Актуальные вопросы развития деревянного домостроения
Каким будет завтра леспром России
В конце марта в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии (СПбГЛТА) им. С. М. Кирова прошла 7-я ежегодная международная научно-практическая конференция «Современные проблемы переработки древесины», которую провел научно-образовательный центр факультета механической технологии древесины.
Президиум конференции (слева направо): профессора СПбГЛТА Владимир Сергеевичев, Анатолий Чубинский, Владимир Онегин
Организаторы конференции заявили, что ее цель − обсуждение проблем современного ЛПК и поиск научно-обоснованного и проверенного на практике подхода к выбору технологий и оборудования для глубокой переработки древесины. На мероприятии были представлены доклады, в которых содержались предложения возможных путей развития лесозаготовительного и лесопильного производства, технологий сушки пиломатериалов и их обработки.
Анализ состояния мирового рынка древесных материалов показывает в долгосрочном периоде устойчивую тенденцию к росту за исключением сегмента мягких древесно-волокнистых плит, но у рынков пиломатериалов, фанеры и плит из измельченной древесины темпы роста разные. Быстро развивается производство современных товаров − заменителей пиломатериалов, фанеры и классических древесно-стружечных плит − OSB и MDF. В структуре производства древесных материалов в России пиломатериалы составляют около 70%, немногим более 8% приходится на фанеру и около 20% − на плиты из измельченной древесины, исключая OSB, которые в нашей стране не производятся.
Кроме того, нынешнее состояние экспортно ориентированных производств в нашей стране, в том числе выпускающих пиломатериалы, отсутствие производств по глубокой переработке древесины, увеличение числа малых и средних предприятий, а также отсутствие внутреннего спроса на продукцию − все это сегодня мешает отечественному лесному сектору развиваться.
Основной путь увеличения внутреннего потребления древесных продуктов в лесной и деревообрабатывающей отрасли − расширение ассортимента продукции и увеличение объема производства древесных материалов для деревянного домостроения.
Для изготовления деревянных конструкций, изделий и деталей для малоэтажных домов сегодня используют пилопродукцию из древесины хвойных и лиственных пород с различными размерно-качественными показателями. Компанией «МП „ДОМ“» предложен способ нормирования качества хвойного пиловочника и пилопродукции из него.
Об этом способе участникам конференции рассказал директор компании Виктор Кислый. Качество хвойного пиловочника может оцениваться по наличию и размерам трех основных пороков − сучков, гнилей, кривизны, нормируемых в долях вершинного диаметра бревен. Другие пороки по встречаемости и влиянию на выход пилопродукции менее значимы, но также могут нормироваться по условиям договоров между поставщиками и потребителями хвойного пиловочника. Нормирование сучков − наиболее часто встречаемого порока хвойного пиловочника − в долях вершинного диаметра бревен позволяет создать систему нормирования качества хвойного пиловочника, обеспечивающую единство норм, ограничивающих количество сучков на поверхности бревен и в получаемой из них пилопродукции.
Такая система позволит успешно решать задачи автоматизации оценки и контроля качества хвойного пиловочника. Кроме того, предприятия деревянного домостроения смогут эффективно планировать требуемый посортный состав пиломатериалов для их рационального раскроя на необходимые объемы заготовок и деталей определенных групп качества, а также при организации собственного производства пилопродукции заготавливать или приобретать хвойный пиловочник требуемой сортности.
Долговечность − один из основных показателей качества деревянных клееных конструкций (ДКК), особенно несущих строительных систем, например перекрытий или ферм. Обеспечить долговечность ДКК можно на стадиях проектирования, при выборе технологии их изготовления и организации мер защиты и обслуживания в период эксплуатации.
Процессы изменения долговечности ДКК в период их эксплуатации могут быть изучены методами натурных испытаний. Однако они требуют многолетних исследований, а отсутствие инструментальных средств не позволяет получить достоверную информацию о процессах, происходящих внутри конструкции. Определенные сведения о состоянии ДКК в период их эксплуатации можно получить по результатам их постоянного мониторинга. Но обычно он предусматривает лишь внешнее обследование конструкций и выявление явных повреждений и дефектов, а в ряде случаев может зафиксировать предельные отклонения ДКК.
Регламентированные стандартами методы испытаний ДКК базируются на лабораторном моделировании влияния некоторых факторов (обычно влаги и температуры) на стойкость клееных соединений и, как следствие, на прочность ДКК. Комплекс стандартов Евросоюза (EN 338, EN 384 и др.) на методы испытаний ДКК принципиально не отличается от отечественных стандартов.
Однако существующие российские и зарубежные методы испытаний не учитывают процессы, происходящие внутри ДКК в период их эксплуатации. Особенно это относится к образованию и развитию внутренних напряжений в системе «древесина − клей», которые влияют на естественную долговечность ДКК. Методы позволяют только оценивать качество используемых и новых клеев, прочность ДКК и стойкость их клеевых соединений сразу после изготовления. Кроме того, процедура оценки длительна (от нескольких часов до нескольких суток), поэтому невозможно оперативно использовать ее результаты для регулирования технологических процессов изготовления ДКК.
«Так как ДКК в определенной степени искусственная структура по сравнению с массивной древесиной, следует выделить главные факторы, которые могут повлиять на образование внутренних напряжений в ДКК, а оптимальное сочетание таких факторов определяет безопасный уровень внутренних напряжений», − рассказал участникам конференции главный научный сотрудник ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Юрий Славик.
Этими факторами могут быть начальная влажность и толщина склеиваемых слоев ДКК, различие во влажности смежных слоев, ожидаемая равновесная влажность древесины в процессе эксплуатации ДКК. Их исследование позволило подойти к объективной оценке долговечности ДКК.
На основе проведенных в ЦНИИСК и СПбГЛТА исследований было разработано новое конструктивное решение основного строительного элемента брусчатых малоэтажных деревянных домов − сухого профилированного стенового бруса с продольными прорезями.
Брус изготавливают патентованным способом (патент ФГУП «НИЦ «Строительство» № 2283222), предусматривающим выполнение в сечении бруса продольных прорезей перпендикулярно пластям на глубину, составляющую до двух третей его толщины. Этот метод позволяет производить сушку толстых пиломатериалов заданного сечения до влажности 15% без трещин и внутренних напряжений. Наличие прорезей повышает формоустойчивость бруса при температурно-влажностных воздействиях (снижение коробления), улучшает теплотехнические показатели (снижается коэффициент теплопроводности) за счет воздушной прослойки в прорезях, дает возможность в 1,5−2 раза увеличить зону пропитки сечения бруса антисептиками.
Стеновой брус не более чем на 15−20% дороже исходного сырого пиломатериала по ГОСТ 8486 и в 1,5−2 раза дешевле клееного профилированного бруса.
Производство стенового бруса вышеназванным способом можно организовать на любом действующем деревообрабатывающем предприятии. Г-н Славик назвал сумму инвестиций, необходимых для создания нового предприятия мощностью 450−500 домов площадью 150−180 м2. Она составляет около 50 млн руб. в год. Технологический процесс можно наладить в здании размером 18 × 60 м. Производство включает в себя сушильное отделение мощностью 15 тыс. м3 в год, а также основной цех с традиционным деревообрабатывающим оборудованием. Срок окупаемости вложений − два месяца. Большой интерес участников мероприятия вызвали также доклады о проблемах сушки пиломатериалов (старший преподаватель СПбГЛТА Вадим Харитонов); особенностях установки и монтажа деревянных окон (заместитель директора НИУПЦ «МИО» Николай Шленов); технологии производства щепы из круглых лесоматериалов различного качества, новом способе очистки водоемов с помощью поглощающего нефтепродукты сорбента и возможности его использования в качестве топлива в котлоагрегатах, предназначенных для сжигания обычных отходов окорки (доцент СПбГЛТА Борис Локштанов); оборудовании для изготовления твердого топлива (директор компании «Завод эко-технологий» Дмитрий Бастриков).
Екатерина МАТЮШЕНКОВА
