Древесина в малоэтажном домостроении
Развитие отечественного малоэтажного жилищного строительства характеризуется расширением типологического разнообразия домов, их дифференциацией по социально-экономическим критериям, использованием новых проектно-конструкторских решений и материалов. Все это обуславливает необходимость создания однозначной типологической классификации малоэтажного домостроения, что важно, в частности, для выработки и реализации государственной политики в этом секторе жилищного строительства.
В соответствии с устоявшимся техническим порядком тип малоэтажного дома определяется по материалу и конструкции наружных стен. Определения «кирпичные», «каменные», «монолитные», «панельные», «каркасные», «деревянные» и другие основаны на названиях материала или конструкции наружных стен малоэтажных домов. Можно полагать, что в строительной науке такой классификационный признак вполне объективен. Но объективен ли он по другим критериям, например материалоемкости, экономичности и экологичности дома?
Зарождение и развитие малоэтажного домостроения
Малоэтажное домостроение - следствие формирования семейного уклада жизни людей. Для создания собственного жилища человек использовал доступные местные материалы, прежде всего камни и древесину.
В большинстве регионов России жилища строили из бревен. В близлежащих лесах отбирали крепкие деревья с ровными стволами, валили их, окаривали и выдерживали (вялили) несколько месяцев до сборки срубов. Щели в срубах конопатили сухим мхом, крышу делали из колотых пластин бревна - дранки. В южных малолесных районах для устройства стен использовали уплотненную смесь жидкой глины и соломы, а крышу крыли камышом или отборной соломой. Жилфонд Древней Руси состоял из деревянных изб и так называемых мазанок, т. е. глинобитных строений с побеленными стенами. Двери, оконные рамы и переплеты, полы, элементы и детали крыш, столы, лавки, табуреты, кровати тоже изготавливали из древесины. В горных и полупустынных районах, которые постепенно присоединялись к территории страны, в домостроении применяли камни (на Кавказе) и саман (в Средней Азии). Но и там для обустройства использовали изделия из древесины.
Постепенно на смену избам-срубам приходили дома-пятистенки, что позволяло расширить площадь жилища и разделить ее на холодную и теплую зоны. Со временем на основе пятистенок стали создавать хозяйственно-бытовые сооружения, в которых под одной крышей обустраивали жилые помещения, зоны содержания домашнего скота и хранения продуктов и кормов, например кладовые для припасов и сена для животных. И все это с использованием круглых, пиленых и колотых лесоматериалов.
Развитие купечества послужило началом массового строительства двухэтажных домов, в которых первый этаж сооружался из камня или кирпича и отводился под торговые учреждения - лавки, а второй, как правило, бревенчатый, был жилой. Городское жилищное строительство тоже много веков было деревянным, что часто приводило к опустошительным пожарам. Появление кирпича существенно потеснило традиционное деревянное домостроение, прежде всего в городах, но способствовало его развитию в пригородах.
Индустриализация малоэтажного домостроения
Развитие промышленности в 1930-е годы шло на основе создания новых индустриальных центров, остро нуждавшихся в жилфонде для рабочих и специалистов. Понадобились и новые проектные решения в домостроении, и новые виды продукции из древесины как традиционного доступного сырья.
Так появились двухэтажные многоквартирные брусчатые дома, так называемые бараки, и щитовые дома, прозванные в народе щелевыми, поскольку из-за недосушенных деталей щитов и отсутствия их защитных покрытий, некачественной теплоизоляции (толь и насыпная стружка) они обычно продувались. Появление подобных жилых зданий диктовалось задачами, темпами и масштабами индустриализации: больше, быстрее, дешевле. Такой же подход к строительству жилья сохранился и в период восстановления страны после Великой Отечественной войны.
Появились десятки временных домостроительных предприятий (ВДП), которые создавались в многолесных районах страны для быстрого восстановления разрушенного жилфонда. Основными типами малоэтажных домов, выпускаемых ВДП, были брусчатые и щитовые, комплектуемые как стеновыми материалами и конструкциями, так и упрощенной «столяркой» - окнами и дверями. Архитектура этих домов была, мягко говоря, скудной, а элементы декора и экстерьера (наличники, карнизы и т. п.) отсутствовали. Основной задачей было обеспечение людей крышей над головой в условиях большого дефицита нового жилфонда.
С середины прошлого столетия отечественное малоэтажное домостроение стало осваивать новые конструктивно-технологические системы каркасного, каркасно-панельного (из панелей небольших размеров) и панельного (из панелей во всю стену) домостроения. Эти системы как бы позволяли повысить эксплуатационные качества домов, но главное - механизировать процесс их производства и сократить сроки строительства. Комфорт, как говорится, имелся в виду, но не был определяющим показателем планового производства, задача которого оставалась все той же: изготовить побольше дешевых элементов и материалов для быстрого возведения жилья. Решению этой задачи способствовали директивные указания и нормативы сокращения древесиноемкости малоэтажных домов на основе широкого применения плитно-листовых материалов, соответствующие технологиям каркасного и панельного домостроения.
Плитно-листовые и другие материалы для домостроения
Главное достоинство подобных материалов (в основном фанеры и разных видов древесных плит) - их формат, который позволяет перекрывать большие площади конструкций, в частности стен. Для строительства они весьма практичны, что подтверждает североамериканский опыт каркасного домостроения: наружные стены дома обшиваются строительной (толщиной более 12 мм) фанерой межстоечной ширины. Но позволяет ли это сократить древесиноемкость дома?
Для изготовления 1 м3 строительной фанеры необходимо использовать не менее 2 м3 высококачественной сосновой древесины в виде круглого лесоматериала диаметром более 26 см. Тот же объем сосновых бревен в стенах малоэтажного дома соответствует 2 м2 общей площади жилища. Учитывая несопоставимые цены кубометра бревна и кубометра фанеры, трудно говорить об эффективности подобного сокращения древесиноемкости малоэтажного дома.
Для изготовления 1 м3 качественных древесных плит, особенно древесно-стружечных и с ориентированной стружкой (плиты OSB), требуется не менее 1,8 м3 древесного сырья. Со снижением качества сырья, которое характерно для низкотоварной и так называемой технологической древесины, показатель расхода растет, что наряду с продолжающимся ценовым спором плит OSB и строительной фанеры также не дает оснований для подтверждения преимуществ плитно-листовых материалов в малоэтажном домостроении по критерию древесиноемкости.
По критерию качества конструкционных материалов (соотношению плотности и прочности) фанера и древесные плиты уступают массиву древесины: фанера разных видов на 10-60%, древесно-стружечные плиты разных типов - на 40-80%, цементно-стружечные плиты - на 80%. Суммарный коэффициент эффективности, учитывающий условия эксплуатации материала, стоимость и другие факторы, по сравнению с массивной древесиной составил 0,8 для фанеры, 0,12-0,3 для древесно-стружечных плит и всего 0,08 для цементно-стружечных плит. Для наружных стен малоэтажных домов применяют арболит, фиброцементные плиты, опилко-бетонные блоки и подобные материалы, изготавливаемые с использованием древесного сырья. В качестве теплоизоляционного материала в каркасном и панельном домостроении применяют мягкие древесно-волокнистые плиты (плотностью не более 200 кг/м2).
Все эти материалы создавались с целью утилизации отходов древесины, неизбежно образующихся в процессе ее механической обработки, и низкотоварных лесоматериалов. По строительным эксплуатационным показателям они пока не конкуренты древесине, их несомненные плюсы в строительных технологиях, но общей эффективности, прежде всего экономической, в малоэтажном домостроении они не обеспечивают. В настоящее время бревенчатые и брусчатые дома по производственным и строительным затратам на 25-30% дешевле кирпично-каменных и домов других типов.
Новые материалы на основе древесного сырья, использование изделий из массивной древесины для обустройства дома (окна и двери, полы, лестницы, межэтажные перекрытия, конструкции крыш, изделия мебели и др.), придомовые постройки с применением древесины (бани, беседки, навесы и т. п.) позволяют обсуждать, вводить и применять такой классификационный признак, как древесиноемкость малоэтажного домостроения. Расчеты показывают, что в бревенчато-брусчатом домостроении в суммарной стоимости строительных материалов для создания малоэтажного жилого здания, так называемой коробки, доля деревянных конструкций, изделий и деталей доходит до 75%. В домах со стенами из других материалов (кирпича, блоков, камня) и конструкций (панелей, каркаса и др.) этот показатель превышает 49%. Иными словами, древесина является основным строительным материалом в малоэтажном домостроении и по показателю древесиноемкости конкурирует со всеми материалами, что дает основание считать, пусть даже условно, все малоэтажное жилищное строительство деревянным домостроением.
Древесина – материал будущего
На основе изученных и используемых свойств древесины в настоящее время по разным технологиям производится более 2 тысяч видов самых разных изделий из массивной древесины с помощью механической обработки и не менее 20 тысяч видов продукции методами химико-механической переработки (например, древесные плиты и другая продукция), а также м помощью технологий химической переработки древесного сырья (бумага, целлюлоза, лаки, краски и др.).
Номенклатура получаемой из древесины продукции постоянно расширяется, что дает многим ученым основание для утверждения: «Век древесины не столько в прошлом, сколько в будущем человечества». Истинность этого утверждения не только в результативности новых знаний о свойствах и строении древесины, но и в уникальной способности возобновления этого природного ресурса.
Примером новых материалов для жилищного строительства, получаемых из круглых и пиленых лесоматериалов, являются оцилиндрованные бревна и клееные брусья, которые уже довольно широко используются в малоэтажном домостроении. Склеивание древесины открыло интересные перспективы ее применения в строительстве. В последние годы возводится все больше зданий и сооружений на основе деревянных клееных деталей и конструкций. Конструкторы отрабатывают оригинальные способы соединения этих конструкций, позволяющие достигать больших высот (в прямом и переносном смысле) в строительстве. В жилищном домостроении деревянные высотки вряд ли получат массовое распространение, но в промышленно-гражданском строительстве перспективы высотных зданий представляются очевидными.
Клееная древесина и конструкции из нее будут с каждым годом все шире применяться в малоэтажном домостроении, что только повысит древесиноемкость домов (на 1 м3 клееных конструкций требуется до 2 м3 качественного пиловочника). Перспективы использования древесины в жилищном, прежде всего малоэтажном, строительстве обусловлены экологичностью этого натурального материала. По этому критерию она превосходит другие материалы, особенно плитно-листовые. Возобновляемость и доступность лесных ресурсов, уникальные природные свойства древесины, ее экономические достоинства как строительного материала, давние отечественные традиции применения древесины в жилищном строительстве обеспечивают ей устойчивую востребованность в малоэтажном домостроении.
Виктор КИСЛЫЙ, директор фирмы «МП "ДОМ"», канд. техн. Наук
