Многослойные панели из древесины

⌚ Время чтения - 6 минут.

Все новые технологии призваны уменьшить влияние недостатков существующих, так же и CLT появилась, как результат инженерной мысли, чтобы решить три главные проблемы дерева — неоднородность свойств, дефекты и размеры.
Но это не отменяет того факта, что CLT так и остается строительным материалом из дерева, со всеми остальными ограничениями.

Давайте разбираться. Поскольку дерево — это природный материал, который произрастает в лесах, существует ряд особенностей. Первое — волокна, которые идут вдоль дерева, по которым питательные вещества поднимаются от корней. Нужно учитывать физические свойства этих волокон, поскольку при работе вдоль и поперек, они отличаются, что накладывает ограничения применения деревянных элементов, вплоть до графика строительства, закладывая время на усадку. Следующая особенность, которая вытекает из наличия волокон, это влажность. Поскольку естественная влажность пиломатериалов составляет 12 - 20 процентов, а на момент рубки дерева может достигать 80, необходимо учитывать процесс высушивания, поскольку при уменьшении влажности происходит усушка или уменьшается объем древесины, что может приводить к образованию трещин и коробления, поскольку влага поперек волокон выходит или набирается медленнее, чем вдоль волокон. Чем больше сечение, тем сложнее, дольше и дороже выглядит технология высушивания, что влияет на конечную стоимость строительства. Третья особенность - дефекты, необходимо учитывать наличие пороков природного происхождения. Косослой, крень, засмолки, сучки - нарушают однородность материала, ухудшая, на порядок, физические свойства, и ведут к появлению отходов или понижению сорта элементов. Четвертое - размеры, поскольку дерево круглое и имеет сбежистость, т.е. сужается кверху, размеры пиломатериалов ограничены по длине, ширине и толщине, что накладывает ограничения на размеры пиломатериалов, которые используются в строительстве, и как следствие, размеры помещений здания как в плане, так и по высоте.
Таким образом, ряд естественных ограничений формирует область применения дерева - малоэтажное строительство без архитектурных изысков.
CLT технология призвана расширить применение древесины в строительстве.

При развитии химической промышленности появились клеи, которые обеспечивают равнопрочное клеевое соединение деревянных элементов, таким образом, стало возможным вырезать дефекты и использовать отходы производства, склеивая их в конструкции. Так появились клееные балки, размеры которых в разы превышают стандартные деревянные сечения и, как результат, всевозможные клееные элементы, балки таврового сечения, фанеры, ОСП - которые позволяют использовать щепу, что также значительно расширило применение древесины в строительстве.
Одним из следующих этапов логического развития строительной мысли стало увеличение размера клееных элементов до панели как стеновой, так и перекрытия. При этом проблемы пороков древесины и неоднородности свойств решены склеиванием клееных досок в панели, где соседние слои конструкции расположены под углом 90 градусов. Это решение было названо CLT - cross laminated timber или по-русски Перекрестно Клееная Древесина, или панели ДПК.

Резюмируя, ДПК - практически идеальный деревянный элемент, где достигается максимально возможная прочность элементов, размеры ограничены только возможностью транспортировки от производства до места строительства. Немаловажна относительная легкость по сравнению с другими строительными материалами. Монтаж панелями увеличивает скорость возведения, что открывает новые возможности для использования древесины, в том числе применение в многоэтажном жилищном строительстве.

Не смотря на преимущества, необходимо помнить, что ДПК остается элементом из дерева, а следовательно, присущие недостатки или особенности никуда не делись. Прочностные и деформационные характеристики все равно меньше чем у материалов — конкурентов, используемых в строительстве (камень, бетон, сталь), это означает, что сечения элементов из ДПК будут больше, что будет съедать внутреннее пространство здания. Выполнение узлов и архитектурные формы ограничены, т.е. монолитный железобетон при прочих равных условиях, позволит выполнить узлы и элементы компактнее и любой формы, что из дерева будет выполнить сложно или невозможно. С точки зрения энергоэффективности, как в средней полосе России, так и севернее панели ДПК необходимо утеплять, как и любые другие деревянные ограждающие конструкции, что приведет к появлению слоев утеплителя, внутренней отделки, что также увеличит трудоемкость изготовления панелей и стоимость строительства.
Поскольку это древесина, требуется учитывать пожароопасность, что будет накладывать ограничения на этажность, наличие систем пожаротушения, планировки — пути эвакуации. Наличие пор в древесине будет приводить к сезонному изменению влажности конструкции и появлению небольших трещин на поверхности, что может и не являться недостатком, а быть особенностью внешнего вида, также будет требоваться регулярная обработка лакокрасочными покрытиями для защиты от гниения, что будет требовать дополнительных эксплуатационных расходов.
Помимо применения и эксплуатации, необходимо помнить, что значительная стоимость такого рода конструкций формируется также на этапе производства, поскольку необходим качественный клей, оборудование, производственные мощности и большой объем качественной древесины.
Это приводит к тому что конструкции из ДПК являются одними из самых дорогостоящих решений в деревянном домостроении.