса. В то время как ранее кодекс позволял строить массовые деревянные здания до шести этажей, новый кодекс расширяет это ограничение до 18 этажей. Это, безусловно, будет способствовать возрождению интереса к деревянному строительству.

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.

Какие преимущества и недостатки конструкции из светлого дерева?

В Соединенных Штатах подавляющее большинство домов построено с деревянными каркасами: материалов много и они хорошо знакомы — строители знают, как быстро построить деревянный каркасный дом. С другой стороны, почти все более высокие здания в Соединенных Штатах, будь то многоквартирные дома или офисные башни, долгое время строились из стали и бетона, отчасти благодаря соображениям безопасности и строительным нормам.Однако иногда старые правила применимы не всегда.

Преимущества деревянного строительства

1. Простота конструкции. Деревянные балки, балки и стойки можно разрезать по размеру на месте, и, в отличие от некоторых других строительных материалов, тяжелое оборудование не требуется.
2. Скорость строительства. Хотя каркас, как правило, строится на месте, некоторые элементы могут быть изготовлены заранее, что позволяет лучше контролировать детали и сокращать время на строительство.
3. Устойчивое развитие. Деревянные здания, в отличие от бетонных и стальных, сделаны из возобновляемого ресурса, который особенно распространен в Северной Америке: деревьев.
4. Преимущества улавливания углерода. В течение своего жизненного цикла деревья удаляют углерод из воздуха, но они возвращают этот захваченный углерод в почву и атмосферу, когда они в конечном итоге разлагаются. Однако, когда при строительстве дома используется древесина, углерод остается в ловушке, по крайней мере, пока стоит здание.
5. Изоляция. По сравнению с другими материалами, такими как стекло, бетон и сталь, древесина имеет низкую теплопроводность — другими словами, она сохраняет тепло и делает дом более энергоэффективным.
6. Повышенное качество воздуха. Некоторые исследования показывают, что качество воздуха в деревянных зданиях лучше, с меньшим количеством токсичных выбросов по сравнению с некоторыми другими строительными материалами.

Недостатки

1. Древесная гниль. Несмотря на то, что в обработке древесины для продления срока ее службы были достигнуты огромные успехи, она по-прежнему более подвержена гниению, чем бетон.Плесень и грибок также могут быть проблемой для деревянных конструкций, хотя их также можно избежать, если уделять внимание контролю влажности, надлежащей герметизации окон и принятию других профилактических мер.
2. Структурные ограничения. Дерево — отличный выбор для многих традиционных домов, особенно домов с деревянным каркасом. Однако некоторых конструктивных особенностей, присущих более современным домам, например, консольных элементов или больших окон, может быть трудно достичь, полагаясь на конструкцию деревянного каркаса.Бетонные и стальные конструкции могут быть более подходящим выбором для некоторых современных домов.
3. Пожарная опасность. Применение антипиренов и установка спринклерных систем может ограничить риск возгорания в завершенных деревянных каркасных зданиях, но строители должны знать об опасности возгорания на ранних этапах строительства, когда деревянный каркас в значительной степени открыт и незащищен .
4. Ограничения строительных норм. В то время как Международный совет по кодам стал более склонным к деревянному строительству, в целом эти здания все еще не могут быть такими же высокими, как другие.Однако недавние изменения строительных норм и правил создали больше альтернатив. Например, обновление 2015 года позволяет возводить деревянные конструкции на бетонных подиумах, что позволяет деревянным конструкциям достичь новых высот.

Многие недостатки древесины как строительного материала уменьшаются благодаря достижениям химиков, инженеров и других специалистов. Строитель Джордан Смит видит причины для оптимизма в отношении будущего деревянных конструкций: «Мы строили из них 6000, может быть, 10 000 лет», — говорит Смит.

«Достижения, которых мы добились в инженерной сфере, действительно подтолкнут дерево к будущему каркаса».

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.

Дерево как строительный материал

Дерево как строительный материал

Строительные проекты развиваются с использованием изделий из массивной древесины и строительных решений Binderholz, которые соответствуют всем стандартным требованиям с точки зрения структурной физики и противопожарной защиты. Здания из массива дерева сохраняют свою ценность, стабильны и отвечают самым строгим требованиям к качеству, рентабельности и экологической устойчивости.
Чтобы гарантировать это, все строительные решения Binderholz разрабатываются с учетом практичности.Они всесторонне протестированы и сертифицированы. Более того, они делают возможным быстрое, сухое, чистое и тихое строительство. Благодаря обширным исследованиям, разработкам и сертификации со стороны Binderholz, здания из массивной древесины могут быть технически реализованы сегодня — в рамках того, что возможно в соответствии с строительным законодательством, — поэтому они надежно соответствуют всем применимым строительным стандартам.

Массив натуральный красивый и уютный

Широкий спектр успешно реализованных эталонных свойств и постоянно растущий спрос доказывают, что строительство из массивной древесины очень популярно, а также является коммерчески конкурентоспособным.

Тем не менее, помимо этих технических и коммерческих факторов, есть и другие веские аргументы в пользу строительства из массивной древесины.

Уют и качество воздуха

Массив дерева — залог хорошего самочувствия и комфорта. Широкий спектр вариантов дизайна, который открывается перед архитектором, безусловно, является одним из факторов, обеспечивающих это. Например, внутри здания можно комбинировать видимые поверхности из различных пород дерева, таких как ель, швейцарская сосна, серебристая пихта или BBS Antique, с помощью цветной глазури, а также полированных или матовых поверхностей.В сочетании с выдающимися свойствами древесного материала как аккумуляторов тепла и влаги, теплые деревянные поверхности обеспечивают сбалансированный микроклимат и высокий уровень комфорта.

Тонкие, легкие конструкции с высокой степенью заводской готовности

Конструкционные решения binderholz позволяют выполнять сборные конструкции с высокой степенью готовности. Это значительно сокращает время строительства при сохранении высокого качества. Кроме того, массивные деревянные конструкции имеют привлекательное соотношение общей и чистой жилой площади по сравнению с традиционными методами.Это становится все более важным, особенно в городских условиях, с учетом затрат на строительство. Интеллектуальное сочетание массивной древесины и традиционных строительных материалов, таких как бетон, сталь и стекло, может привести к экономичным гибридным решениям, сочетающим в себе преимущества традиционных материалов с достоинствами строительства из массивной древесины. Например, сравнительно небольшой вес массивной древесины является большим преимуществом. При строительстве нового этажа в здании эта сила буквально задействуется.Массивная древесина выигрывает здесь благодаря своим конструктивным возможностям и тому факту, что нагрузка на здание из-за небольшого веса существенно не увеличивается.

Эко-бонус древесина

Когда дело доходит до защиты окружающей среды, древесина как натуральное сырье имеет множество преимуществ по сравнению с обычными строительными материалами.

Дерево …
… оказывает успокаивающее действие и улучшает самочувствие
… постоянно отрастает в достаточном количестве
… является естественным поглотителем углерода; связывает CO ₂ и, таким образом, активно способствует защите климата
… является естественным хранилищем энергии
… может быть на 100% переработано экологически

Такие критерии, как экология, устойчивость, стоимость жизненного цикла, переработка и консервативность Использование ресурсов играет все более важную роль, когда речь идет о подходящих строительных решениях и строительных материалах. Строительство из массивной древесины явно превосходит все традиционные методы строительства по всем этим факторам.Кроме того, строительные решения Binderholz предлагают высокое качество при сравнительно низких затратах времени и стоимости строительства.

Кроме того, Binderholz производит продукцию по принципу безотходности. Это означает, что древесное сырье используется на 100% с использованием в основном климатически нейтральных методов. Он начинается с консервативной заготовки древесины из устойчиво управляемых лесов и заканчивается широким ассортиментом предлагаемой продукции из массивной древесины. Все побочные продукты, накопленные в производстве, полностью утилизируются.Они преобразуются в зеленую энергию на собственных теплоэлектростанциях, работающих на биомассе, или для производства биотоплива. Кроме того, строительные решения Binderholz отличаются высокой восстанавливаемостью; по окончании срока службы они могут быть полностью переработаны с экологической точки зрения. Таким образом, Binderholz обеспечивает консервативное и разумное использование древесного сырья.

Естественный

Поскольку натуральное дерево используется без строительной химии в строительстве из массивной древесины, конструкция здания из массивной древесины оказывает даже положительное влияние на здоровье.Дешевые строительные материалы и мебель могут выделять проблемные вещества, которые могут вызывать аллергию и другие заболевания. Чтобы сознательно противодействовать возникновению таких заболеваний, следует полагаться на материалы, безвредные с точки зрения строительной биологии. Массивная древесина — это абсолютно незагрязненный строительный материал, который, кроме того, даже укрепляет иммунную систему и оживляет нервную систему. Деревянные комнаты действуют успокаивающе и обеспечивают приятный микроклимат.

Устойчивость

Устойчивое развитие опирается на три столпа: экономический, экологический и социальный.Все три из них должны быть в гармонии, прежде чем можно будет говорить об устойчивости. Строительство из дерева выполняет все из них. Строительство из дерева экономично. Строительство из дерева экологично, потому что дерево является экологически чистым сырьем. А строительство из дерева является социально ценным, потому что деревянные конструкции оптимизированы с точки зрения энергетики и, следовательно, доступны в долгосрочной перспективе.
Древесина — возобновляемое сырье, положительно влияющее на экологический климат. В процессе роста деревья превращают CO ₂ и воду в водород.Когда древесина используется в качестве строительного материала, она в течение многих лет служит безопасным хранилищем CO ₂ . Каждый кубический метр древесины, используемой в качестве заменителя других строительных материалов, снижает выбросы CO ₂ в атмосферу в среднем на 1,1 тонны.

Предварительное изготовление

Деревянные строительные элементы практически полностью сборные (см. Рисунок). Это приводит к преимуществам качества и планирования. В производственных цехах преобладает равномерная влажность и температура.Монтажники работают в стабильных каркасных условиях, а конструкции защищены от атмосферных воздействий. Работы по последующим специальностям, таким как установка электрооборудования и сантехники, подготовлены в максимальной степени, чтобы ход строительства на строительной площадке происходил скоординированно и быстро.

Надзор за производством из диспетчерской на площадке Binderholz CLT BBS в Унтернберге

Эффективность

Малый дедвейт деревянных и сухих строительных конструкций снижает затраты на фундамент и фундаментные плиты.Высокая степень заводской готовности упрощает внедрение на строительной площадке и обеспечивает стандартизованный и поддающийся проверке уровень качества. Оборудование строительной площадки может быть уменьшено, а затраты на логистику ниже. Конструкция «сухого» строительства значительно сокращает сроки строительства и, таким образом, позволяет использовать здания в более ранний момент времени, что, в свою очередь, резко сокращает сроки финансирования.

Экономия времени

Экономия времени за счет использования Binderholz CLT BBS может быть значительной при строительстве больших зданий.Высокая степень заводской готовности значительно сокращает этап строительства. Несущие элементы стены нужно просто выровнять и связать друг с другом. Благодаря сравнительно небольшому весу эти сборные деревянные элементы могут иметь очень большие размеры. Поскольку установка производится на уровне между системой гипсокартона и деревянным элементом, последующие работы по резке и штукатурке не выполняются.

Длительный срок службы и сохранение ценности

Многолетние традиции в ремеслах и промышленности, а также целенаправленные исследования и разработки позволили получить опыт, позволяющий использовать правильный продукт подходящим образом для различных областей применения.Австрийские учреждения и предприятия являются мировыми лидерами в производстве и дальнейшем развитии древесины и древесных материалов, а также в использовании самых современных технологий производства и обработки. В современном деревянном строительстве все предприятия, производящие автономные элементы стен и потолка, подлежат внутреннему и внешнему надзору. Более того, многие предприятия являются добровольными членами ассоциаций по вопросам труда и качества. Качество используемых древесных материалов и изделий обеспечивается установленными стандартами и разрешениями.Если древесина используется профессионально (конструктивная защита древесины), она имеет долгий срок службы и ее ценность сохраняется.

Устойчивость и легкий вес

Древесина отличается очень высокими статическими качествами. Что касается собственного веса, древесина несет в себе в 14 раз больше, чем сталь; сопротивление давлению такое же, как у железобетона. Оптимальными сферами применения являются многоэтажные деревянные дома и несущие конструкции большой площади. Причина высокой стабильности — микроструктура древесины, которая обеспечивает высокую устойчивость к нагрузкам при одновременно низком собственном весе.Таким образом, древесина является легким строительным материалом с превосходными техническими характеристиками. Несмотря на небольшой вес, древесина обладает высокой устойчивостью к растяжению и давлению, а при правильном использовании она устойчива к атмосферным воздействиям.

Больше полезной площади за счет более узких стеновых конструкций

Древесина обладает отличными теплоизоляционными характеристиками, поэтому в здания из массивной древесины можно использовать значительно более тонкие стены, чем при традиционном строительстве.Например, доля стен в деревянных конструкциях составляет всего 20% от общей площади возводимого пола, тогда как в обычных зданиях эта доля больше (см. Рисунки). Это означает, что в деревянном здании с такими же внешними размерами, как у обычного здания, можно получить до 10% больше жилой площади. В случае дома на одну семью это означает увеличение площади почти всей комнаты. Для более крупных проектов эта выдающаяся конструкция из дерева также положительно влияет на плотность застройки.Для качественной жилой застройки требуется значительно меньше земли. Таким образом, также снижается доля затрат на землю для всех участников. Строительство из дерева создает больше жилого пространства.

План квартиры в традиционном стиле строительства — Жилая площадь 100 м²

Поэтажный план квартиры в проекте деревянной конструкции — Жилая площадь 110 м²

Без шума, пыли, дождя

Шум, отходы и пыль — три ключевых слова, которые, вероятно, каждый ассоциирует со строительными проектами.Не так при сборке с помощью CLT BBS. Благодаря высокой степени предварительной сборки и методу монтажа из массивной древесины, в частности CLT BBS, можно значительно снизить уровень шума, образования отходов и пыли. Установка CLT BBS не требует шумного машинного парка, так как отдельные элементы просто скрепляются болтами на месте. Повышенный уровень предварительной сборки элементов CLT BBS сокращает этапы обработки на месте и снижает воздействие пыли, отходов, а также шума. Поскольку древесина не требует каких-либо периодов для сушки, а строительная площадка защищена от дождя, когда крыша установлена ​​сверху, также можно быстро реализовать многоэтажные перекрытия в течение нескольких дней.

Фотографии: © DasPosthotel GmbH, FG & SG, binderholz

Деревянное строительство сокращает воздействие на климат

Путь к климатически нейтральному обществу предполагает снижение выбросов, повышение энергоэффективности и увеличение накопления углерода.

В секторе строительства и недвижимости это повлияет как на этапы производства, так и на этапы использования. Для новостроек это означает выбор строительных материалов и процесс строительства с низким воздействием на окружающую среду и энергоэффективным зданием в конце.Что касается существующих зданий, основное внимание будет уделяться повышению энергоэффективности, поскольку большая часть воздействия на окружающую среду на этапе строительства уже произошла. Но даже здесь есть возможности уменьшить воздействие на климат за счет выбора материалов во время ремонта и технического обслуживания.

Во второй половине 20 века основное внимание уделялось ограничению воздействия на климат на этапе эксплуатации здания за счет снижения энергопотребления. Исследования последних лет показали, что на процесс строительства приходится более 50 процентов воздействия нового здания на климат на протяжении всего его жизненного цикла.Во многом это связано с тем, что новые здания становятся все более энергоэффективными, а для отопления используются возобновляемые источники энергии. Поскольку на добычу и производство строительных материалов приходится значительная часть выбросов в течение жизненного цикла здания, при выборе материалов и системы строительства необходимо также учитывать влияние на климат. Для точной оценки в расчеты необходимо включить эффект накопления углерода в древесине, поскольку это единственный полностью возобновляемый строительный материал, в котором накапливается углерод.Требование декларации о климате на этапе строительства является одним из элементов инициативы по снижению воздействия зданий на климат.

Современное деревянное строительство на подъеме

Древесина долгое время была основным строительным материалом для небольших зданий, занимая более 90 процентов рынка. Хотя промышленное строительство более крупных жилых домов является относительно молодым сектором в Швеции, он быстро рос с тех пор, как в середине 1990-х годов был отменен запрет на строительство деревянных домов выше двух этажей.Сейчас доля рынка современного деревянного строительства многоквартирных домов составляет около 15 процентов, и интерес к нему продолжает расти.

В последние годы произошел решающий прорыв в области промышленного деревянного строительства с увеличением инвестиций в промышленные здания и развитием процессов и технологий, повышающих потенциал строительства многоквартирных домов из дерева. Значительные инвестиции были вложены в новые производственные мощности для сборных модулей и различных строительных систем на основе древесины, таких как клееный брус, клееный брус (LVL), легкие балки и балки, а также массовое деревянное строительство с использованием поперечно-клееного бруса (CLT), все это позволяет увеличить производственные мощности и в то же время снизить воздействие на климат.Несколько местных властей сыграли важную роль в увеличении спроса, разработав стратегии муниципального деревянного строительства.

Малый вес древесного сырья открывает возможности для более крупного заводского изготовления и промышленного производства компонентов, которые затем собираются на строительной площадке. Большая несущая способность и более длинные пролеты могут быть достигнуты с использованием клееного бруса и элементов CLT. Это позволяет строить более высокие деревянные дома с сборными стенами и перекрытиями и сборкой на месте.Так в Швеции уже строят многоквартирные дома высотой более восьми этажей.

Высокая степень заводского изготовления в отрасли также резко снижает количество поставок на строительную площадку, что является большим преимуществом не только для окружающей среды, но также для дорожной обстановки и местных жителей.

В 2019 году сектор деревянного строительства представил правительству Швеции свою дорожную карту на 2025 год. Дорожная карта была составлена ​​всем сектором деревянного строительства и должна рассматриваться как предложение правительству, которое в двух политических заявлениях подчеркивает важность расширения промышленного строительства из дерева.Он рисует картину растущей отрасли, которая меняет определение процесса строительства и радикально сокращает воздействие строительного сектора на климат.

Более крупное деревянное строительство является частью решения проблемы увеличения жилищного строительства и ключевым фактором в достижении наших целей в отношении климатической нейтральности. Если к 2025 году половина жилых домов Швеции будет построена из дерева, а не из других материалов, воздействие на климат на этапе строительства можно будет сократить примерно на 40 процентов ежегодно. В сочетании с увеличением объемов деревянного строительства в государственных и частных застройках это составит около 1 миллиона тонн углекислого газа в год.Если к эффекту замещения добавить накопление углерода в древесине, расчетная экономия составит 2–4 миллиона тонн углекислого газа в год.

Стандарты и экологическая декларация продукции

Существует ряд стандартов, которые можно использовать для оценки воздействия здания на окружающую среду. Эта работа ведется на международном уровне, внутри ЕС и в каждой отдельной стране. В Швеции за работу по стандартизации отвечает Шведский институт стандартов (SIS). Работа ведется по согласованию с предприятиями и организациями.

В стремлении к тому, чтобы все здания были построены с минимальным воздействием на климат во время производства строительных материалов, самого строительства, эксплуатации здания, его сноса и окончательной обработки, это затронет всех в процессе строительства. Для новостроек необходимо предоставить данные о воздействии здания на окружающую среду, чтобы разработчик мог сравнивать различные предложения друг с другом.

Существуют стандарты и документы по управлению, связанные с окружающей средой, которые скоординированы иерархически, как изложено ниже.

Основой для всех экологических стандартов являются ISO 9001 и ISO 14001. Затем следуют стандарты оценки жизненного цикла. ISO 14040, ISO 14044 и ISO 14025 описывают, как перенести результаты оценки жизненного цикла в экологическую декларацию продукта.

Правила категорий продуктов (PCR) определяют, как составить экологическую декларацию продукта для конкретной группы продуктов. PCR SS-EN 15804 используется для строительных изделий, а PCR SS-EN 15978 — для зданий.Проще говоря, разница между двумя методологическими стандартами заключается в том, что SS-EN 15978 генерирует данные, позволяющие сравнивать воздействие на окружающую среду различных зданий, а SS-EN 15804 помогает декларировать воздействие на окружающую среду конкретного материала. Никогда нельзя сравнивать дерево с бетоном или сталью. Однако вы можете сравнить разные здания и увидеть их общее воздействие на окружающую среду. Стандарты следует использовать для изучения того, как разные материалы работают в разных контекстах.

Эти стандарты позволяют рассчитать и представить сравнительные данные об устойчивости построенной конструкции на протяжении всего срока ее службы. В SS-EN 15804 и SS-EN 15978 жизненный цикл разделен на различные фазы, которые, в свою очередь, разделены на несколько модулей.

• A 1-5: Производство строительных материалов и строительство
• B 1-7: фаза эксплуатации здания
• C 1-4: Снос конструкции и утилизация отходов
• D: Переработка строительных материалов

Таблица 5 Экологическая оценка здания

Пропустить таблицу

Информация о жизненном цикле здания				Прочая информация
A 1-3 Производство	A 4-5 Строительство	B 1-7 Эксплуатация	C 1-4 Окончание срока службы	D Прочая информация
A1 Сырье A2 Транспорт A3 Производство	A4 Транспорт A5 Земляные и монтажные работы, а также установка на объекте	B1 Использование B2 Уход и техническое обслуживание B3 Ремонт B4 Замена B5 Ремонт и модернизация B6 Energy B7 Вода	C1 Снос C2 Транспортировка C3 Управление отходами C4 Окончательная обработка	Плюсы и минусы вне системных параметров, эл.г. экологическая сертификация, рекуперация энергии из древесины.
Восходящий поток	Центральный	Нисходящий поток
Подробная информация, если возможно, в противном случае из базы данных строительства.	Подробная информация о производстве каркаса, транспортировке на строительную площадку и на ней, использовании энергии и отходах при строительстве здания.	B1 – B5 согласно приложению со стандартными сроками обслуживания и ремонта.Использование энергии из расчета энергии C1 – C4, сценарий управления отходами с использованием существующих методов.		Сообщать любую экологическую информацию или другую важную информацию о проекте.

Келла: Тиренс

Положительные свойства древесины

Дерево — это натуральный и возобновляемый материал, который производится на месте с минимальными транспортными потребностями. Побочные продукты производства используются для выработки энергии, а производственный процесс создает минимальные отходы.Материал накапливает углекислый газ на протяжении всего срока службы, а в конце срока службы его можно использовать в качестве биотоплива для замены ископаемого топлива.

Целью модулей является обеспечение возможности разделения всех данных оценки жизненного цикла (ОЖЦ), чтобы было ясно, где возникает воздействие на окружающую среду и где возникают экологические выгоды. Стандарты должны использоваться для декларации экологических характеристик, т.е. без уровней и классов. Однако эти экологические декларации могут использоваться в качестве основы для схем экологической сертификации, в которых классифицируются продукты или здания.

Экологический паспорт зданий

В настоящее время существуют общепринятые способы расчета воздействия здания на климат на протяжении всего его жизненного цикла. Существует также ряд систем экологической сертификации, таких как Miljöbyggnad, LEED и BREEAM, которые используют LCA для классификации экологических характеристик зданий. Некоторые из этих систем можно использовать для новостроек и существующих зданий. Единственная система экологической маркировки зданий, в которой не используются LCA или экологическая декларация продукции как часть системы классификации, — это экологическая маркировка Nordic Swan Ecolabel.

Green Building — это европейская система, ориентированная на владельцев и менеджеров недвижимости, которые хотят более эффективно использовать энергию в своих помещениях и домах. Требование состоит в том, чтобы здание потребляло на 25 процентов меньше энергии, чем раньше, или по сравнению с требованиями Швеции к новому строительству в Строительных правилах (BBR) Boverket.

Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) — это система экологической сертификации из США, которая является более всеобъемлющей, чем системы, упомянутые выше.Например, LEED больше учитывает этап производства материалов, используемых в здании.

Метод экологической оценки BRE (BREEAM) разработан в Великобритании и имеет более или менее ту же область применения, что и LEED. BREEAM в некоторой степени учитывает этап производства, а также рассматривает воздействие производства строительных материалов на окружающую среду с точки зрения жизненного цикла.

Экологическая маркировка Nordic Swan Ecolabel устанавливает требования в отношении энергопотребления, химических продуктов, строительных материалов и ряда факторов внутренней среды, имеющих значение для здоровья человека и окружающей среды.Кроме того, экологическая маркировка Nordic Swan Ecolabel требует обеспечения качества процесса строительства и передачи здания жителям, а также управления / эксплуатации.

Geschwornergården, Falun.

.