Любой домовладелец мечтает о том, чтобы, один раз вложив деньги в строительство жилья, больше не тратить крупных сумм на его ремонт. Использование клееного бруса делает эту мечту реальностью. Сегодня в деревянном домостроении этому материалу нет равных по долговечности, прочности, технологичности и надежности. А по экологическим и эстетическим качествам он не уступает массиву древесины.
Клееный брус — это современный материал. При его изготовлении несколько досок (ламелей) толщиной до 75 мм соединяют при помощи суперпрочного водостойкого клея под прессом.
В результате получается идеально ровная деревянная балка. Ее максимальная длина зависит от технологических возможностей производителя. Для малоэтажного домостроения в основном используется брус длиной до 12 м (реже 18 м).
У клееного бруса практически отсутствует усадка, поэтому архитекторы, дизайнеры и заказчики высоко ценят данный строительный материал.
© «Тамак»
© «Артикхаус»
© «Палекс-Строй»
© «Палекс-Строй»
© «Группа Вятский дом»
© «Группа Вятский дом»
Хвойные породы
Для изготовления клееного бруса используются хвойные породы древесины, чаще всего сосна. Она имеет низкую теплоемкость, небольшой удельный вес и относительно легко обрабатывается.
Ель менее распространена — она составляет примерно пятую часть от всего объема древесины, идущей на производство клееного бруса. Причина — более высокая стоимость, а также слишком большая плотность (а следовательно, и теплопроводность).
Для заготовки ламелей рекомендуется подбирать древесину одной породы: у каждой породы своя плотность, поэтому они плохо сочетаются друг с другом. Древесина отбирается только высшего и первого сортов.
Принято считать, что древесина должна заготавливаться зимой, потому что в этот период у дерева меньшая влажность. Но некоторые специалисты считают, что использование современной сушильной техники позволяет добиться такого же высокого качества «летней» древесины, как и «зимней». Однако место произрастания дерева, которое в дальнейшем станет частью клееного бруса, по-прежнему имеет значение.
Распилить и склеить
Процесс изготовления клееного бруса начинается с распиловки окоренного бревна на доски (ламели). Существует три вида технологического среза: торцевой (поперек волокон), радиальный (по оси ствола) и тангенциальный (вдоль ствола — по плоскости, параллельной его оси, на некотором расстоянии от нее). От вида среза зависят прочность готовой детали и узор на ее поверхности: торцевой срез дает концентрические окружности, радиальный — продольные полосы, тангенциальный — сходящиеся линии. Распиловка бревна снимает внутренние напряжения древесины.
© «Группа Вятский дом»
© «Тамак»
© «Вишера»
© «Вишера»
© «Вишера»
© «Русский Запад»
© «Тамак»
После «разделки» бревна на доски удаляют портящие вид и структуру материала пороки (черные сучки, смоляные карманы и т.п.). Это улучшает характеристики будущего бруса — его меньше «ведет». Затем ламели обрабатывают так называемым транспортным антисептиком, который защищает древесину до попадания в сушильную камеру.
Следующим этапом является сушка древесины — достаточно длительный процесс (7–14 дней), в результате которого влажность заготовок снижается до 10–12%. Следует помнить, что ускорение здесь недопустимо, так как в этом случае не достигается равномерность сушки по всему объему изделия. Нельзя спешить и с извлечением ламелей — они должны плавно остыть в сушильной камере до 20°С (на это уходит около 12 часов). В результате древесина приобретает такую влажность, при которой в дальнейшем исключается ее усушка — влага «добирается» из атмосферы, а не отдается. Таким образом, древесина не подвержена пересыханию, растрескиванию и деформациям.
После сушки доски строгаются и сортируются по прочности; им придается требуемая геометрическая форма. На этом же этапе маркируются и выторцовываются бракованные участки: большие сучки, трещины, обзолы (откосы и неровности кромок).
На торцах различных по длине отрезков досок фрезеруется зубчатый профиль, и они сращиваются друг с другом до требуемой длины, а затем отправляются на склейку. Лучший способ нанесения клея — с помощью специального устройства с системой форсунок, из которых непрерывно выдавливаются струйки клея, через которые проходят ламели. Клей составляет менее 1% от объема клееного бруса. Клеевое покрытие, выполненное вручную или валиками, не дает должного эффекта.
Ламели собирают для склейки в определенном порядке: сердцевиной (ствола) наружу и волокнами — навстречу друг другу.
Это делается для того, чтобы естественное изменение их размеров происходило по разным направлениям, благодаря чему исключаются геометрические отклонения как отдельных элементов, так и всей конструкции в целом, поэтому клееный брус не деформируется.
После нанесения клея ламели собираются в пакеты (заготовку бруса нужного сечения) и прессуются. Готовый клееный брус профилируется — на специальном станке заготовке придают требуемую форму. Соединения «шип-паз» значительно облегчают сборку стены.
Наиболее популярен в частном домостроении клееный брус длиной 6 м. В первую очередь это вызвано удобством транспортировки — не надо заказывать специальный автомобиль с прицепом-роспуском (тем более что и проехать он сможет не на каждый участок).
Древесный монолит
Теплоизоляционные качества клееного бруса несколько выше, чем у бруса из массива. В России хорошо себя зарекомендовал клееный брус толщиной 200 мм (причем не только в средней полосе, но и в регионах с более суровыми климатическими условиями — в Сибири и на Дальнем Востоке). В южных областях ограничиваются толщиной стен 185 мм.
Еще одно неоспоримое достоинство клееного бруса — высокая прочность. Балки перекрытий из этого материала выдерживают эксплуатационные нагрузки балок из железобетона (при одинаковом сечении).
© «КСДом»
© «Изба Де Люкс»
© «Изба Де Люкс»
© «КСДом»
© «ГУД ВУД»
© «ГУД ВУД»
В основе технологии строительства из клееного бруса лежат традиции деревянного домостроения — та же сборка «венец на венец» с использованием нагелей и шпилек для скрепления отдельных элементов. Они помогают подтянуть или ослабить брусовую стену в процессе эксплуатации. Некоторые компании устанавливают на шпильки компенсирующие усадку пружины.
Несмотря на то, что клееный брус имеет небольшую усадку, при строительстве дома всегда проводят компенсационные мероприятия. Там, где возможен контакт деталей с разной усадкой, устанавливаются «плавающие» опоры или соединения. Например, для «взаимодействия» со стропилами, печными трубами, лестницами используются специальные скользящие конструкции. Несущие колонны и балки оснащаются регулируемыми компенсаторами, позволяющими всему объему постройки осаживаться равномерно. Причем благодаря незначительной величине осадки можно заселяться в дом из клееного бруса, не дожидаясь, пока он «отстоится». Кроме того, строители выполняют специальные пропилы и пазы для окон и дверей. Металлические «башмаки» и уголки для лаг облегчают крепление деревянных деталей и монтаж кровельных конструкций. Элементы из клееного бруса могут состыковываться друг с другом не только под прямым, но и под произвольным углом. Механическая прочность и стабильность геометрических размеров клееного бруса позволяют собирать дома, как детский конструктор: в цехах деревообрабатывающего предприятия заготавливается комплект деталей, а на строительном участке производится только сборка. При этом не задействуется сложная строительная техника.
Соблюдая режим
Любой деревянный дом не любит резких перепадов температуры и влажности, которые приводят к образованию трещин. Поэтому основным правилом эксплуатации дома из клееного бруса является соблюдение температурного режима. Тогда он прослужит долго, сохраняя естественную красоту древесины стен. В первый год эксплуатации требуется регулярно осматривать дом и контролировать ход естественной осадки. На период, в течение которого происходят основные усадочные процессы в деталях (как правило, около года), производители берут дом (и «коробку», и брус) на гарантийное обслуживание. Правила эксплуатации постройки из клееного материала содержатся в инструкции, прилагаемой к договору.
Комментарии специалистов
Андрей Кириллов
Андрей Кириллов, генеральный директор компании «Русский Запад»:
«Главный принцип компании «Русский Запад» — любой дом должен быть надежным и красивым. Вот почему компания уделяет повышенное внимание качеству бруса и сборки. Мы говорим: «Скажи, из какого бруса ты строишь, и мы скажем, каким будет дом».
Качество бруса можно контролировать только при наличии собственного производства, поэтому наша компания построила деревообрабатывающий завод, закупила современное оборудование и внедрила передовые финские технологии.
Мы предъявляем жесткие требования к качеству сырья: в доске не допускаются трещины, гниль, синева, червоточины, регламентируются отклонения от прямолинейности и количество сучков. В результате получается отборный материал. На следующей стадии производятся сушка доски и ее обработка огнезащитными и антисептическими составами. Для склейки мы используем экологически безопасную двухкомпонентную EPI-систему класса D4. Она не содержит формальдегида и прочих вредных веществ. Все это позволяет производить наш фирменный оригинальный брус высотой 177 мм и шириной 200 мм, имеющий превосходные эстетические качества. А длина до 12 м делает возможным возведение домов большей площади, без дополнительных «перерубов».
Второй фактор, обеспечивающий надежность дома, — качество сборки. Наши бригады собирают дома в строгом соответствии с рабочей документацией и с использованием фирменных технологий, среди которых — применение силикона и металлических шпилек по всей длине и высоте бруса. Это полностью исключает возможность продувания, в несколько раз уменьшает усадку конструкции (она составляет около 1%) и гарантирует максимальную устойчивость дома. А силиконовый герметик обеспечивает еще и дополнительную гидроизоляцию стен».
Владимир Каширин
Владимир Каширин, генеральный директор компании «Группа Вятский дом»:
«Несомненно, клееный брус является самым прогрессивным строительным материалом на рынке деревянного домостроения. Его ценят за такие качества, как надежность, технологичность, долговечность, небольшой вес, а также экологичность и эстетическую привлекательность.
Прочность клееного бруса в несколько десятков раз превышает прочность самого дерева, поскольку в нем отсутствуют внутренние напряжения, возникающие в древесине во время перепада температуры и влажности. Кроме того, клееное изделие обладает максимальной геометрической точностью (отсутствие зазоров, кривизны). Данный материал позволяет создавать практически любые архитектурные формы.
Хочется отметить, что дом из клееного бруса — это прежде всего деревянное сооружение, строительство которого требует высоких профессиональных знаний. Опытные специалисты еще на стадии разработки конструкции сделают усадку контролируемой и для жильцов абсолютно незаметной. Строители обработают дом надежными составами, повысив его пожаробезопасность и защитив от воздействий окружающей среды. Заказчику останется лишь наслаждаться жизнью в экологически чистом доме с дышащими деревянными стенами, создающими самый благоприятный для здоровья микроклимат».
Вадим Фидаров
Вадим Фидаров, начальник отдела маркетинга компании «Тамак», кандидат экономических наук:
«Клееный брус прекрасно сочетается с любыми другими строительными материалами, позволяя создавать сооружения в любом архитектурном стиле — от традиционного до хайтека.
Говоря о прочности конструкции деревянного дома, стоит упомянуть о плотности сцепления венцов, которая во многом зависит от профиля бруса. Технология производства клееного бруса компании «Тамак» позволяет применять сложную систему Ш-образного профиля, которая обеспечивает очень плотное соединение пазов и гребней смежных брусьев, — благодаря этому в стене не образуется зазоров. Такой профиль не требует укладки утеплителя между брусьями. Стены дома после возведения становятся как бы монолитными, что исключает продуваемость, проникновение влаги и промерзание. Утепляются только замковые соединения по углам дома.
Качественная обработка древесины позволяет не проводить внутреннюю отделку стен — клееные стропила и балки, а также другие несущие конструкции сами по себе являются элементами, создающими выразительный образ внутреннего пространства.
В компании «Тамак» дома проектируются в компьютерной программе Cardwork, расчетные данные передаются на универсальный многоцелевой автоматический обрабатывающий центр Hundegger K2 (Германия), который дает возможность быстро и точно изготавливать детали брусовых домов, в том числе и самого высокого уровня сложности. Их качество подтверждено сертификатами Штутгартского научно-исследовательского института Otto-Graf-Institut, а также сертификатом ЦНИИСК им. Кучеренко — ведущего российского научно-исследовательского института в области строительных конструкций. Клееные конструкции «Тамак» с успехом применяются как на территории России, так и Европы».
Александр Дубовенко
Александр Дубовенко, управляющий партнер Инвестиционно-строительного холдинга «ГУД ВУД»:
«ГУД ВУД» занимается проектированием, производством и строительством домов из клееного бруса. У этого материала огромное количество достоинств, но мне хотелось бы обратить внимание читателей на некоторые его особенности.
Клееный брус, несмотря на высокую технологичность, остается деревом. И все недостатки деревянных построек (усадка, трещины, щели и проч.) могут проявиться. Но все познается в сравнении: например, усадка дома из клееного бруса — всего лишь 1,5–2%. Однако, если кто-то скажет, что при использовании клееного бруса подобных дефектов можно избежать на 100%, то это будет неправдой. Планируя строительство из деревянного бруса, следует учитывать соотношение стоимости дома и его энергоэффективности: если стены тонкие, то цена будет небольшая, но энергозатраты — значительными; если же стены толстые, то цена дома будет намного выше. В Финляндии клееный брус уже давно перешел в категорию Luxury, и там принятая толщина стены дома для постоянного проживания из этого материала — 270 мм. В России таких требований к энергосбережению нет, а каркасные дома только завоевывают рынок качественного деревянного домостроения, на котором до сих пор доминирует именно клееный брус разной толщины: в дачных домах — 125–170 мм, в домах постоянного проживания — 170–215 мм.
К сожалению, в нашей стране до сих пор распространено мнение, что хороший дом — это каменный дом, а деревянный недостаточно надежен и престижен».
Хейкки Мянтюниеми
Хейкки Мянтюниеми, коммерческий директор компании «Артикхаус»:
«Большинство деревянных домов «Артикхаус» сегодня производится из клееного бруса. Такова глобальная тенденция, ведь клееный брус — натуральный, высококачественный и долговечный строительный материал. Он сохраняет объем и размеры значительно дольше, чем обычное бревно, и менее подвержен образованию трещин и остаточной деформации.
В качестве сырья «Артикхаус» использует главным образом полярную сосну или ель (по желанию заказчика). Доски из самой крепкой части ствола размещаются во внешнем слое бруса, дефектные участки древесины исключаются из производства вообще, благодаря чему достигаются высочайшие качества материала — как эстетические, так и технические. Для склейки используются ламели толщиной 50–75 мм и шириной 150–225 мм. Сам процесс происходит при постоянной температуре воздуха +20 °С и минимальной влажности 50%. Стандартная влажность ламелей при этом 16% (±2%).
Каждая заготовка проходит тщательную проверку. Дефекты, неприемлемые на данной стадии, — это изъяны цвета, сухие сучки, гниль и трещины. Если на ламели обнаружено несколько дефектов, то весь брусок выбраковывается. Доски, которые требуется удлинить перед склейкой, нарезаются автоматически и затем соединяются пальцевым (или шиповым) методом. В готовом склеенном изделии стыки распределены по длине. Доски соединяются с помощью полиуретанового клея до необходимой длины (от 6 до 12 м). Поверхности ламелей, предназначенные для склеивания, шлифуются. Клей наносится автоматически, после чего ламели совмещаются и отправляются под пресс, где в течение 30 минут находятся под высоким давлением. Затем клееный брус профилируется в соответствии с заказом и передается на линию финального производства.
Мы используем клеи, безопасные для здоровья и окружающей среды. Качество изделий на всех этапах производства деревянных домов «Артикхаус» соответствует требованиям независимых европейских экспертных компаний».
Дмитрий Савенков
Дмитрий Савенков, коммерческий директор компании «Вишера»:
«Вишера» изготавливает профилированный клееный брус трех сечений: 212х190, 169х190 и 126х190 мм. При производстве используются только цельные ламели из ели, высушенные до влажности 8–9%. Ель мы выбрали потому, что у нее ровный белый цвет, низкое содержание смолы, отсутствуют крупные сучки, а также имеется возможность замены крошащихся и подгнивших сучков здоровыми. Благодаря применению только цельных ламелей текстура сохраняется по всей длине бруса, исключается резкое и многократное изменение цвета в теле одного изделия, что характерно для сосны.
При изготовлении бруса мы используем экологически чистый клей «Каско адгезив» концерна Akzo Nobel (Швеция). Каждая новая партия клееного бруса проходит жесткое тестирование: образец варится в кипящей воде около шести часов, затем подвергается интенсивной сушке.
Благодаря индустриальной технологии «Вишера», основанной на модульной системе, точность раскроя и пазовки брусовых деталей достигает ±0,3 мм. На стройплощадку комплект дома доставляется нашим транспортом по уровням, это позволяет вести сборку прямо «с колес», что и осуществляется нашими партнерами — строительными компаниями с большим опытом в домостроении по технологии «Вишера». Полная заводская готовность брусовых деталей обеспечивает высокие темпы работ — 3,5 м³/чел. за смену при обычной норме около 1,5 м³, т.е. дом площадью 200 м² собирается бригадой из четырех человек менее чем за 20 дней. При этом могут применяться лишь два инструмента: киянка для нагелей и гаечный ключ для стяжек».
Александр Петунин
Александр Петунин, генеральный директор компании «Палекс-Строй»:
«Все существующие на сегодняшний день технологии деревянного домостроения (дома из круглого бревна, профилированного цельного и клееного бруса) имеют те или иные преимущества и недостатки.
Одним из минусов цельной древесины является возможное растрескивание бревна или бруса, а также длительная усадка, из-за чего отделку дома нельзя начать раньше, чем через год после окончания строительства.
Клееная древесина практически лишена этих недостатков и обладает следующими преимуществами: не меняет свою форму во время эксплуатации; имеет большую по сравнению с обычной древесиной прочность, но меньшую теплопроводность; не растрескивается; отличается высоким качеством поверхности.
При производстве клееного бруса ствол дерева распиливается на доски, поврежденные участки удаляются, а доски высушиваются на специальном оборудовании и сращиваются в ламели; затем по определенной технологии из них под высоким давлением склеивается брус. Качество бруса зависит от древесины, из которой он сделан. Дерево, произрастающее в регионах с холодным климатом и коротким летом, имеет более плотную структуру и более долговечно. Поэтому «Палекс-Строй» для изготовления бруса использует байкальскую и ангарскую сосну. Отличаясь медленным ростом, она имеет меньшую долю лубяного волокна, поэтому меньше усыхает и скручивается. А ствол растет очень прямым, что является следствием адаптации к большой снеговой нагрузке.
Усадка бруса, его дальнейшее поведение в процессе эксплуатации зависят от условий, в которых было произведено склеивание. В помещении непременно нужно поддерживать нормы влажности и чистоты воздуха, а клеи должны соответствовать требованиям технологической линии — только в этом случае можно получить качественный продукт.
Брус «Палекс-Строй» изготавливается в Иркутске с соблюдением всех названных требований. Сушка проходит в специальных камерах итальянской компании Incomac. В производстве используются безвредные клеи на водной основе Akzo Nobel (Швеция), Klebchemie (Германия), соответствующие категории D4, — самые экологически чистые по европейским стандартам. Влажность готового бруса составляет 8–12%».
Антон Косарев
Антон Косарев, генеральный директор компании «Изба Де Люкс»:
«Сегодня архитекторы создают уникальные проекты, которые зачастую можно реализовать только благодаря использованию клееной и гнутоклееной древесины. О технологии производства клееной древесины уже много говорилось на страницах журнала. Хочу остановиться на таком важном вопросе, как сроки возведения домов. Материал на строительную площадку приходит в полной заводской готовности. Задача монтажников — собрать дом из отдельных элементов по технологической карте. Если взять фактически затрачиваемое время, то этот процесс при хороших погодных условиях для дома площадью 300 м² и объемом по клееному брусу 140 м³ занимает 14 дней. Сборку осуществляет бригада из пяти человек без использования спецтехники. Такие сроки невозможны при других технологиях малоэтажного строительства, кроме каркасно-панельных домов заводской готовности, но их сборка требует применения подъемной техники.
Клееный брус на протяжении всего срока службы не меняет геометрических размеров. Этим он отличается от других строительных материалов из древесины, не прошедших камерную сушку. В результате расходы на ремонт постройки сводятся к минимуму.
При правильном теплотехническом расчете затраты на отопление и горячее водоснабжение дома площадью 340 м² , построенного из клееного бруса толщиной 200 мм, зимой 2009 года составляли 1400 рублей в месяц, а 2010-го — 1200 рублей. Это сопоставимо с расходами на отопление и горячее водоснабжение стандартной двухкомнатной квартиры площадью 70 м²».
Евгений Чекалев
Евгений Чекалев, проектировщик компании «Импульс-строй»:
«Древесина — «дышащий» строительный материал. Влажность воздуха внутри деревянного дома поддерживается на оптимальном для человека уровне сама собой, без специального оборудования для кондиционирования воздуха. По сравнению с кирпичными и бетонными стенами той же толщины деревянные стены имеют в несколько раз лучшую теплоизоляционную способность.
Однако при использовании в строительстве непросушенных деревянных деталей могут возникнуть серьезные проблемы: деформированная крыша, выдавленные рамы, не закрывающиеся двери, вспученная вагонка на стенах, щели в полах и т.д. Избежать таких напастей помогает применение клееного профилированного бруса, появившегося в жилищном строительстве 25 лет назад.
Схематично его производство выглядит так:
- бревно распиливается на доски (ламели);
- доски высушиваются в сушильных камерах до 12% влажности;
- доски склеиваются друг с другом специальным двухкомпонентным экологически чистым клеем (например, Akzo Nobel) под давлением с использованием прессов;
- из сухого деревянного пакета на четырехсторонних станках профилируется стеновой брус нужной формы;
- готовые брусья торцуются (обрезаются) и запиливаются «в чашку» на высокоточном фрезерном оборудовании;
- каждый элемент имеет маркировку, в результате чего дом собирается подобно конструктору и не требует длительной плотницкой работы.
Строительство дома из клееного бруса длится в среднем от четырех до шести месяцев и может проводиться в течение всего года (если фундамент построен до наступления холодов). Для сохранения тепла в доме достаточно толщины стены 200 мм (теплоизоляционная способность бруса в семь раз выше бетона)».
Мария Бушуева
Мария Бушуева, менеджер по работе с клиентами компании «КСДом»:
«Благодаря своим свойствам дерево всегда было и остается превосходным строительным материалом, а новые технологии делают его все более совершенным. Кроме того, применение в деревянном домостроении современных материалов и технологий дает возможность выполнить возросшие требования к энергосбережению.
С появлением новых способов обработки, а также соединений деревянных элементов, изменились и виды деревянных конструкций. Появились их клееные варианты, позволяющие создавать сложные архитектурные формы.
Специалисты компании «КСДом» уделяют особое внимание качеству склейки ламелей. «КСДом» при изготовлении клееного бруса использует клеевую систему Concept 111/111H (PIBond PI-111/H-30) японской корпорации Oshika, которая имеет сертификат на производство ответственных клееных деревянных изделий — несущих конструкционных балок без ограничений длины. Клеевой шов по прочности и влагостойкости удовлетворяет требованиям европейского стандарта EN-391 часть В.
Экологическая безопасность клеевых систем так же важна, как и их эксплуатационная надежность. Применяемые нами материалы не содержат формальдегида, меламина, фенола и толуола, вызывающих раковые заболевания. Отвержденный клей не разлагается и не выделяет токсичных веществ на протяжении всего периода эксплуатации здания, он даже разрешен к использованию в изделиях, находящихся в непосредственном контакте с пищевыми продуктами».
Сергей Ружин
Сергей Ружин, специалист по связям с общественностью компании Greenside:
«В производстве клееного бруса одним из самых важных и ответственных этапов является склеивание ламелей. Если будет нарушена технология, то при эксплуатации дома конструктивные элементы могут расклеиться.
Поэтому для производства клееного бруса Greenside использует качественные клеевые системы, удовлетворяющие требованиям российских Государственных стандартов по изготовлению клееных деревянных конструкций (КДК). Их преимущества — это высокая прочность и экологическая безопасность готового изделия. В соответствии с Государственными стандартами образцы каждой партии КДК проходят испытания на прочность и водостойкость клеевого шва в аттестованных лабораториях».
