СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПОРНО-ОГРАЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ СТЕНОВОГО БРУСА ИЗ ТОНКОМЕРНОГО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ
METHOD OF BEARING-GUARDING ELEMENTS OF WALL TIMBER FROM SMALL-DIMENSION TIMBER STOCK

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к конструкциям бруса, используемым для возведения стен деревянных жилых домов и других построек, и способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов из тонкомерного сырья.
Строительство усадеб из древесины в традициях русского народа [В.Н.Рудаков, А.Ю.Сопоцько. "Планировка и ремонт сельского жилого дома", Москва, Россельхозиздат, 1987 г., с.108-113], существенным недостатком строительства которых является сложность выполнения плотницких ручных работ и потребление большого количества древесины на месте строительства (много идет в отходы). Такие дома хорошо сохраняют тепло, имеют толстые стены, но требуют более глубокую отделку и долго возводятся.
Срубы домов возводятся, как правило, из бревен и брусьев естественной влажности в 60-70% и обязательно должны простоять без окон и дверей, но под крышей 2-3 года "на ветру" для просушки и усадки.
Дерево является естественным кондиционером: оно "дышит", между атмосферой и жилищем происходит постоянный тепло- и воздухообмен, что приводит в конечном результате к созданию в жилище оптимального по влажности и содержанию кислорода микроклимата.
Но большая степень усадки, составляющая 8-10% от высоты сруба, увеличивает сроки строительства до трех-четырех лет.
По этим причинам в последние годы постоянно увеличивается строительство домов из сухих бревен. Сруб из сухих бревен влажностью 18-22% сокращает сроки строительства в 5-6 раз, усадка сруба составляет всего 1,5-2,0% от высоты сруба.
Однако главным недостатком получения сухих бревен является образование на видимой поверхности бревна значительных трещин (до 10 мм из-за большого диаметра и отсутствия компенсационных пазов) во время камерной или естественной сушки древесины, как следствие, снятия внутренних напряжений в древесине.
Трещины значительно снижают долговечность зданий и ведут к увеличению потерь тепла.
По этим причинам альтернативой явилось широкое применение клееных конструкций: брусьев и бревен в качестве стеновых материалов зданий и сооружений [RU 2325988, 10.06.2008].
Известно, что клееный брус [RU 2266373] состоит из пакета склееных между собой досок и продольных вставок и изготавливаются на домостроительных комбинатах. Известно также, что у клееных брусьев и клееных оцилиндрованных бревен имеются общие недостатки: значительное снижение тепло- и воздухообмена между атмосферой и жилищем за счет наличия клеевых прослоек при выполнении их сборными, а также большие потери древесины при пилении, строгании и фрезеровании как готового изделия, так и составляющих его брусьев, брусков и досок. И, что самое важное, срок службы дома из клееного бруса, разработанного относительно недавно, не известен, а дома из цельной древесины служат людям веками.
Известен "Брус для сборки деревянного сруба" [RU 77885U1, 10.11.2008], исключающий отмеченные недостатки клееного бруса.
Известен также "Способ переработки древесного сырья на пиломатериалы для современной усадьбы" [RU 2385219 С1, 27.03.2010], позволяющий получать опорно-ограждающие элементы сборного стенового бруса с максимальным выходом деловой древесины. Общим недостатком вышеперечисленных разработок является то, что в них предусматривается использование крупномерного древесного сырья, становящегося все поле дефицитным (и, естественно, более дорогим) вследствии истощения лесосырьевых баз. При современном ведении лесного хозяйства (рубки ухода, выборочной рубки и т.п.) в переработку поступает все больше и больше тонкомерного сырья (по своим свойствам не отличающегося от спелой древесины), ранее практически неиспользуемого в строительстве срубов домов.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления сборного стенового бруса, а именно его опорно-ограждающих элементов (ООЭ), из тонкомерного древесного сырья, сочетающего в себе как эстетический вид и долговечность, так и все положительные качества, присущие строительным материалам из лиственницы сибирской и кедра, но объединяющие в своем новом виде свойства этих пород в единое целое при условии снижения стоимости строительства жилого дома. Технической задачей, решаемой изобретением, является разработка способа изготовления ООЭ стенового бруса, имеющего высоту больше его ширины, а также разработка схемы раскроя тонкомерного древесного сырья (с меньшим количеством операций механической обработки, но при условии увеличения выхода деловой древесины, особенно цельной) и порядка сборки элементов с оставлением им их свойств, а именно их поверхностям, контактирующим с атмосферными влияниями или оздоравливающими воздух внутри помещения.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления ООЭ стенового бруса из тонкомерного древесного сырья включает в себя оцилиндровку бревна и фрезерование его по внешней стороне с целью придания отделочным материалам заданной формы с их одновременным отделением при помощи пиления, а затем на оставшемся двухкантном брусе фрезеруют канавки для утеплителя и отделяют ООЭ сборного стенового бруса путем пиления, согласно изобретению опорные площадки ограждающих элементов имеют ширину, равную 1/3 ширины площадки двухкантного бруса, и одновременно из срединной части бруса получаем обрезной пиломатериал радиального напила толщиной, равной 1/3 ширины площадки бруса, а от каждого второго элемента отделяют с заболонной стороны заготовку для производства отделочного материала, затем элемент с сохраненной заболонной стороной путем пиления разделяют на две равные по высоте части и на них со стороны, противоположной площадке с канавкой, ближе к заболонной стороне делают путем фрезерования канавки для утеплителя в виде шнурового герметизатора, далее элемент, от которого отделена заготовка, скрепляют своей широкой стороной с пиломатериалом, аналогичным по размерам поперечного сечения и полученным при раскрое двухкантного бруса, но другой породы, посредством шурупов, а части разделенного элемента своими продольными плоскими площадками устанавливают на площадки элемента, собранного из разных пород, совмещая свои канавки с канавками собранного элемента, в которых закреплен шнуровой герметизатор, причем все составляющие устанавливаются своими заболонными поверхностями с одной стороны, и только после этого собранная из частей раскроенного по предлагаемой схеме двухкантного бруса поверхность опорно-ограждающего элемента фрезеруется с заболонной стороны с целью придания ей формы поверхности бревна. Определяющим условием в решении поставленных целей является окорка бревна и ее производят путем снятия коры до операции оцилиндрования.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен порядок выполнения операций обработки тонкомерного древесного сырья по предлагаемой схеме раскроя и очередность этапов сборки ООЭ стенового бруса.
1) движение исходного неокоренного древесного сырья,
2) окорка,
3) оцилиндровка,
4) фрезерование по внешней стороне и отделение отделочных материалов,
5) фрезерование канавок и разделение двухкантного бруса на ООЭ, обрезной пиломатериал и заготовку для производства отделочного материала,
6) деление элемента на две равные по высоте части,
7) фрезерование канавок,
8) соединение целого элемента с обрезным пиломатериалом другой породы и установка шнурового герметизатора,
9) сборка ООЭ из составных частей,
10) придание ООЭ формы поверхности бревна путем фрезерования.
Технологический процесс выполняется в следующей последовательности. Исходное сырье в виде тонкомерной неокоренной древесины 1 поступает на деревообрабатывающий комбинат и подвергается операции окорки 2 путем снятия коры и отведения ее в отдельный бункер. Затем окоренное бревно поступает на оцилиндровочный станок, где ему придают форму цилиндра 3 заданного диаметра, а снятая путем фрезерования щепа поступает в бункер измельченной древесины. Операция 4 предусматривает придание отделочным материалам заданной формы (шип и паз) и отделение их от оцилиндрованного бревна. На полученном двухкантном брусе одновременно фрезеруют канавки для утеплителя и разделяют его на ООЭ, обрезной пиломатериал и заготовку для отделочного материала 5. Операции 6 и 7 осуществляют деление элемента на две равные по высоте части и нарезание на новых площадках канавок для утеплителя путем фрезерования. Операции 8 и 9 предусматривают сборку ООЭ из составных частей путем скрепления их шурупами, но предварительно укладывается шнуровой герметизатор. Завершающим этапом является выполнение операции фрезерования 10 с целью придания ООЭ формы поверхности бревна. Вся измельченная при выполнении операций обработки древесина в виде щепы, стружек и опилок поступает в отдельный бункер и реализуется специализированным предприятиям.
Преимуществом предлагаемого способа является возможность изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного древесного сырья с максимальным выходом деловой как цельной, так и измельченной, древесины с меньшим количеством операций механической обработки, что ведет к повышению экономической эффективности работы предприятий строительной и деревообрабатывающей промышленности, повышению темпов строительства и удешевлению деревянного дома.