Деревянные дома могут стать теплее, прочнее и дешевле
В чем особенности «Алтайского теплого дома»
С Виктором Ревякиным мы встретились на недавней выставке Woodex в Москве и разговорились, у нас оказалось много общих тем, главная из которых – строительство домов с использованием древесных материалов. Выяснилось, что мой собеседник разработал новую технологию деревянного домостроения, запатентовал ее и назвал «Алтайский теплый дом».
В беседе с изобретателем мы постарались выяснить достоинства новой технологии.
– Виктор Иванович, деревянное домостроение существует не одну сотню лет, за этот период создано немало технологий, в которых использовались десятки разных деревянных и комбинированных конструкций. Почему вы решили разработать новую?
– Я не люблю неопределенностей, лукавства. Во всем, и в строительстве в том числе. Когда на самых статусных отраслевых форумах апологеты деревянного домостроения уверенно заявляют: «Деревянный дом – теплый». У меня сразу возникает вопрос: «По сравнению с каким?» Если сравнивать его с кирпичным или бетонным, у которых стены одинаковой толщины, – пожалуй, да, теплый, но если взять в расчет современные требования к теплосберегающим свойствам ограждающих конструкций зданий (СНиП 23.02.2003), то для большей части территории России любой деревянный дом без дополнительного утепления – холодный. Например, в Алтайском крае для соответствия нормативу толщина наружных стен дома из соснового бруса должна быть 52–53 см! В Новосибирске – еще больше, да и в Москве этот показатель ненамного меньше. Согласитесь, что деревянных домов с такими толстыми стенами никто не строит, а каркасные конструкции с разными утеплителями (при всех их достоинствах и недостатках) можно назвать деревянными только весьма условно.
Таким образом, я пришел к мысли, что деревянные дома у нас в стране не соответствуют современным требованиям по теплозащите, а производители подобных домов просто замалчивают этот факт, и решил создать конструкцию действительно теплого деревянного дома.
Постепенно оформилась идея конструкции деревянного монолита с внутренним утеплением, соответствующей всем требованиям настоящего деревянного дома. Я назвал ее «Алтайский теплый дом» (АТД). Технология основана на использовании в качестве строительного материала широких (40х160х3000 мм) и узких (40х40х3000 мм) досок, высушенных в заводских условиях и простроганных в размер со всеми пазами и необходимыми элементами профиля. Из этих досок возводятся стены ограждающих конструкций, причем так, чтобы ряд состоял из узкой и широкой досок, а между ними был канал, который можно оставить пустым или заполнить утеплителем (рис. 1 и 2). Для точной и быстрой укладки досок на их поверхности сделаны пазы, в которые вставляются шпонки из фанеры, которые обеспечивают дополнительную прочность конструкции и препятствуют сдвиговым нагрузкам. Крепление слоев досок друг к другу осуществляется ершеными гвоздями (они обеспечивают соединение в пять раз прочнее, чем обычные гвозди) с помощью гвоздезабивного пистолета. От слоя к слою положения узких и широких досок чередуются, обеспечивая тем самым надежную связку внутри слоев и между слоями конструкции и прочность самой конструкции. Такая конструкция получается исключительно прочной и устойчивой к сейсмическим и другим силовым нагрузкам.
Внутренние перегородки толщиной 160 мм строятся из широких и узких досок с прочным и надежным соединением со стенами ограждающих конструкций.
– В чем же особенность придуманной вами конструкции, чем она отличается от традиционных?
Рис. 1. Пустотные каналы между слоями досок
– Отличий много. Во-первых, отсутствие усадки: конструкция АТД собирается из хорошо просушенных (8–10% влажности) в заводских условиях досок. Во-вторых, унификация комплектующих: набор состоит всего из двух компонентов: широкой и узкой досок, габариты которых не меняются от проекта к проекту, как стандартные кирпичи, которые не привязаны к проекту определенного кирпичного дома. В-третьих, простота изготовления комплектующих: со всеми пазами, профилем и выборками готовую сухую доску получают за один проход на четырехстороннем станке. В-четвертых, простота сборки: она напоминает сборку деталей детского конструктора Lego; не нужны ни подъемная техника, ни стропальщики. В-пятых, действительно теплый внешний контур стеновой конструкции: теплопроводность зависит исключительно от вида утеплителя, используемого для заполнения пустотных каналов в стене. Причем роль утеплителя можно доверить... воздуху, который заполняет пустотные каналы; в этом случае конструкция становится вентилируемой (ее по мере необходимости можно «проветрить» в процессе эксплуатации).
Рис. 2. Чередование слоев широких и узких досок
В-шестых, удивительная прочность конструкции. Вы наверняка знаете, что при возведении дома из бревна или бруса, до того как установят и закрепят балки перекрытия, дом остается «живым», то есть его стены в большей или меньшей степени «гуляют» при горизонтальном давлении на них. Стеновой же каркас АТД настолько прочен, что даже без перекрытий и внутренних перегородок представляет собой монолитный стеновой блок. Кроме того, немаловажное достоинство стенового комплекта АТД – его стоимость, которая ниже стоимости других безусадочных конструкций.
Кроме того, известно, что через торец пиломатериала легче всего проникают вглубь древесины влага и разные грибковые инфекции. Так вот, у досок, которые используются в АТД, площадь торцов, выходящих на внешнюю сторону стены, всего 0,04 м2 на погонный метр углового соединения, что в 10 раз меньше, чем в любых других деревянных конструкциях.
Внешний вид стен внутри дома и снаружи выбирается при заказе домокомплекта (это могут быть имитация бруса, корабельная доска, «вельвет», террасная доска «вельвет», мини-фаска) и придается доскам при обработке на станке для формирования боковых кромок конструктивных элементов АТД. У несущих перегородок и их соединений с ограждающей стеной высокая прочность, подобные соединения также можно использовать для устройства разных консольных конструкций. Немаловажно отметить и экономичный расход лесоматериала, по сути безотходный, поскольку в процессе монтажа любой обрезок конструктивного элемента можно использовать.
– Чтобы эти утверждения не были голословными, давайте приведем расчетные или экспериментальные подтверждения достоинств АТД.
– Пожалуйста. Цена 1 м2 стены толщиной 28 см из клееного бруса стоимостью 28 000 руб./м3 будет 7840 руб., а 1 м2 стены АТД такой же толщины обойдется в 4000 руб. А если сделать стены из тех же материалов разной толщины, но одинаковых по теплосопротивлению, их стоимость будет различаться в 6–8 раз.
Расчет теплосопротивления (величины, обратной теплопроводности) внешней стены АТД приведу подробней, так как этот показатель я считал основным при разработке конструкции и уделял ему пристальное внимание.
Формула для расчета теплосопротивления материала следующая:
R = h/k,
где R – теплосопротивление, м2хС/Вт; h – толщина материала, м; k – коэффициент теплопроводности, Вт/м2 С, (по справочным материалам: для древесины сосны поперек волокон k = 0,18 Вт/м2·С; для пенополистирола (ППС) k = 0,034 Вт/м2 С; для воздуха k = 0,022 Вт/м2 С).
Рассчитаем теплосопротивление для стены АТД с заполнением пустотных каналов ППС (сосновые доски толщиной 20 см + ППС толщиной 8 см): Rп = 0,2/0,18+0,08/0,034 = 3,46 м2 С/Вт.
Если каналы оставить без утеплителя, то есть заполненными воздухом (без учета температурной конвекции), то Rв = 0,2/018+0,08/0,022 = 4,75 м2 С/Вт.
Теперь посмотрим, какой толщине соснового бруса соответствуют полученные значения теплосопротивления: h = Rхk (м); hп = Rп k сосны = 3,46х0,18 = 0,62 м (с ППС); hв = Rв k сосны = 4,75х0,18 = 0,85 м (с воздухом).
Таким образом, при использовании ППС в качестве внутристенового утеплителя стена АТД толщиной 28 см (из которых только 20 см – пиломатериалы из древесины сосны), по теплосопротивлению соответствует сосновому брусу толщиной 62 см.
Если же в пустотных каналах оставить воздух, то по теплосопротивлению такая стена будет соответствовать стене из соснового бруса толщиной 85 см. Этого достаточно, чтобы стена соответствовала СНиП 23.02.2003 по теплосопротивлению для зданий любого назначения в большинстве регионов России. А для районов Крайнего Севера разработана другая конструкция стены АТД.
– Виктор Иванович, в качестве одного из достоинств АТД вы отмечали простоту сборки (монтажа) конструкции. А как это происходит на стройплощадке? Сколько требуется монтажников и какой квалификации?
– Особой квалификации монтаж АТД не требует, но аккуратность и добросовестность монтажников обязательны, как и при выполнении любых работ на стройке. Детально процесс описан в инструкции по монтажу АТД, но в общих чертах его можно описать буквально двумя предложениями.
Бригада состоит из трех монтажников и двух подсобных рабочих: первый монтажник герметизирует соединительные швы в пустотном канале, второй монтажник (бригадир) вставляет фанерные шпонки в специальные пазы и аккуратно укладывает доски в определенном порядке, третий – гвоздезабивным пистолетом забивает гвозди в определенном порядке. Подсобные рабочие подносят доски и расходные материалы.
На монтаж дома АТД уходит примерно столько же времени, сколько на монтаж дома из клееного бруса
– Нам осталось сказать несколько слов о настоящем и будущем вашего изобретения. Как вы рассматриваете перспективы использования технологии?
– Конструкцию стены деревянного дома АТД я запатентовал в России (патент №170536 от 15.11.2016 г. и Казахстане (№2618 от 23.01.2017 г.).
Что касается перспектив технологии, то я успел представить ее на весенней выставке 2017 года «Деревянный дом» в Москве, на выставке «Загородный дом» в 2017 году в Новосибирске, на строительной выставке в Горно-Алтайске. Есть она и на моем сайте «Алтайский-дом.РФ». Кроме того, в г. Бийске на Алтае построен выставочный домик по технологии АТД. В перспективах технологии не сомневаюсь, ведь это реальная возможность построить относительно недорогой деревянный дом высокого качества.
