ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УНИКАЛЬНЫХ СВОЙСТВ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ПАНЕЛЕЙ CLT В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

За рубежом строились и строятся  здания с использованием клееных деревянных конструкций, вызывая огромный интерес своей архитектурой и инновационными конструкциями, оставаясь конкурентоспособными в сравнении с другими строительными материалами и технологиями.

Клееные деревянные конструкции за последние три десятилетия получили широкое распространение во многих странах. Россия же,  имея все необходимые ресурсы для изготовления и использования клееных деревянных конструкций, и проверенный столетиями опыт строительства из древесины, не использует их в полной мере.

Характерно то, что даже в странах, бедных лесом, считают эффективным производство клееных конструкций с использованием привозной древесины.

Использованию древесины способствует богатейшие возможности клееных конструкций  в стилеобразовании и в создании прекрасных интерьеров, не требующих дополнительной отделки дорогостоящими материалами.

Появление нового продукта высоких технологий - клееных деревянных панелей системы CLTсделало экологически чистую древесину реальной альтернативой железобетону в индустриальном домостроении.

В развитых странах при производстве строительных работ и сносе зданий создается 40—50 % всех отходов. Около 40 % всего объема энергопотребления и 30 % выбросов двуокиси углерода приходится на эксплуатацию зданий. Производство строительной продукции имеет 5% долю энергопотребления и выбросов углекислого газа. На долю транспортных средств, занятых в строительстве, приходится 25% выбросов от всего транспортного трафика. Наибольший объем вредных выбросов отмечается при изготовлении цемента и составляет, по разным источникам, около 5—8 % от общего объема выбросов углекислого газа

Фактически появилась высокотехнологичная и экологически чистая альтернатива железобетонному домостроению. Эта технология, обозначаемая аббревиатурой CLT (Cross-Laminated Tiimber) охватила большинство стран Европы и стала распространяться в Австралии, США, Канаде. На ее основе производятся многослойные деревянные клееные панели крупного формата. Клей, применяемый при производстве панелей экологически безопасен, не содержит формальдегида, растворителей, канцерогенных веществ.

Благодаря применяемой инновационной технологии изготовления, клееные деревянные панели системы CLT обладают уникальными для деревянных конструкций прочностными характеристиками.

Взаимно перпендикулярное расположение смежных слоев обеспечивает одинаковую прочность панелей как в продольном, так и в поперечном направлениях и это дает им прочностные свойства, более характерные для железобетона, нежели для дерева. Это дает также дополнительные архитектурные возможности, в частности, возможность организации большепролетных перекрытий, дополнительная свобода в организации консольных и навесных решений.

Высокая прочность клееных деревянных панелей в сочетании с малым удельным весом (в 5 раз легче железобетона), а также огнестойкость и сейсмостойкость конструкций позволяют возводить высотные дома целиком из дерева, строить прочные, устойчивые здания в зонах высокой сейсмической активности. Для обеспечения достаточной прочности двухэтажного здания достаточно в качестве несущих стен использовать 3-х слойные панели толщиной около 9 см.

Огнестойкость многослойных клееных деревянных панелей системы CLTсущественно превосходит любые другие виды деревянных конструкций. Этому способствуют многослойность панелей, их высокая плотность, препятствующая распространению огня, свойства применяемого клея и др.

Другой важный показатель — низкая теплопроводность панелей. Когда одна сторона панели нагрета до температуры около 1000 градусов по Цельсию, другая сторона долгое время сохраняет комнатную температуру.

Расчетная скорость обугливания конструкций на основе клееных деревянных панелей - от 0,67 мм/мин до 0,76 мм/мин. Эта скорость зависит от принятых проектом способов стыковки панелей.

Предел огнестойкости зависит от количества слоев в панели. В среднем предел огнестойкости 3-х слойных панелей составляет 30 мин, а для 5-слойных панелей такой же толщины и при такой же нагрузке - 60 мин. При тщательной проработке проектных и конструктивных решений предел огнестойкости может быть существенно увеличен. Так, например, в проекте 9-этажного дома в Лондоне, построенного полностью из деревянных клееных панелей, предел огнестойкости конструкций составляет не менее 90 мин. Есть примеры проектных решений, которые обеспечивают для таких конструкций предел огнестойкости 120 мин. и более.

Клееные деревянные панели идеально подходят для проектирования энергоэффективных домов. Почти герметичная среда помещений не позволяет уходить теплу через щели, как это происходит в обычных домах.

Теплоизоляционные свойства многослойных клееных деревянных панелей аналогичны соответствующим свойствам древесины, из которой они изготовлены. Эти свойства меняются в зависимости от толщины панелей. В этом плане наиболее важными свойствами являются теплопроводность λ (интенсивность теплового потока, проходящего через материал) и теплоемкость c (способность поглощения и сохранения тепла).

Коэффициент теплопроводности многослойных клееных деревянных панелей ведущих европейских производителей равен 0,13 W(m,K). Это в 10 раз ниже чем у бетона и существенно ниже теплопроводности пеноблоков (0,2 W(m,K). Например, многослойная деревянная панель толщиной 65 мм обеспечивает такую же теплоизоляцию, как пенобетонный блок толщиной 100 мм.

Теплоемкость многослойных клееных деревянных панелей составляет 2,0 KJ(kgK). Это более, чем в 2 раза превышает теплоемкость бетона и кирпича (0,88 и 0,84 соответственно).

Таблица 1.

Сравнительная таблица теплопроводности некоторых строительных материалов

Некоторое улучшение теплопроводности многослойных клееных деревянных панелей по сравнению с обычной древесиной обеспечивается за счет слоев клея, который является прекрасным теплоизолятором.

Таким образом, клеёные деревянные панели системы CLT позволяют создавать здания, которые по своей конструкции не менее надежны и безопасны, чем здания из стали и бетона, они наиболее экологичны и экономичны при производстве и эксплуатации.

Список литературы:

1. Бойтемирова И.Н., Лернер М.И., Дворядкина Я. Опыт применения древесины в культовых сооружениях. Вестник научных конференций. 2016.N2-1(6), с.17-19.
2. Бойтемирова И.Н. ,Любакова Д.А. Многоэтажные деревянные здания. Вестник научных конференций. 2016.N2-1(6), с.19-20.
3. Ресурсы интренета: сайт  http://www.crosslam.ru раздел: /tehnicheskie-harakteristiki-kleenyh-paneley
4. Ресурсы интернета: сайт http://archi.ru раздел projects/world