Партнеры журнала:

Деревянное домостроение

Конкурентоустойчивость древесины в домостроении

Древесина - уникальный природный материал, используемый человечеством с зарождения земной цивилизации. Доступность и возобновляемость ее ресурсов, широкий диапазон свойств разных древесных пород обеспечивали приоритетность древесины во многих областях строительства. Однако развитие науки и технологий постоянно формирует новые требования к строительным материалам.

Но и производители материалов из древесины стремятся адаптироваться к этим требованиям, сохраняя устойчивую востребованность подобной продукции на рынке стройматериалов для жилищного строительства, в частности малоэтажного.

Привлекательность древесины

Многовековая практика массового применения древесины в строительстве разных объектов промышленно-гражданского строительства, а также в других отраслях (производство мебели, судо-, машино- и авиастроение и т. д.) объясняется не только доступностью природных ресурсов этого материала, но и соответствием его свойств функциональному назначению изготовляемой из него продукции. Такое соответствие определяется многими положительными характеристиками древесины и подтверждается историческими и современными примерами строительных объектов с ее применением. Планетарная значимость древесины уже в середине прошлого века обусловила ее включение в первую десятку мировых стратегических материалов (наряду с металлами, цементом и другими жизненно важными строительными материалами).

Востребованность древесины объясняется ее особыми свойствами, в числе которых следует выделить наиболее известные, например, соотношение прочности и плотности, что очень важно для использования древесных материалов в качестве строительных конструкций и деталей, испытывающих основные эксплуатационные, прежде всего механические нагрузки. По этому показателю древесине нет равных среди других строительных материалов - металлов, железобетона, камней, блоков и др.

Вот показательный пример. В конце прошлого века в малоэтажном домостроении (в частности, в строительстве панельных и каркасных зданий) предпринимались попытки заменить материалы из массива древесины плитно-листовыми материалами (фанерой, древесно-стружечными, древесноволокнистыми, цементно-стружечными плитами). Цель была благая: снизить древесиноемкость домостроения, т. е. сократить объемы использования массивной (монолитной) древесины в домостроении и стимулировать производство плитно-листовых материалов на основе переработки мягколиственной древесины (для получения фанеры) и низкокачественных древостоев и отходов лесопользования (для изготовления древесных плит).

Обстоятельные расчеты с участием автора в конце прошлого века показали, что по соотношению прочности и плотности фанера уступает древесине на 10% (в продольном направлении) и на 60% (в поперечном направлении), древесно-стружечные плиты (на фенольных и карбидных связующих) - на 38-79%, а цементно-стружечные плиты - на 80%. Суммарный коэффициент эффективности, определенный с учетом соотношения прочности и плотности, а также других факторов (стоимости, условий эксплуатации и т. п.), подтвердил выгодность использования массивной древесины в малоэтажном домостроении для зданий любых типов, потому что плитно-листовые ее заменители менее эффективны: для фанеры этот коэффициент не более 80% по сравнению с коэффициентом эффективности массивной древесины, для древесно-стружечных плит - от 12 до 33%, а для цементно-стружечных плит - не более 8%. Этот пример подтверждает насущную необходимость комплексной оценки эффективности использования конструкций и материалов из массива древесины вместо плитно-листовых, применяемых сегодня в жилищном строительстве (особенно в малоэтажном, объекты которого должны быть не только надежными, но и комфортными).

Изготовление строительных деталей и изделий из древесины требует гораздо меньших энерго- и трудозатрат, чем производство других строительных материалов. Наряду с иными факторами, например, стоимостью древесного сырья (бревен или досок), это определяет существенное преимущество объектов из древесины. Так, цена деревянного дома почти на четверть ниже стоимости кирпичного здания одинаковой этажности и общей площади. Объясняется эта разница и тем, что доля деталей, изделий и конструкций из древесины в общей стоимости строительных материалов для брусчатого и бревенчатого дома составляет 70-75%. К тому же, использование получаемых при обработке древесины отходов как для получения другой продукции (плит, блоков и т. п.), так и для их сжигания с целью обеспечения производства тепловой энергией (в частности, для сушки пиломатериалов) может обеспечить сокращение общих издержек деревообрабатывающих производств.

Сочетание этих основных факторов - довольно низкой себестоимости и высокого качества при массовой доступности древесного сырья - обеспечивали и сейчас обеспечивают привлекательность массива древесины как строительного материала. Тем более, что эта привлекательность усиливается рядом свойств древесины.

Одним из таких свойств является способность древесины к склеиванию, что позволяет получать детали и конструкции не только большого сечения и длины, но и высокой прочности. Благодаря этой способности с середины прошлого века динамично развивается производство клееных деревянных деталей (брусков пола, окон и дверей, балок и брусьев для зданий и сооружений), изделий, например, клееных мебельных щитов и большепролетных строительных конструкций.

Технологии изготовления клееных деталей и конструкций открыли новые возможности в строительстве многоэтажных зданий, в том числе и жилых высотой более трех этажей - в Америке и Европе построены жилые и общественные здания высотой до 17 этажей. В прошлом году в Подмосковье возведено офисное здание высотой более 20 м, основные конструкции которого представляют собой клееные деревянные детали крупного сечения.

Низкая огнестойкость древесины и ее склонность к гниению в определенных условиях не являются препятствием для ее применения в строительстве, так как надежно блокируются способами, которые будут рассмотрены ниже.

Древесина обладает свойством поглощать влагу, газы и летучие вещества, что делает ее незаменимым материалом в жилищном строительстве, обеспечивающим экологию среды обитания человека. В набирающем темпы развития движении «зеленое строительство» древесине отдается безусловный приоритет.

В числе других положительных качеств древесины следует отметить ее способность сохранять эксплуатационную прочность при низкой и знакопеременной температуре, длительных знакопеременных нагрузках, противостоять коррозии и быть химически устойчивой к большинству холодных разбавленных кислот и щелочей. Кроме того, стоит отметить способность древесины дуба и лиственницы приобретать дополнительные декоративные свойства при длительном нахождении в речной и морской воде. Декоративные свойства мореного дуба высоко ценятся в изготовлении мебели, сваи из лиственницы, на которых, как известно, стоят многие здания Венеции, не теряют своей несущей способности сотни лет.

Обладая способностью поглощать ударные нагрузки и вибрационные колебания, древесина находит применение в транспортном строительстве, например, при изготовлении шпал. Ее незаменимость подтверждает опыт железнодорожников США (повторенный и в нашей стране) по замене деревянных шпал железобетонными. Эта замена привела к заметному износу подвижного состава (локомотивов и вагонов). Совершенствование железобетонных шпал и способов их крепления продолжается: долговечность таких шпал выше, чем у деревянных, но пока решения, исключающего сильный износ составов, нет.

Развитие строительной индустрии неизбежно и логично создает конкурентную среду для традиционных и новых строительных материалов. Если эта среда формируется исходя из технических и экономических показателей материалов и их соответствия функциональному назначению строительных объектов с применением конкурирующих материалов, то в итоге строительная сфера получает наиболее качественный продукт с положительным эффектом для конечного потребителя, т. е. заказчика здания или сооружения. Когда конкурентное преимущество получает материал, привлекательный только для одного из участников строительного процесса (изготовителя или строителя), и не учитывается функциональность конечного объекта, имеют место не конкуренция, а непродуктивные, зачастую волевые решения.

Примером таких решений является перевод в 60-е годы прошлого века жилищного строительства в сельской местности и в малых городах нашей страны на применение железобетонных панелей, а позже - деревянно-плитных панелей. Выгоды от этого перевода получили изготовители и строители, а потери, долговременные и социально ущербные, достались жителям этих домов. Подобная ситуация возможна при государственно-распределительной системе управления и жестких правилах плановой экономики. В условиях рыночных отношений конкуренция материалов носит более-менее объективный характер, но при условии, что покупатель строительной продукции, например, малоэтажного дома, владеет полной и достоверной информацией обо всех материалах, которые используются при возведении его дома. Это правило, к сожалению, не всегда (или почти никогда!) не действует на рынке малоэтажного домостроения, т. к. у домов нет паспортов, содержащих их полную характеристику, что, кстати, нарушает требования ФЗ «О защите прав потребителей».

Конкурентная среда существует и в отрасли производства материалов для деревянного домостроения, что весьма заметно в последние десятилетия. Так, конкурентом необработанных бревен для стеновых конструкций малоэтажных домов становятся оцилиндрованные бревна, вместо пиленых брусьев все масштабнее применяются клееные брусья; сейчас в конкуренции находятся плиты из ориентированной стружки (OSB) и строительная фанера. Это нормальная ситуация, ключ к ее разрешению - в соответствии технико-экономических характеристик новых материалов функциональному назначению строительных объектов.

Привлекательность древесины как исходного сырья весьма ощутима в общепромышленном плане, что видно по развитию технологий химико-механической и химической переработки древесного сырья. По этим технологиям изготавливают плитно-листовые материалы и многие виды продукции целлюлозно-бумажного, гидролизного и других производств.

 Известно, что способами механической (классической) обработки получают несколько тысяч видов изделий и деталей из древесины, а химико-механическая и химическая переработка позволяет получать уже десятки тысяч видов продукции.

И, как утверждают многие ученые, это не предел для новых технологий, что дает основание считать, что век древесины не столько в прошлом, сколько в будущем. Следует отметить, что многие новые продукты из древесины (древесные плиты, фанера, картон, лаки и краски на основе веществ древесины) все шире находят применение в строительстве, в том числе в малоэтажном домостроении.

Вместе с тем, надо объективно оценивать особенности древесины, ограничивающие ее применение в строительстве, а также те методы и приемы, которые минимизируют эти ограничения.

Особенности древесины

Древесина, как и другие природные ресурсы, не является универсальным материалом. У нее есть особенности, которые необходимо учитывать при ее применении в строительстве.

Древесные породы характеризуют многообразие древесных многолетних растений. Их подразделяют на несколько групп: хвойные (сосна, ель, лиственница, пихта, кедр), лиственные - твердые (дуб, бук, граб, ясень и др.) и мягкие (береза, осина, тополь и др.), а также экзоты или тропические породы (красное и черное дерево, самшит, палисандр и др.).

Исторически сложилось так, что некоторые породы используются для многих целей, а применение других пород ограничено одной или несколькими областями. Объясняется это двумя причинами: доступностью больших запасов древесины конкретных пород и соответствием свойств древесины каждой породы конкретным условиям применения.

В северном полушарии Земли находятся наибольшие объемы хвойных и лиственных пород древесины, а для строительства традиционно используются в основном хвойные породы, прежде всего - сосна, ель и лиственница. Древесина этих пород широко применяется во многих сферах промышленно-гражданского строительства. По соотношению прочности и плотности хвойные породы превосходят мягколиственные, но уступают твердолиственным. Промышленное применение древесины твердолиственных пород ограничено ее запасами в лесах страны.

Условия произрастания деревьев сильно влияют на изменчивость свойств древесины любой породы.1 Эта особенность древесины объясняется еще и ее анизотропным строением, т. е. различием механических свойств при нагрузках вдоль и поперек волокон древесины. Поэтому необходимо учитывать прочность при сжатии или растяжении как вдоль, так и поперек волокон древесины.

Таблица 1. Показатели качества древесины разных пород
Посмотреть в PDF-версии журнала. Таблица 1. Показатели качества древесины разных пород

Количественные характеристики изменчивости плотности и прочности (при статическом изгибе и при сжатии вдоль волокон) древесины разных пород и показатели ее качества приведены в таблице 1. Ее данные отражают прямую зависимость прочности древесины от ее плотности, большие диапазоны показателей этих свойств и, как следствие, необходимость и эффективность оценки пилопродукции строительных изделий и конструкций не визуальными методами, а средствами машинной (силовой) сортировки.

Данные табл. 1 свидетельствуют о незначительной разнице (13-16%) между показателями качества древесины разных пород, что, вроде бы указывает на возможность применения в строительстве пилопродукции из любой древесной породы. Но при выборе материалов из определенной древесной породы для конкретных строительных целей необходимо учитывать и другие характеристики древесины, в частности ее долговечность, биостойкость, декоративность, расход исходной продукции на единицу строительных деталей и др. Учет совокупности всех факторов, экономика строительства, многовековая практика использования древесины в строительстве разных зданий и сооружений однозначно подтверждают практическую значимость хвойной древесины с обоснованным применением на ряде строительных объектов и в их конструкциях пилопродукции из мягколиственной древесины.

Влажность древесины. Любое дерево содержит значительный объем воды, необходимой для его нормального развития. В свежесрубленной древесине может содержаться до 100% воды и ее принято считать мокрой. Древесина влажностью 15-20% считается воздушно-сухой. Для перевозки пилопродукции (пиломатериалов и заготовок) на большие расстояния нормируется транспортная влажность в пределах 20-22%. В период применения (эксплуатации) строительных конструкций и изделий влажность их деталей (так называемая эксплуатационная влажность) должна соответствовать нормативным значениям, которые зависят от условий применения деревянных деталей и нормируются в значительных пределах: от 8..-10% - для деталей паркета, 10-12% - для окон и дверей, 15-18% - для наружных конструкций.

Для обеспечения эксплуатационной влажности в готовых деталях и конструкциях пиломатериалы должны быть высушены. Сушку осуществляют либо естественным (воздушным) способом, либо (преимущественно) искусственным (камерным) способом. Лучшее качество сушки обеспечивается при первом способе, но он требует длительного времени (нескольких месяцев). Любой способ сушки не позволяет получать однозначных (дискретных) показателей влажности древесины. Поэтому эксплуатационная влажность нормируется как диапазон допустимых ее значений (10-12%) или как верхний предел (не более определенного %). Первый метод нормирования предпочтительней, так как не допускает пересушки древесины, что негативно влияет на изменение влажности деталей в реальных условиях эксплуатации и, как следствие, на изменение поперечного сечения деталей и учитывает природный гистерезис (колебание) влажности древесины (обычно около 2,5%), а также позволяет контролировать расход энергии на сушку древесины.

Нормирование диапазона значений эксплуатационной влажности необходимо также для учета ряда особенностей древесины: гигроскопичности, т. е. способности древесины поглощать и отдавать водяные пары (влагу) из окружающего воздуха и в окружающий воздух; водопоглощения - способности древесины к увеличению влажности при непосредственном контакте с водой и, как следствие, разбуханию, т. е. увеличению линейных размеров и объема древесины; усушки - свойства, противоположного разбуханию и некоторых других особенностей влажности древесины.

Гигроскопичность древесины имеет положительное значение для обеспечения микроклимата жилых помещений, выполняя функцию регулятора влажности воздуха и поглощая содержащиеся в нем летучие вещества. Поэтому интерьеры жилых, а часто и офисных помещений оформляются элементами из неотделанной древесины.

Влажность является основной причиной биологической нестойкости древесины. При повышенной влажности древесины (более 20%) в ней развиваются грибные окраски, поражения и процессы гниения. Для нейтрализации этих явлений древесину пропитывают специальными составами, т. н. антисептиками. Необходимость и целесообразность антисептирования древесины в конкретных условиях ее применения в строительстве требуют специальных обоснований.2 Это же относится и к оценке огнестойкости (пожароопасности) деревянных зданий и способов их защиты.

Для сохранения эксплуатационной влажности деревянных изделий и деталей при переменных температурно-влажностных условиях применяют разные способы защиты древесины: окраску непрозрачными красками (эмалями), прозрачную отделку прозрачными лаками, облицовку негорючими материалами. В последнее время в зарубежном деревянном домостроении применяют защиту несущих конструкций зданий огнестойкими прозрачными лаками, позволяющую не только обеспечивать нормативную влажность древесины, но и сохранять ее естественную текстуру, цвет и блеск. Выбор средств и методов защиты древесины зависит от назначения изделий или деталей, условий их эксплуатации, требований заказчиков (потребителей) строительного объекта; решения принимаются на стадии его проектирования.

Влияние влажности древесины на качество строительной продукции минимизируется при соблюдении простых условий: качественной сушке пиломатериалов, рациональных проектно-конструкторских решениях изделий и конструкций, обоснованных способах защиты древесины, грамотной эксплуатации здания или сооружения. Последнее в сочетании с правильными проектными решениями не повышает пожароопасность деревянных строительных объектов, что подтверждается как обширным отечественным опытом деревянного зодчества, так и практикой европейских страховых компаний.

Размеры и формы древесного сырья. Для получения строительной пилопродукции (заготовок, деталей) используют два вида древесного сырья: круглые лесоматериалы, т. е. бревна и пиленые лесоматериалы (доски, брусья и бруски).

Поперечные сечения этих видов сырья существенно различаются: у бревен - окружность, у пилопродукции - прямоугольник. Это различие является серьезной причиной образования значительных объемов отходов при раскрое бревен на пиломатериалы. Для минимизации отходов разрабатывались и разрабатываются методы раскроя пиловочника, постоянно совершенствуются технологии лесопиления, оборудование и режущий инструмент.

Подобные поиски решений не теряют своей актуальности, т. к. стоимость древесного сырья составляет не менее половины себестоимости строительной пилопродукции. Снижение древесиноемкости продукции - важнейшая технико-экономическая задача деревоообработки, требующая отдельного и детального рассмотрения.

У бревен как части ствола растущего дерева есть естественные пределы размеров по длине и диаметру (толщине). В промышленном лесопилении обычно используют бревна диаметром от 14 до 40 см и длиной от 4 до 6,5 м;
длина получаемых пиломатериалов не может быть более длины бревен, а толщина пиломатериала (бруса) ограничена, согласно теории раскроя, величиной, равной 0,7 вершинного диаметра бревна.

Для получения строительной пилопродукции большой длины и толщины используют разные способы соединения деревянных заготовок; наиболее распространенным в настоящее время является способ склеивания по сечению и длине. Его применение позволяет не только изготавливать элементы большой длины и толщины, но и наиболее рационально использовать пилопродукцию малой длины и толщины, например, для изготовления щитовых конструкций, что положительно влияет на снижение древесиноемкости строительных деталей, изделий и конструкций.

Пороки древесины. Ими принято считать: дефекты формы ствола (сбежистость, закомелистость, наросты и т. п.); естественные неоднородности строения древесины, например, сучки, сердцевину и др.; нарушения целостности тканей древесины (гнили, трещины, червоточины, смоляные кармашки); окраски биологического и химического происхождения, например, синеву; дефекты обработки древесины и др. В ряде случаев пороки могут восприниматься и оцениваться не как недостатки древесины, а как ее достоинства. В частности, здоровые сросшиеся сучки в декоративных элементах интерьера помещений или филенок дверей могут служить для их украшения; свилеватость древесины повышает ее эстетическое восприятие и т. д.

Для деревообрабатывающих предприятий, производящих материалы и конструкции для строительной отрасли, основное значение имеют те пороки, которые снижают прочность древесины и/или повышают древесиноемкость конечной продукции. Именно по этим критериям оценивают и стандартизируют древесное сырье, используемое для получения строительной пилопродукции.

Обширными исследованиями встречаемости пороков в хвойной лесопродукции (бревнах и пиломатериалах)3 установлено, что не менее чем у 95% подобной продукции имеются несколько видов пороков с сортообразующими размерами: сучки, гнили, трещины, кривизна (в бревнах). Кроме того, доказано, что измерение и оценка этих пороков могут осуществляться единым методом - отношением их размера к вершинному диаметру пиловочного бревна, что не только упрощает технологические расчеты в лесопилении, но и открывает возможности для автоматизации оценки качества бревен. Одновременно была установлена связь норм ограничения сучков в долях вершинного диаметра бревен с сортами получаемых пиломатериалов, а также с выходом заготовок и деталей конкретного функционального назначения.

На основе результатов этих исследований был разработан и предложен деревообрабатывающим предприятиям стройиндустрии стандарт НТО древпром - СТО НТО ДП-2-12 «Бревна пиловочные хвойных пород. Технические условия». Стандарт оценивает качество хвойного пиловочника по нормам ограничения только четырех пороков, выделяя отборный сорт бревен, у которых нет этих пороков; таких бревен в общем объеме массовых поставок - от 15 до 30%.

Указанные выше основные особенности древесины не влияли в прошлом и не могут повлиять в будущем негативно на ее привлекательность и востребованность для целей строительства. Просто надо учитывать и использовать эти особенности в конкретных условиях применения изделий из этого материала. Влияние специфики древесного сырья (его породный состав, наличие пороков и др.) на древесиноемкость конечной строительной пилопродукции несравненно меньше, чем при использовании других природных материалов; в частности, в горнорудной промышленности при переработке сырья отходы могут составлять до 99% (для получения 1 г золота надо переработать тысячи килограммов сырья) и их утилизация является сложной проблемой, а в сфере деревообработки отходов не так много и их можно эффективно использовать в качестве вторичного древесного сырья.

Приоритетность древесины в домостроении

Основным потребителем производимой в стране пилопродукции было и остается промышленно-гражданское строительство, т. е. создание новых и ремонт существующих зданий и сооружений. Львиную долю лесопродукции потребляет жилищное строительство, половину которого сегодня составляет малоэтажное домостроение. В стоимости комплекта стройматериалов для малоэтажного дома доля деревянных конструкций, изделий и деталей составляет от 35-40% (в кирпичных, монолитных и т. п. зданиях) до 75-80% (в брусчатых и бревенчатых домах). Продукция из новых материалов (ламинатные полы, пластиковые окна, сайдинг и т. п.), активно предлагаемая для домостроения и уступающая материалам из массивной древесины по долговременным эксплуатационным показателям, влияет на объемы применения древесины в жилищном строительстве. Но, как показывает нисходящий тренд спроса на пластиковые окна и рост спроса на деревянные окна, древесина «держит удар» и сохраняет устойчивость на рынке стройматериалов для жилищного строительства.

Определяющим условием подобной устойчивости был и остается учет функционального назначения и условий эксплуатации древесины в конкретных конструкциях здания. Этот учет диктует выбор материалов определенной древесной породы с определенными качествами, включая плотность, прочность, влажность, ограничения по порокам и т. д.

В соответствии с общестроительной классификацией различают следующие функциональные назначения строительной продукции, прежде всего конструкций и деталей:

  • несущие элементы и конструкции, подвергающиеся основным эксплуатационным нагрузкам и обеспечивающие надежность и безопасность здания (балки, прогоны, пояса ферм, лаги, брусья и бревна стен, стойки и др.);
  • ограждающие элементы и конструкции, обеспечивающие защиту здания от перепадов температуры, ветра, атмосферных осадков и т. п.;
  • защитно-декоративные детали, применяемые в качестве элементов интерьера и экстерьера зданий (обшивки, наличники, карнизы и др.);
  • вспомогательные детали - элементы конструкций, обеспечивающие их целостность (накладки, вкладыши, бобышки, ветровые связи и др.).

В ряде случаев имеет место совмещение функций, например, брусчатые и бревенчатые стеновые конструкции являются и несущими, и ограждающими, а иногда и декоративными элементами здания.

В отличие от других материалов, применяемых в домостроении, деревянные конструкции и детали успешно выполняют указанные функции. Этим объясняется уникальная возможность изготовления на организационно-технической основе деревообрабатывающих производств полных домокомплектов малоэтажных зданий, причем, не только бревенчатых и брусчатых, щитовых зданий. Подобные предприятия могут обеспечивать деревянными конструкциями, изделиями и деталями здания иных типов - кирпичных, каменных и других, т. е. зданий со стенами из местных строительных материалов.

Таблица 2. Функциональное назначение конструкций и деталей,
возможности применения мягколиственной древесины,
оптимальные значения сечения и сорта пилопродукции

Посмотреть в PDF-версии журнала. Таблица 2. Функциональное назначение конструкций и деталей, возможности применения мягколиственной древесины, оптимальные значения сечения и сорта пилопродукции

Действующие стандарты на деревянные детали и изделия для домостроения допускают применение мягколиственной древесины для изготовления деталей, выполняющих вспомогательные и защитно-декоративные функции (таблица 2). Использование изделий из мягколиственной древесины не только расширяет сырьевые возможности домостроительного производства, но и положительно влияет на себестоимость продукции, потому что лесопродукция из мягколиственной древесины дешевле, чем из хвойной. Снижению себестоимости продукции домостроения способствует и оптимизация количества сечений необходимой пилопродукции (пиломатериалов и заготовок), что позволяет сократить как расходы древесного сырья, так и затраты на изготовление требуемых деталей.

В последние годы, по данным бывшего Госстроя РФ, стоимость деревянных малоэтажных домов была на 20-25% ниже стоимости кирпичных. Определяющим фактором здесь является не только стоимость используемого древесного сырья, уступающая ценам на кирпич, металлы, цемент, но и выигрышные особенности деревообрабатывающих производств, обеспечивающих как рациональную (по функциональному назначению), так и комплексную (за счет использования вторичного древесного сырья, в т. ч. для получения технологической тепловой энергии) переработку древесного сырья.

Для сохранения и укрепления приоритетов деревянного домостроения на рынке малоэтажного жилья необходимо осваивать имеющиеся научные разработки, инициировать новые подходы к расширению возможностей современного домостроения.

К таким возможностям следует отнести организацию массового производства архитектурно-декоративных деталей из мягколиственной древесины (карнизов, наличников, подзоров и пр.), что не только обеспечит индивидуализацию внешнего вида (экстерьера) деревянных домов и уход их от т. н. стандартного домостроения с его архитектурной убогостью, повысит привлекательность жилья и спрос покупателей, но и существенно повлияет на снижение себестоимости продукции домостроения.

Этому же способствует рациональное использование твердых и мягких отходов древесины: первые можно использовать для изготовления хозтоваров (скалок, разделочных досок и т. д.), вторые - как топливо для сушки пиломатериалов и отопления помещений.

Важное значение для современного деревянного домостроения в недалеком будущем будет иметь комплекс нормативных документов4, регламентирующих технические параметры безопасности малоэтажных жилых зданий, технические требования к ним, устанавливающих классификацию и нормирующих качество всех деревянных элементов и конструкций, необходимых для домостроения.

Необходимость сертификации (подтверждения соответствия) малоэтажных жилых зданий потребует выполнения федеральных законов «О техническом регулировании» и «О защите прав потребителей» в формате паспортов реализуемых домов, что повысит и укрепит доверие покупателей и заказчиков5,6.

Ближайшей проблемой деревянного домостроения станет дефицит хвойной лесопродукции - основного древесного сырья для строительства. Соотношение хвойного и мягколиственного лесофонда, особенно в европейской части страны, все заметнее меняется в сторону сокращения запасов хвойной древесины. Противоречие между необходимостью увеличения объемов использования мягколиственной древесины (березы, осины и др.) в домостроении и несоответствием ее качества (по прочности, биостойкости и т. п.) эксплуатационным требованиям строительной пилопродукции будет неизбежно инициировать поиск средств и методов улучшения свойств мягколиственной древесины.

Успешным примером подобного поиска является технология кебонирования (от названия норвежской фирмы Kebony) мягколиственной древесины. Суть технологии заключается в пропитке древесины специальными спиртосодержащими составами под давлением. Результат - древесина становиться очень прочной, биостойкой и устойчивой к любым погодным явлениям. Технико-экономические характеристики этой технологии пока неизвестны, но из «кебонированной» мягколиственной древесины уже строят дома.

Эффективное решение важных общегосударственных задач по обустройству и заселению громадных необжитых территорий страны невозможно без масштабного развития деревянного малоэтажного домостроения.

Имеющиеся запасы древесины в большинстве регионов страны и явное ценовое преимущество деревянных домов над домами из других стройматериалов предопределяют безальтернативность этого вида жилищного строительства для выполнения указанной выше государственной задачи.6 Серьезным аргументом в пользу малоэтажного деревянного домостроения является не только довольно низкая трудоемкость и затратность строительства подобных домов, но и привлекательность их древесиноемкости: на 1 м2 общей площади деревянного дома требуется не более 1 м3 хвойного пиловочника.

Общеэкономическая привлекательность деревянного домостроения и кажущаяся простота его осуществления не исключает, а обостряет необходимость принятия мер по обеспечению конкурентоустойчивости древесины на всех стадиях существования дома.

Обеспечение конкурентоустойчивости

Цикл существования дома включает в себя стадии проектирования, изготовления домокомплекта, строительства, а также эксплуатации дома. На каждой стадии должны учитываться свойства и особенности древесины и обеспечиваться требуемое качество конечной строительной пилопродукции.

Проектирование - первая и ключевая стадия. Именно оно определяет основы рационального применения древесины и должно:

  • учитывать функциональное назначение каждой деревянной конструкции и детали, соотносить его со свойствами и особенностями конкретной породы древесины;
  • использовать пилопродукцию с оптимальным сечением, что позволит снизить издержки лесопиления и всего домостроительного производства;
  • определять показатель качества древесины для каждой детали (группы деталей) и ее обработки (влажность, пороки древесины, шероховатость поверхностей деталей и др.);
  • предусматривать применение клееных деталей и возможность использования для их производства сырья из мягколиственной древесины;
  • определять необходимые условия хранения деталей на последующих стадиях существования дома и меры их защиты (пропитка, отделка и т. п.);
  • учитывать и использовать вековые традиции отечественного деревянного домостроения (свесы крыш для защиты стен от осадков, продухи для вентиляции подполов и подвалов, завалинки как защиту нижних венцов деревянных стен и др.) и архитектурные детали экстерьера дома для его индивидуализации;
  • содержать в проектной документации основные указания и инструкции для исполнителей работ на последующих стадиях - по технологии изготовления деталей и конструкций, по монтажу здания и его отделке, по уходу (ремонтам, осмотрам и др.) за домом в период его эксплуатации и определять (в формате паспорта) гарантии безопасности деревянного дома, правила, обязанности и ответственность всех участников его создания и содержания.

Такие условия проектирования деревянного дома - первооснова его безопасной и комфортной долговечности и, как следствие, его конкурентоустойчивости на жилищном рынке. Нормативной основой проектирования может служить выше упомянутый комплекс СТО.

Изготовление - вторая стадия, на которой организацией и технологическими операциями деревообрабатывающего производства обеспечивается выполнение проектных решений.

На этой стадии реализуется система мер по рациональному использованию древесного сырья - от момента его поступления на переработку до комплектации и хранения (в определенных температурно-влажностных условиях) готовых конструкций и деталей. Система мер должна предусматривать:

  • раскрой требуемой по проекту лесопродукции (с учетом породы, по размерам, нормам ограничения пороков);
  • сушку пиломатериалов до влажности, установленной для каждой группы деталей;
  • организацию отдельных специализированных участков (цехов) по переработке мягколиственной древесины, изготовлению архитектурных деталей, производству клееных деталей и конструкций;
  • технологические операции и решения по обработке заготовок для получения деталей, предусмотренных проектом (по размерам, профилям сечения, шероховатости поверхностей, защитной обработке);
  • порядок комплектации готовых конструкций и деталей с учетом их применения на строительной площадке;
  • комплекс контрольных операций на всех этапах производства - от приемки древесного сырья до оформления документов на готовый домокомплект; для чего разрабатываются планы контроля для каждого этапа производства, которые готовит технолог предприятия и утверждает его руководитель - тем самым подчеркиваются роль и ответственность первых лиц предприятия в системе обеспечения качества выпускаемой продукции.

Строительство как финишная стадия создания дома должна осуществляться по плану организации работ, создаваемому производителем работ по согласованию с проектировщиком.

Существенное значение имеют: условия хранения домокомплектов на строительной площадке (их несоблюдение весьма часто «обнуляет» результаты двух выше названных стадий и просто дискредитирует деревянное домостроение), порядок и качество монтажа конструкций дома, поэтапный контроль (устройства фундамента, возведения стен, создания перекрытий и т. д.) и авторский надзор разработчика проекта.

Эксплуатацией проверяется не только качество предыдущих стадий создания дома, но и определяется реальная долговечность (это показатель конкурентоустойчивости древесины в домостроении) его существования. И здесь определяющее значение могут иметь не только качество проекта, домокомплекта и строительства, а и качество обслуживания дома.

До последнего времени строительство любого здания или сооружения заканчивалось процедурой сдачи его заказчику или покупателю, гарантийные сроки службы если и определялись, то не превышали нескольких лет (при нормативном сроке службы в десятки лет), а снижение качества здания и даже его разрушение обычно объяснялось нарушением условий эксплуатации, нигде и никак детально не регламентированных.

С приобретением малоэтажным домом статуса рыночного товара и с введением ФЗ «О защите прав потребителей» возникла проблема полного информационно-справочного обеспечения малоэтажного дома и регламентации как условий его эксплуатации, так и взаимоотношений (прав, ответственности, обязанностей) участников процесса его создания (проектантов, изготовителей, строителей) и его потребителя (покупателя, заказчика). Решение этой проблемы заключается в обязательном наличии у малоэтажной новостройки паспорта дома, разрабатываемого с комплектом проектной документации и передаваемого заказчику (покупателю) дома. Наличие подобного паспорта позволит обеспечить регламентированный уход за конструкциями деревянного дома и их реальную долговечность.

Отечественное деревянное домостроение и сравнительный анализ срока службы кирпично-каменных и деревянных домов свидетельствуют о его конкурентной способности при явных ценовых преимуществах.

Это безусловно и справедливо при обязательно высоком качестве всех стадий создания и существования деревянных домов. Так что популярное в Японии изречение: «Век древесины не столько в прошлом, сколько в будущем» вполне применимо и к развитию деревянного домостроения.

Виктор КИСЛЫЙ, канд. техн. наук, директор фирмы «МП «Дом»