Анализ проблем применения клееных деревянных конструкций в строительстве

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Холявкин А.О.

Холявкин Артем Олегович - магистрант, кафедра организации строительства,

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург

Аннотация: рассмотрены показатели анализа рынка сбыта древесины и продуктов ее переработки. Укрупненный анализ отраслей строительства, использующих клееные деревянные конструкции в качестве несущих. Выявлены основные недостатки деревянных конструкций, затрудняющие их применение на этапах транспортировки, хранения и монтажа. Приведены основные действующие механизмы решения проблем применения конструкций из древесины в строительстве, устранения дефектов и недостатков. Оценка степени влияния недостатков древесины как конструктивного материала, на уровень использования клееных деревянных конструкций в промышленном и гражданском строительстве. Заключение о возможности развития области применения несущих и ограждающих конструкций из клееной древесины.

Ключевые слова: анализ рынка сбыта древесины, клееные деревянные конструкции, основные недостатки деревянных конструкций, транспортировка, хранение, строительство.

УДК 694.1

Целью проводимого исследования является определение факторов, ограничивающих применение большепролетных клееных деревянных конструкций в строительстве.

Площадь территории, занимаемой лесами по всему миру, составляет около 4 млрд га или 31,5% площади суши. Больше 50% всех лесных ресурсов располагаются на территории пяти стран, а именно России, США, Китая, Бразилии и Канады, что в численном эквиваленте составляет 157 млрд м3 лиственного и 127 млрд м3 хвойного леса. Леса, произрастающие на территории РФ, составляют около 20% территории общего объема лесов.

Россия входит в пятерку крупнейших стран-лесозаготовителей 2016 г. с показателем 214 млн м3, объем которого зависит от ряда показателей, таких как: развитость лесной промышленности, доступность и наличие рыночных возможностей для реализации добытых ресурсов.

Объем выручки отечественных предприятий лесной промышленности на 2016 г. составил 1,37 трлн руб., тем самым вклад в ВВП составил 0,5%, 500 тыс. человек занято в деревообрабатывающей, что составляет 0,76% от общего количества занятых в стране [5].

По состоянию на первый квартал 2018 г., лесопромышленный комплекс РФ показывает динамичные темпы развития и остается сектором российской экономики, имеющим большой нереализованный потенциал. Показатели производства, характеризующих так же потребление изготовленной продукции лесного комплекса в период с 2001 г. возрастают по большинству критериев (табл. 1) [5].

Таблица 1.Динамика объемов производства основных видов продукции лесного комплекса РФ

Наименование продукции Годы 2016 /1990

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2016

Лесозаготовка, млн, м3 305 149 165,8 187 176 203,5 213,1 71 %

Пиломатериалы, млн м3 74 27,5 21,0 23,9 27,9 40,02 42,62 59 %

Целлюлоза товарная, тыс. т 2375 -

Бумага и картон, тыс. т 8625 4069 5531 7448 7 5 83 8200 9027 102 %

ДСП, тыс. м3 5702 2206 2436 3930 5768 6726 6428 121 %

ДВП, тыс. м3 412 238 292 389 400 492 562 108 %

МДФ, тыс. м3 2507 2600 -

ОСП, тыс. м3 620 801 -

Пеллеты, тыс. т 972 1098 -

Мебель, млрд руб 6 12 21 47 93 138 144 -

Фанера, тыс. м3 1600 940 2800 2550 2700 3600 3800 237,5 %

Домостроение, тыс. м3 2700 2395 -

Как видно из табл. 1, объем деревянного домостроения сравнительно невелик, а доля применения конструкций из древесины в промышленном и гражданском строительстве составляет 5% от общего потребления. Проблемы использования лесоматериалов, вызванные изменением стандартов, норм и требований, сказываются на конечной стоимости изготовления, а также трудоемкости транспортировки и монтажа деревянных конструкций.

Тенденции последних лет, присутствующие в странах Европы и Америки показывают возрастающий интерес к применению деревянных конструкций, как в области малоэтажного домостроения, так и в большепролетных сооружениях, что обосновано возрастающими запросами заказчиков к архитектурному облику здания на стадии. В то время как древесина, позволяет в наибольшей степени удовлетворить сложным архитектурным формам.

Большая инертность российской строительной индустрии обусловливает редкое применение древесины в качестве главного конструкционного материала в возведении сооружений, предпочтение, зачастую отдается более привычным материалам. Опыт европейского применения подобных конструкций показал, что использование КДК в качестве несущих конструкций покрытий и перекрытий большепролетных зданий позволяет уменьшить затраты труда на 20%, при экономии на весе покрытия 400 %.

К перечню проблем, затрудняющих и ограничивающих масштаб применения КДК, обусловленных спецификой древесины, как материала, с позиции конструирования несущих и ограждающих конструкций, можно отнести следующие:

• необходимость учитывать усадку конструкций;

• необходимость поддержания температурно-влажностного режима при хранении и транспортировке изделий;

• меры по предотвращению возгорания;

• соблюдение целостности наружных слоев древесины в ходе транспортировки и монтажа;

• антисептическая защита;

• специальная обработка соединений и материалов.

Для компенсации естественных усадок и деформаций предусматриваются зазоры. Температура и влажность в помещениях хранения конструкций рассчитывается, затем поддерживается и регулируется системой вентиляции и отопления. Обеспечение мер противопожарной безопасности регламентируется действующими СП. Соблюдение геометрической точности возводимых конструкций, а также сохранение целостности покрытия и формы частей конструкции предусматривается в технологических картах на осуществление работ по доставке и монтажу. После завершения монтажных работ осуществляется огнезащитная обработка конструкций здания путем нанесения огнезащитного состава [3].

Сдерживающим фактором, также является несовершенство нормативно-правовой базы, ставящее строительство деревянных конструкций в жесткие рамки, неоправданно завышая требования к конструкциям такого рода и ограничивая их применение.

Высокая конкуренция со стороны динамично развиваемых на территории РФ отраслей строительства, применяющих железобетон и сталь, как основные строительные материалы и занимающих большую часть рынка как в гражданском, так и в промышленном строительстве, делает применение большепролетных клееных деревянных конструкций нецелесообразным и, как следствие вызывает дефицит квалифицированных кадров.

Комплекс перечисленных выше задач успешно решается на этапах проектирования и строительства, но необходимость их решения, зачастую, вместе со сложной архитектурной формой здания, повышает трудоёмкость, а следственно и стоимость применения клееных деревянных конструкций.

Выводы

1. По результатам анализа можно заключить, что на данный момент сокращение количества строительств большепролетных и уникальных сооружений с применением клееной древесины, а также сооружений с несущими деревянными конструкциями в областях промышленного и общественного строительства вызвано как недостатками на этапе изготовления конструкций из древесины, так и спецификой работы с готовыми изделиями.

2. Свою актуальность древесина, как материал для строительства, ввиду ее исторических, физико-механических и экологических достоинств, утратить не способна, но основной областью её применения остаётся индивидуальное малоэтажное домостроение, имеющее большую популярность и демонстрирующее стабильный рост.

Список литературы

1. ИвановВ.А., Клименко В.З. Конструкции из дерева и пластмасс: учеб. для вузов. М., 1983.

2. Бобылев С.Н. Экологизация экономического развития / С.Н. Бобылев. М.: Экономика, 2011. 320 с.

3. Калугин А.В. Деревянные конструкции: учеб. для вузов. Ассоциации строительных Вузов. М., 2003.

4. Красовский М.В. Энциклопедия русской архитектуры. Деревянное зодчество. Спб., 2002. Применение деревянных конструкций для трансформирующихся спортивных сооружений. [Электронный ресурс] // Архитектон. Изв. вузов. Режим доступа: http://www.archvuz.ru/2013_1/9/ (дата обращения: 27.04.2018).

5. МИНПРОМТОРГ // [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// http://minpromtorg.gov.ru/ (дата обращения: 27.04.18).