Строительные конструкции из коротко - и тонкомерных круглых лесоматериалов
Самые неординарные и высокоэффективные деревянные конструкции могут быть изготовлены из самого неходового и даже бросового круглого разнопородного лесоматериала — жердей, бревенчатых коротышей, пластин… К такому убеждению пришли новосибирские экспериментаторы, основываясь на четвертьвековом опыте работ, приведших к созданию уникальных объектов.
Настоящее обращение к теме бревенчатой архитектуры — отнюдь не уступка апологетике архаизма. Упражнения с ре-анимацией старины — забава, потворствующая амбициям состоятельного заказчика, не очень-то озабоченного философскими проблемами нравственных отношений с окружающей средой… и не только для собственного обитания. Едва ли можно считать уместным в неблагополучной России начала ХХI века кичиться псевдоисконной русскостью, возводя из могучих отборных бревен срубы для оплотов эгоцентризма?
Вот так-то, в полемическом запале оказалась пущенной в ход лексика «зеленого» экстремизма, но... Но и фундаментализм ортодоксальных радетелей девственности матери-природы может быть преодолен не эмоциональными, а строго выверенными доводами в защиту тех направлений в хозяйственной деятельности, которые не только компенсируют изъятие сырьевых ресурсов (в частности — лесных), но и способствуют расширению и качеству их возобновления, обеспечивающего устойчивость биосферы планеты.
Здесь уместно заметить, что бытующее представление о неисчерпаемости даже сибирской тайги — миф. На самом деле она в основном представляет собой мелколесье, непролазные дебри. Все, что доступно, уже разработано. За стволами диаметром более 20 см, необходимым не столько для элитных коттеджей, сколько в качестве пиловочника, поглощаемого деревообрабатывающей промышленностью, приходится отправляться на все более труднодоступные и далекие лесосеки.
Конечно, тут уж не до вершинника, не до ветвей, не до тонко- и кривоствольных деревьев, особенно лиственных пород. Заниматься ими всегда считалось нерентабельным. Невыгодны и работы по расчистке посадок в рекреационных зонах, в защитных полосах с целью превращения их в украшение ландшафта, служащее духовной и физической радости человека. То же относится и к устройству просек, столь необходимых для усмирения стихий лесных пожаров, ежегодно без разбора уничтожающих несметное количество биомассы. Ужаснувшись, люди быстро забывают об этих катастрофах, и все остается «как есть». В частности, осталась без внимания подвижническая деятельность совестливых профессионалов, идеи которых были способны революционизировать всю систему лесопользования. Так, кануло в забытье великое начинание уральского ученого В. Н. Петри, доказавшего реальность изготовления плитных материалов из лигноуглеводного древесного пластика (ЛУДП) на основе любого лигносодержащего растительного сырья (даже гнилого) без применения каких-либо связующих [1]. Подобная же участь постигла и новосибирских приверженцев бережного использования лесных ресурсов. В начале 90-х годов прервались эпизодические разработки по изучению армодеревянных конструкций — АДК, создаваемых путем объединения с помощью клеестальных включений простейших деревянных деталей в любые, даже весьма замысловатые, плоские или пространственные композиции. Осталась невостребованной впечатляющая коллекция примеров раритетных технических решений. Сенсационным результатам не суждено было стать повседневностью в массовой практике.
В предыдущих публикациях [2, 3] авторы сочли необходимым раскрыть существо некоторых технических особенностей формообразования АДК, составляющих далеко не исчерпывающий реестр их арсенала. Информация, приводимая ниже, знакомит с подробностями исполнения как уже упоминавшихся, так и не описываемых ранее объектов.
Тема, заявленная в заголовке статьи, побуждает начать с откровений, относящихся к наиболее характерному аспекту исследуемой проблемы — к стенам из стоймя защемленных в фундаменте бревен. Наконец-то после журнального сообщения об идее [4], позднее оформившейся как конструктивная система «Идея ВэКа» (или в сокращенном обозначении — WK), появилось материальное ее воплощение. При реконструкции загородного дома под Новосибирском автор идеи применил данный тип стен для замены ими каркасно-засыпного ограждения. Сруб собирался вручную с помощью топора и рубанка из обрезков тополиных стволов длиной 1,9 м, обработанных до диаметра 100–350 мм. На отдельном фрагменте опробован вариант исполнения стены из пластин.
Эксплуатация помещений практически не прерывалась в процессе ведения строительных работ, которые начались с устройства каменного ленточного цоколя, выполненного на расстоянии 600 мм от существующего фундамента.
Закрепление стеновых элементов (из бревен, жердей и пластин) осуществлялось с помощью вклеенных в их нижние торцы от одного до трех анкерных штырей из арматурных стержней 12А-III. При монтаже анкеры погружались в свежеуложенный бетон пояса по обрезу цоколя.
Для вклеивания штырей в дерево использовались мастики на эпоксидном связующем с цементно-песчаным наполнителем. Отмеренное количество довольно густой мастики вводилось в полость высверленных гнезд. Нагретые примерно до +80 0Сштыри втапливались в мастику с совершением перемешивающих манипуляций. Разжиженная внесенным теплом, клеевая масса не только хорошо распределялась по контактным поверхностям, но и предупреждала образование прослоек из древесной пыли, способных серьезно испортить качество адгезии.
После возведения новой стены и разборки старой была выполнена с опорой на оставленный каркас заделка прикарнизной полосы перекрытия и крыши. Работы завершались устройством внутренней облицовки из ЦСП по теплоизолирующей прокладке.
Отметим, что в нашем случае не потребовалось необходимого для традиционных срубов годового ожидания проявления осадки. Как следствие, не пришлось прибегать и к «поблажке», предоставляемой нормами [5] для небольших бревенчатых домов в части обеспечения им энергоэффективности.
Строительство с применением конструктивной системы WK может быть выведено на качественно иной уровень, отвечающий притязаниям на его индустриальность в случае объединения оцилиндрованных стволов в панели. Еще более впечатляющий результат будет достигнут при использовании бревенчатых объемных блоков, например, для банных контейнеров. При размерах опорной лежневой платформы 2,4х3 м такой контейнер легко доставить на обычном бортовом грузовике к месту установки.
Объемные блоки окажутся весьма полезными при проектировании «растущего дома». Здесь один-два блока целесообразно использовать в качестве ядра постройки, но вначале они послужат пионерным укрытием для самого хозяина и его помощников.
Постепенно с помощью вставок, надстроек, крыльев из облегченных щитов и прочих изделий дом станет наращиваться, превращаясь в полноценное жилье, соответствующее запросам семьи.
И все же… Даже увлеченное погружение в новые творческие архитектурные возможности системы WK не освобождает стремящегося к идеалу инженера от ощущения комплекса неполноценности. Ведь идеальное использование материала предполагает полное освоение его физико-механических качеств. У бревенчатой же стены всегда будет недоисчерпана прочность древесины при неудовлетворительном выполнении ею теплозащитной функции. В соперничестве с суррогатом наш природный продукт может рассчитывать на предпочтение либо при диктате дизайнерских интересов, либо, что убедительнее, в случае, если он оказывается в статусе сырья, не имеющего шансов на рентабельное применение по другому назначению.
Озабоченность проблемой достижения гармонии между чувством и рассудком, между экологом и производственником привела к появлению технических решений, основанных на частичной или полной замене традиционного ассортимента пиломатериалов на калиброванный тонкомер. Эта концепция демонстрировалась на примерах исполнения балок с поясами из обточенных жердей и со стенкой из стального гофрированного или перфорированного листа, из фанеры, из ДВП [3].
Особо следует остановиться на эксперименте, проводимом в 1984 г. Тогда впервые в инженерной практике был возведен деревянный пространственно-стержневой (структурный) блок покрытия. Секция блока 24х3 м выполнялась в виде v-образной фермы, развертываемой на плоскости пола благодаря складывающимся шарнирам, вклеенным в узлы нижнего пояса.
Решетка структуры у головного образца была выполнена из брусков. В последующем предполагалось продолжить опыты, перейдя на стержни из «карандашей» (отходы фанерного производства) или из калиброванного тонкомера диаметром 100–120 мм. Реализовать намеченное не удалось. Секция в течение 15 лет использовалась в качестве игрового навеса на базе отдыха возле с. Бурмистрово Новосибирской обл. Из-за небрежной эксплуатации (недоделанная кровля) она пришла в запустение и была уничтожена. Таким образом прервалось многообещающее начинание. Ведь уже на 1-ом этапе для далеко не совершенной конструкции расход древесины составил всего 0,024 куб. мна 1 кв. м перекрываемой площади, а расход стали — 6,3 кг/кв. м.
Возможность перехода на круглые сечения была проверена на фрагментах. С отработкой технических решений открылся бы поистине второй фронт в борьбе за ресурсосбережение в строительстве зданий различного назначения с зальными помещениями при разреженной сетке колонн (в нашем случае — 15х15 м). Для изготовления большинства элементов могла бы использоваться «неделовая» древесина, например, ветви деревьев, которые, кстати, имеют механические свойства лучшие, чем у главных стволов [6].
Можно было б продолжить описание продегустированных приверженцами АДК приемов превращения недефицитного сырья в высокоэффективный продукт. В нем оказались бы не только такие любопытные «мелочи», как винтовые одностоечные лестницы, простота исполнения которых могла бы восприниматься как упрек эквилибристике кудесников плотницкого дела, но и более серьезные вещи. Приходится сожалеть, например, что несмотря на успешные предварительные испытания, проведенные еще в 1979 г., осталась отложенной, похоже, навсегда попытка применить для изготовления опор воздушных линий электропередачи вместо 11-метровых бревен (энерголеса) состыкованные по длине, более короткие и доступные, стволы или даже пакеты из пластин либо из тонкомера. О масштабности несвершившегося могут судить даже жители степей, никогда не видевшие леса, для которых цепочка уходящих за горизонт столбов часто является единственной приметой пейзажа.
В среде современных российских промышленников практически отсутствует какое-либо стремление вырваться в лидеры отрасли, задать свой тон в определении судеб технического прогресса. В лучшем случае они являются эпигонами действующих зарубежных технологий, чаще же всего следуют по накатанной колее, ведущей не к преодолению отсталости, а к творческому саморазрушению.
Преодоление этого унизительного кризиса возможно через становление процветающих хозяйственных центров нового типа, продукция которых будет на порядок качественно превосходить лучшие аналоги.
Литература
1. Петри В. Н., Зельдин Ю. М. «Применение лигноуглеводных пластиков в строительстве». // Материалы Всесоюзного совещания «Деревянные конструкции в современном строительстве». — М.: Стройиздат, 1972.
2. Касаткин В. Б. «Деревянные стеновые щиты. Нетрадиционный взгляд на основные принципы конструктивных решений». // ССК «Стены и фасады», № 3(12), 2001.
3. Касаткин В. Б., Дерябина М. А., Стад-ник Т. А. «Деревянные щитовые дома. Неканонические архитектурно-конструктивные решения». // ССК «Стены и фасады», № 6 (33), 2004.
4. Касаткин В. Б. «Оригинальная конструкция бревенчатых стен». // «СтройПРОФИль», № 2 (40), 2005.
5. СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные». — М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2001.
6. Боровиков А. М., Уголев Б. Н. «Справочник по древесине». — М.: Лес. пром., 1989.
| Автор: В. Б. Касаткин, О. Л. Матусевич Дата: 14.08.2006 Журнал Стройпрофиль 5-06 Рубрика: быстровозводимые здания Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |