Деревянные панели CLT в строительстве общественных зданий

Деревянные панели CLT в строительстве общественных зданий Wooden CLT panels in the construction of public buildings

Косов Игнатий Иванович,

Государственный университет по землеустройству (кафедра архитектуры) магистр

Kosov Ignatii Ivanovich,

State University of land management (Department of architecture) master's degree

Аннотация: Цель исследования - выявить достоинства и особенности CLT-панели, как несущего элемента при строительстве многоэтажных жилых зданий. Оценить конкурентоспособность CLT-панели, по отношению к традиционным материалам строительства, как бетон, камень, металл.

Основные результаты исследования представленные в статье состоят в анализе технологических особенностей возведения многоэтажных жилых зданий из CLT-панелей, как решение проблемы малой автоматизации строительного производства.

Дано краткое описание свойств и характеристик CLT-панелей. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в увеличении скорости возведения здания, экологичности, уменьшении трудоемкости и стоимости возведения здания, за счет использования CLT-панели, как несущих конструкций.

Summary: The purpose of the study is to identify the advantages and features of CLT-panel as a bearing element in the construction of multi-storey residential buildings. To evaluate the competitiveness of CLT panels in relation to traditional construction materials, such as concrete, stone, metal.

The main results of the study presented in the article consist in the analysis of technological features of the construction of multi-storey residential buildings from CLT-panels, as a solution to the problem of small automation of construction production.

A brief description of the properties and characteristics of CLT panels is given. The significance of the results for the construction industry is to increase the speed of construction of the building, environmental friendliness, reducing the complexity and cost of construction of the building, through the use of CLT-panels as load-bearing structures.

Ключевые слова: CLT-панели, перекрестно-слоенная древесина, строительство из древесины, общественные здания.

Keywords: CLT-panels, cross-layered wood, construction of wood, public buildings.

Древесина - единственный возобновляемый конструкционный материал, применявшийся в строительстве в течение тысячелетий. Нынешняя тенденция «зеленого строительство» способствует возрождению деревянного строительство на принципиально новом качественном уровне. Появление нового продукта высоких технологий - клееных деревянных панелей сделало экологически чистое дерево реальной альтернативой железобетону в индустриальном домостроении.

Новая европейская технология клееных деревянных панелей, обозначаемая аббревиатурой CLT (Cross-Laminated Tiimber), совершает революцию на строительном рынке. Эта технология за последние годы охватила страны Европы и начало распространяться в Австралии, США и Канаде [1-4].

Источником сырья для производства CLT-панелей является деревянная доска -материал, применяемый в строительстве человечеством на протяжении всей его истории существования. Технология перекрестной склейки древесных слоев проявила себя в новом качестве, с выгодными и конкурентными преимуществами в сравнении с традиционными строительными материалами.

Множество положительных качеств и успешное практическое использование CLT панелей в коттеджном строительстве дало понять, что потенциал данной технологии не исчерпывается малоэтажным строительством. В Европе, США, Канаде появились и стали реализовываться проекты 6, 9 и 10-ти этажных зданий, размещаемых в городской застройке. Наряду с этим стали появляться интересные проекты складских, производственных зданий, транспортных объектов, спортивных сооружений.

Успешная реализация таких проектов привела архитекторов, инженеров, экологов к постановке более масштабных и амбициозных задач На производство железобетона приходиться большая доля вредных выбросов в атмосферу.

Ввиду этого, технология многослойных деревянных панелей стала рассматриваться, как средство решения экологических проблем глобального масштаба.

В результате современная технология производства многослойных деревянных конструкций стала серьезно рассматриваться как реальная альтернатива железобетону, призванная очистить атмосферу, сократить энергопотребление и создать здоровый микроклимат в помещениях. Для этого в ряде стран стали пересматриваться строительные нормы в сторону увеличения предельной этажности деревянных зданий.

Для монтажа здания из CLT-панели необходима лишь группа рабочих, имеющие плотницкие навыки и знания электроинструментов, легкие электроприборы и подъемный

кран. Монтаж одной панели занимает около 20 минут, в зависимости от сложности монтажного узла. Поскольку большая часть работ производится на заводе, процесс возведения здания становится более безопасным.

Там же, на фабрике, в панелях вырезаются дверные и оконные проемы, каналы для инженерных коммуникаций. Так как панели приходят на стройку уже пронумерованные и доставляются в соответствии с планом монтажа здания, сборка происходит в рекордные сроки. Сам процесс возведения здания, напоминает сборку конструктора [9-11] (рис. 1).

CLT-панели не подвержены усадке, не растрескиваются и не деформируются. Склеенная в заводских условиях из высушенной древесины, деревянная монолитная панель, не требует штукатурки, что сокращает период отделочных работ и сроки ввода здания в эксплуатацию.

Рис. 1. Процесс монтажа СЬТ-панелн

Плита CLT относится с категории конструкционных строительных материалов, таких как бетон, сборный железобетон, металлический каркас и им подобным.

Существующие нормы и требования в строительстве позволяют применять плита CLT в строительстве малоэтажных и средне этажных жилых зданий и сооружений (1-10 этажей), строительных объектов социального назначения (школы, больницы, магазины и иные административные здания), спортивных сооружений, производственных корпусов, особенно связанных с химическим, пищевым, кожевенно-текстильным производством, в сельском хозяйстве, при возведении мостов и иных строений, требующих применение длинномерных конструкционных материалов.

В настоящее время в мире реализуется несколько амбициозных проектов, на примере которых производители плит демонстрируют возможности, технические характеристики и параметры конструкционного материала - плита НЭК в многоэтажных зданиях более 30 этаже.

- CLT-панель и вся продукция на ее основе относится к зеленым технологиям, зеленому строительству. Главная идея зеленого строительства состоит в том, чтобы создавать качественную, безопасную для людей и природы недвижимость.

Основной задачей зеленого строительства является снижение уровня потребления ресурсов(энергетических и материальных) на протяжении всего жизненного цикла здания: от выбора участка, проектирования и строительных работ до эксплуатации, ремонта и сноса.

Отрасль, включающая в себя строительство и эксплуатацию зданий с минимальным воздействием на окружающую среду.

- CLT-панель обладает, как материал, высокой стабильностью, что позволяет соблюдать геометрические размеры до одной десятой миллиметра при заводском исполнении конструкционных материалов, а это, в свою очередь, сокращает до минимума использование квалифицированной рабочей силы при выполнении монтажных и сборочных работ на строительной площадке. Плита принципиально отличается от клееного и массивного бруса, а так же иных изделий из древесины меняющих геометрию в прямой зависимости от влажности и атмосферных осадков.

- Высокие теплозащитные характеристики определили применение древесины как материала с давних пор в качестве надежной защиты не только от холода, но и от жары, позволяя значительно экономить на энергоносителях в процессе эксплуатации строений, сделанных с применением дерева.

Плита CLT, благодаря технологии перекрестной склейки, отсутствия мостиков холода и мест утечек тепла, обладают минимум на 35 % лучшими теплозащитными характеристиками, чем бревно и брус, в том числе клееный брус аналогичных размеров.

- CLT-панель является массивным материалом, что при возгорании затрудняет поступление кислорода к горящей поверхности. Это кардинально отличает плита от каркасных технологий, страдающих низкой пожарной безопасностью. Термостойкость плиты характеризуется скоростью горения 0,6-0,7 мм в минуту при температуре 1200 градусов с уменьшением этого показателя в процессе образования углеродного защитного слоя при горении.

- Масса CLT-панели в 4-5 раз меньше массы железобетонного элемента, что позволяет экономить на подъемных механизмах, фундаменте и транспортировке.

- Так как, при монтаже окружающая температура не играет никакой роли, здания из CLT-панелей возможно возводить круглый год.

- ^^панель за счет перекрестной склейки обладает более высокими звукоизоляционными характеристиками не только в сравнении с деревянным домостроением, но и выгодно конкурирует по данному техническому параметру со многими другими традиционными материалами.

- ^^панель при испытаниях выдерживала сейсмическую активность в 7,5 баллов, тем самым обеспечивая большую защиту в сейсмоопасных зонах строительства.

- Большая вариация размеров ^^панелей позволяет реализовывать самые разные архитектурные решения.

- ^^панель устойчива к электромагнитным излучениям, обладает абсорбирующими свойствами, устойчива к агрессивным средам, например, химическим удобрениям. Применяемые клеи в ^^панелях, практически не содержат формальдегиды, и отвечает самым высоким экологическим требованиям.

- ^^панель рассчитаны на длительный срок эксплуатации. Отдельные европейские производители плиты дают гарантийный срок ее использования до 200 лет, что ставит ее выше бетона на уровень таких конструкционных материалов, как камень и кирпич.

- ^^панель делают из древесины. 20 % всех запасов древесины сосредоточены в России.

Современное производство позволяет выпускать комбинированные панель с использованием разных сортов древесины, таких как лиственница, для наружной отделки домов, с целью их защиты от природных погодных условий и таких как дуб, тик, палисандр, ольха, для внутренней отделки помещений. Для эстетики и дизайнерских решений практически нет ограничений. Панель, обладая качественной поверхностью, легко штукатурится и отделывается различными материалами [1, 3].

Широкое применение и внедрение деревянных конструкций в России сдерживается отсутствием нормативных документов по их проектированию и существующий запрет на возведение зданий выше 3 этажей. На данный момент, в России разрабатывается 2 новых свода правил по возведению многоэтажных деревянных зданий, что делает строительство многоэтажных зданий из ^^панелей очень актуальным в будущем.

Успешное развитие строительства многоэтажных жилых зданий из ^^панелей требует комплексных исследований, направленных на нахождение оптимальных решений для структуры несущей конструкции высотного здания, где будут использоваться лучшие свойства материалов (бетон, метал, древесина), а так же оптимальные стыки, узлы и сочленения несущих конструкций между собой.

Список использованной литературы

1. CLT-панели // www.whatwood.ru: еженедельник, интернет-изд. URL: http://whatwood.ru/news/weekly-journal (дата обращения: 02.05.2019).

2. Комплексные линии Ledinek для производства CLT-панелей // www.derevo.info: информационный-портал. URL: https://www.derevo.info/content/detail/5451 (дата обращения: 02.05.2019).

3. Воякин А. С. Деревянная альтернатива бетону // Лесная Индустрия. 2013. № 4. С. 3845.

4. Жигач А. Будущие дома из европейского настоящего // www.dp.ru: интернет-изд. 2014. URL: http://www.dp.ru/a/2014/02/27/Budushhie_doma_iz_evropejsk/ (дата обращения 02.04.2019).

5. Многоэтажное деревянное строительство // www.maestro.ru: интернет-изд. URL: http://maistro.ru/articles/building/mnogoetazhnoe_derevyannoe_stroitelstvo (дата обращения: 02.05.2019).

6. Минстрой России расширяет условия для проектирования деревянных объектов выше трех этажей // MINSTROYRF.RU. 2017. URL: http://www.minstroyrf.ru/press/minstroy_rossii_rasshiryae_usloviya_dlya_proektirovaniya _derevyannykh_obektov_vysh e_trekh_etazhey (дата обращения: 02.05.2019).

7. Polastri Andrea Инновационные узлы соединения CLT-панелей для быстровозводимых домов // Оборудование и инструмент для профессионалов. 2015.

8. Ибрагимов Р. А., Салимова Г. Р. Анализ и оптимизация нормирования продолжительности строительства крупнопанельных жилых зданий в г. Казань // Известия КГАСУ. 2016. № 4 (38). С. 422-427.

References

1. CLT panels // www.whatwood.ru: weekly, online ed. URL: http://whatwood.ru/news/weekly-journal (date accessed: 02.05.2019).

2. A comprehensive line of Ledinek for the production of CLT panels with // www.derevo.info informational portal. URL: https://www.derevo.info/content/detail/5451 (date accessed: 02.05.2019).

3. Voyakin A. S. Wooden alternative to concrete // Forest industry. 2013. No. 4. P. 38-45.

4. Jigach village A. the Future house of European current // www.dp.ru: Internet ed. 2014. URL: http://www.dp.ru/a/2014/02/27/Budushhie_doma_iz_evropejsk/ (accessed 02.04.2009).

5. Multi-storey wooden construction // www.maestro.ru: Internet ed. URL: http://maistro.ru/articles/building/mnogoetazhnoe_derevyannoe_stroitelstvo (date accessed: 02.05.2019).

6. The Ministry of construction of Russia expands the conditions for the design of wooden objects above three floors // MINSTROYRF.RU ahhh! 2017. URL: http://www.minstroyrf.ru/press/

minstroy_rossii_rasshiryae_usloviya_dlya_proektirovaniya_derevyannykh_obektov_vysh e_trekh_etazhey (date accessed: 02.05.2019).

7. Po lastri Andrea Innovative connection units CLT-panels for prefabricated houses // Equipment and tools for professionals. 2015.

8. Ibragimov R. A., Salimova G. R. Analysis and optimization of rationing of construction duration of large-panel residential buildings in Kazan // Izvestiya kgasu. 2016. № 4 (38). P. 422427.