СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПОРНО-ОГРАЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗНОПОРОДНОГО СТЕНОВОГО БРУСА ИЗ ТОНКОМЕРНОГО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ
METHOD OF MANUFACTURING SUPPORT-PROTECTING ELEMENTS OF WALL BEAMS OF DIFFERENT SPECIES FROM SMALL-SIZED WOOD RAW MATERIAL

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., стр.108-113] имеет существенные недостатки: 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 глубокой отделки 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 склеенных между собой досок и продольных вставок и изготавливается 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 77885 U1, 10.11.2008], исключающий отмеченные недостатки клееного бруса.
Известен также "Способ переработки древесного сырья на пиломатериалы для современной усадьбы" [RU 2385219 C1, 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 более дефицитным (и, естественно, более дорогим) вследствие 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 снижение стоимости строительства дома из разнопородного бруса, изготавливаемого в заводских условиях из заготовок, получаемых из тонкомерного древесного сырья по предлагаемым схемам раскроя с повышенным выходом ценной цельной древесины, а также блок-хауса и заготовок для отделочной доски. Разрабатываемый брус, а именно его внутренний ООЭ, должен сочетать в себе как эстетический вид и долговечность, так и иметь внутри дома поверхности стен, характерные для поверхностей стен из строганного бруса, например из кедровой древесины, выделяющей тонкий аромат, оздоравливающей и дезинфицирующей воздух в доме.
Технической задачей, решаемой изобретением, является разработка способа изготовления в заводских условиях опорно-ограждающих элементов (ООЭ) стенового бруса, имеющего высоту больше его ширины, а также разработка очередности выполнения и совмещения операций механической обработки тонкомерного древесного сырья (при условии увеличения выхода деловой древесины, особенно цельной, в виде болк-хауса и порядка сборки элементов из частей с оставлением им их свойств, а именно их поверхностям, оздоравливающим воздух внутри помещения.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления ООЭ разнопородного 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 бруса путем пиления, согласно изобретению, опорная площадка ООЭ имеет ширину, равную 1/3 ширины площадки двухкантного бруса, и одновременно с получением канавок на двухкантном брусе фрезеруют шип и паз для блок-хауса. Далее одновременно получают ООЭ путем пиления, заготовку для отделочного материала, блок-хаус и ограждающий элемент с шириной площадки, равной 1/6 ширины площадки двухкантного бруса, а из срединной части получают доску радиального напила толщиной, равной 1/3 ширины площадки бруса. Канавки фрезеруются только на ООЭ, затем элемент с канавками для утеплителя разделяют путем пиления на две равные по высоте части и на полученных частях со стороны, противоположной площадке с канавкой, делают путем фрезерования канавки для утеплителя в виде шнурового герметизатора, далее ограждающий элемент скрепляется с опорным элементом прямоугольного сечения, но другой породы, и имеющим на опорных площадках канавки для утеплителя, в которых закрепляется шнуровой герметизатор, а части разделенного элемента своими продольными плоскими площадками устанавливают на площадки элемента, собранного из разных пород, и все скрепляется шурупами, причем все составляющие устанавливаются своими заболонными поверхностями с одной стороны. ООЭ практически готов к сборке бруса, т.к. его шлифование будет производится после монтажа сруба. Одним из определяющих условий в решении поставленной задачи является окорка бревна, и ее производят путем снятия коры до операции оцилиндрования.
Сущность изобретения поясняется рисунком, где представлен порядок выполнения операций обработки тонкомерного древесного сырья и очередность этапов сборки ООЭ, который будет располагаться с внутренней стороны помещения.
1) Движение исходного неокоренного древесного сырья,
2) окорка,
3) оцилиндровка,
4) фрезерование по внешней стороне и отделение отделочных материалов,
5) фрезерование канавок, получение шипа и паза и разделение двухкантного бруса на ООЭ, заготовку для отделочного материала, доску радиального напила, ограждающий элемент и блок-хаус,
6) деление элемента на две равные по высоте части,
7) фрезерование канавок,
8) соединение опорного и ограждающего элементов и закрепление шнурового герметизатора,
9) сборка ООЭ из составных частей.
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 нарезают канавку для утеплителя, шип и паз для блок-хауса и делят его на ООЭ, заготовку для отделочного материала, доску радиального напила, ограждающий элемент и блок-хаус 5. Операции 6 и 7 осуществляют деление элемента на две равные по высоте части и нарезание канавок для утеплителя. Операции 8 и 9 предусматривают соединение опорного и ограждающего элементов, закрепление шнурового герметизатора и сборку ООЭ из составных частей. После возведения сруба внутренним поверхностям стен путем шлифования будет придана гладкая поверхность. 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 ООЭ элементов разнопордного бруса высокой степени готовности из тонкомерного древесного сырья в заводских условиях с повышенным выходом цельной древесины как для строительства деревянного дома, так и для его отделки в виде блок-хауса и заготовок отделочной доски, что ведет к повышению темпов строительства и снижению стоимости дома.