Партнеры журнала:

Техника и технологии

Строительство домов по формуле ДКК? Это Доступно, Качественно, Конструктивно

В Европе производится свыше 2 млн м деревянных клееных конструкций (ДКК, или КДК). В 2005 году предприятия России произвели всего около 100 тыс. м клееной древесины, около половины этого объема продано на экспорт. Динамика производства клееного бруса в Европе поистине впечатляет.

Атриум библиотеки Московского университета
Атриум библиотеки Московского университета

Итак, уникальность клееной древесины как строительного материала очевидна. Мировой опыт ее применения лишь подтверждает это. Антонио Гауди в XIX в. применял КДК в проектах производственных объектов. Сегодня мировой объем годового производства ДКК превышает 4,5 млн м. Россия пока производит менее 2% этих объемов, сегодняшний уровень производства и потребления ДКК в России удовлетворительным назвать нельзя. Клееная древесина благодаря многим достоинствам, позволяющим ей успешно конкурировать со стальными и железобетонными конструкциями, применяется в зданиях и сооружениях различного назначения, возводимых по типовым и индивидуальным проектам. Так, технико-экономические расчеты показывают, что применение клееных деревянных конструкций взамен железобетонных в покрытиях пролетом 12−24 м дает снижение расхода стали на 20−24 кг/м, цемента на 30−35 кг/м и массы конструкции в 4−5 раз. Применение 1 м клееной древесины заменяют 0,5−1,0 т стали. При увеличении пролета покрытий эти показатели еще более улучшаются в пользу клееных деревянных конструкций.

Начало массовому производству ДКК, или КДК, в России было положено в 1973 году в связи со сдачей в эксплуатацию завода клееных конструкций в г. Волоколамске. В течение последующих 3−4 лет в стране уже работало около 20 предприятий на импортном оборудовании с общей производительностью около 100 тыс. м КДК в год. Клееная древесина широко использовалась при строительстве зданий сельскохозяйственного назначения, складов минеральных удобрений, общественных зданий. Более 60 складов с пролетом 45 м до сих пор эксплуатируется в Березняках Пермской области, некоторые с 1960 г. Срок службы стальной конструкции здесь не превышает 10 лет. Совмещение высокой химстойкости древесины с высокой прочностью при малом весе обеспечивает КДК эффективность в данной области. В 80-е годы было построено много большепролетных спортивных сооружений. Например: каток в Архангельске пролетом 60 м, каток в Твери пролетом 55 м, много различных манежей и залов пролетом 50 м возведено в Беларуси. Была создана нормативная база, школа проектировщиков и научная часть. За время перестройки (последние 10−15 лет) все было практически утрачено. К 1996 г. отрасль практически прекратила существование. Из предприятий уцелел лишь Волоколамский завод. Из проектных и научных подразделений − только лаборатория деревянных конструкций в ЦНИИСКе в ослабленном составе (из 100 сотрудников работает около 28). В последние годы наметились положительные изменения в этой отрасли.

В восьмидесятые годы продукция заводов КДК предназначалась для сельскохозяйственных объектов, но наряду с этим строились уникальные общественные здания, такие как рынок в Архангельске, рынок в Волоколамске, каток в Твери. С участием ЦНИИСК запроектировано и построено около 200 различных сооружений с каркасами из КДК и новыми соединениями, в том числе несколько уникальных. Из них: купол диаметром 70 м склада антигололедных реагентов в Москве, склад антигололедных реагентов в Н. Косино пролетом 60 м, склад калийных солей в С.-Петербурге, спортивный дворец в Щелково, аквапарк в Абзаково (Челябинская обл.) и др. Эффективным считается и применение КДК в мостостроении. Деревянные клееные мосты и переходы занимают значительное место в современном строительстве Подмосковья. В результате совместных исследований ЦНИИСК и VTT (Финляндия) удалось получить композиционную конструкцию − деревобетонные балки, которые успешно применяются для мостов и перекрытий пролетом до 18 м.

В современном строительстве используются все основные виды конструкций с применением клееной древесины: арки, балки, рамы, фермы и т.д. Сборные неразрезные балки длиной до 100 м с жесткими стыками на наклонно вклеенных связях впервые применены в Подмосковье для общественного центра «Липки», построенного в 1983 г. Моспроект спроектировал конькобежный центр в Крылатском пролетом свыше 100 м с применением КДК в покрытии, строительство которого завершено в 2004 г. В 2005-м завершены работы по восстановлению Центрального Выставочного Зала «Манеж», где применены большепролетные КДК, повторяющие фермы Бетанкура, но в современном технологичном исполнении. Отечественный и зарубежный опыт применения КДК позволяет выделить рациональные области применения клееных деревянных конструкций. Вообще рациональными областями являются те, в которых с максимальной эффективностью используются те или иные достоинства или свойства древесины. Из всех строительных материалов древесина отличается наиболее высокими эстетическими и экологическими достоинствами, наиболее выразительной текстурой, «теплотой». Бессезонность в строительстве из КДК создает дополнительные преимущества при строительстве в зимнее время в сравнении с монолитными ЖБК, требующими электропрогрева.

Возобновляемость лесных ресурсов позволяет регулировать сырьевой баланс в сравнении с невозобновляемыми рудными запасами для металлоконструкций, что, в конечном счете, должно сказаться на эффективности КДК.

Наконец скажем о том, что обычно считается недостатком древесины, − об огнестойкости. Ее поведение при пожаре, на самом деле, позволяет получить более стойкие в огне конструкции, чем металлические или железобетонные. Скорость обугливания древесины составляет примерно 0,7 мм в минуту. Легко увидеть, что, увеличив сечение конструкции на требуемую величину, можно получить необходимую огнестойкость конструкции. В металлических конструкциях (несущих) неизбежна специальная дорогостоящая огнезащитная обработка, зачастую превышающая стоимость самой конструкции.