Готовые проекты

Клееный брус

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Клееный брус (клеёный профилированный брус) - сокращенное международное обозначение "Glulam" (glued laminated timber) строительный материал из древесины. Производится путем склеивания собранных в пакеты высушенных, остроганных и отсортированных досок (ламелей). Изготавливается из древесины преимущественно хвойных пород. В России для производства клееного бруса в основном используются северные породы сосны и ели, реже - сибирские кедр и лиственница. Применяется в строительстве (деревянное домостроение), производстве столярных изделий.

История

Наиболее древний аналог технологии производства клееного бруса - лук японских воинов. С 12 века дугу стрелкового оружия в Японии начали изготавливать путем склеивания составных частей из бамбука и дерева, что значительно увеличило его упругость, прочность, надежность, точность и дальность поражения цели.
Идея соединения деревянных брусьев с помощью клина принадлежит архитектору Филиберу Делорму. В 1548 году он впервые применил этот метод соединения деревянных частей при проектировании и строительстве арочных частей зданий дворцового масштаба.
Гнутые, сложенные друг на друга и скрепленные шпонкой или клиньями несущие детали использовали зодчие барокко, в том числе мастера деревянного зодчества в России.
В 19 веке сборные деревянные арочные конструкции начали скреплять с помощью металлических скоб - затяжек, что позволило серьезно увеличить сферу дуги.
В 1890 году идею усовершенствовал немецкий плотник Отто Хетцер. Он первый при создании массивных конструкций из отдельных деревянных деталей с применением клея из казеина придал им пространственность, изогнутость. 22 июня 1906 года Карл Фридрих Отто Хетцер получил немецкий государственный патент № 197773 на гнутые клееные фермы, состоящие из двух и более ламелей. В Швейцарии способом Хетцера было построено много зданий, большинство из которых сохранились до сих пор.

Свойства материала

Склеивание как неподвижное соединение позволяет получить несущую часть высокой жесткости и стабильности форм. Клееный брус благодаря однородности имеет повышенные по сравнению с материалом из массива древесины значения прочности (показатель DIN 1052).
Предварительная сушка досок (ламелей) и снятие древесного напряжения (за счет распиливания и сборки бруса из отдельных ламелей путем прессования) исключает сквозные растрескивания и искривления готового продукта в процессе эксплуатации.
Благодаря многослойности склеенных друг с другом ламелей можно получать строительные детали практически любой желаемой формы. Ведущие мировые компании выпускают детали длиной до 60 метров. Используемый клей обеспечивает качество и характеристики клееного бруса.

Производство клеёного бруса

Процесс производства начинается с распиловки окоренной древесины на доски.
Отобранные по размерам и качеству ламели высушиваются в специальных камерах до влажности, соответствующей их применению (8-18%, в зависимости от типа бруса и применяемого клея). Этим исключается усушка древесины в процессе дальнейшей эксплуатации. Высушенные ламели строгаются и сортируются по прочности (DIN 4074-S10). На этом же этапе маркируются и выторцовываются бракованные участки - большие сучки , трещины, обзолы (откосы или неровности кромок). При необходимости доски сортируются по эстетическим критериям.
На торцах различных по длине отрезков ламелей фрезеруется зубчатый профиль, и они под давлением склеиваются друг с другом до необходимой длины. При таком рациональном производстве теоретически можно получать ламели бесконечной длины. Ламели торцуются на требуемые длины, на поверхности с помощью клееналивной машины крайне тонким слоем наносится клей (менее 1 % от объема клееного бруса).

Клей

Для склеивания ламелей используются различные виды клея в зависимости от условий эксплуатации готовой продукции:

Меламиновые клеи - прозрачный клеевой шов, широко применяются в Европе, в т.ч. в России при производстве большепролетных конструкций
Резорциновые клеи - темный клеевой шов, нашли свое применение в США и Японии, применяются для производства всевозможных конструкций, используемых снаружи здания, в т.ч. для условий повышенной влажности (мосты, судостроение и т.д)
EPI - система - прозрачный клеевой шов, применяется в Японии и России для производства деталей и изделий малоэтажного домостроения
Полиуретановые клеи - прозрачный клеевой шов, позволяют склеивать древесину с влажностью до 18%.

Клеи по степени стойкости к воздействию воды подразделяются на классы:

D3 - столярный
D4 - наружный водостойкий
D4 ++++ - водостойкий с повышенными свойствами

Наиболее известные клеевые системы производят международные компании Akzo Nobel (Casco Systems), Dynea, BASF. Для эксплуатации деталей в помещениях с нормальной влажностью, с повышенной влажностью либо на открытом воздухе используются различные системы клея. Использование различных систем клея подлежит обязательной сертификации.

После нанесения клея ламели собираются в пакеты (заготовку бруса необходимого сечения) и прессуются. После отверждения клея готовый клееный брус строгается и фрезеруется (профилируется).
Впоследствии из заготовки вырезаются детали будущего строения, в заводских условиях изготавливаются узлы соединения конструкции, например чаши. Клееный брус является идеальным материалом для деталей заводского изготовления, т.к. впоследствии не деформируется, чем обеспечивается четкость и плотность примыканий и соединений.

Применение

Деревянные гнуто-клеёные несущие конструкции (ДКК) нашли широкое применение при монтаже сложных кровель, ледовых катков, торговых центров, аквапарков, мостов (в том числе автомобильных), вокзалов и т.д.
Стеновой клееный профилированный брус используется в деревянном домостроении при возведении жилых домов, бань, гостиниц, церквей различной конструктивной сложности и масштабности. Широко применяются как традиционная для России и Северной Америки срубовая конструкция, так и стоечно-балочная конструкция - Fachwerk, Post and Beam (Европа, США и Япония).
Клееный брус используется в производстве окон, дверей, лестниц, перил, подоконников, мебели и других столярных изделий.

Самые известные здания с применением клееных деревянных конструкций

Европа:

Дом Сибелиуса в Лахти (Финляндия) - самый крупный в Северной Европе концертный зал и конгресс-холл из дерева — Зал Сибелиуса (фин. Sibeliustalo, арх. Раймо Рясанен)
Центр Помпиду в Метце (Франция)
Зал заседаний Парламентской Ассамблеи Совета Европы в Страсбурге (Франция)

Россия:

Дворец Деда Мороза в Великом Устюге (Вологодская обл.)
Троице-Измайловский собор - cложные конструкции из клееного бруса использованы при реконструкции Троицкого собора Санкт-Петербурга

Достоинства и недостатки клеёного бруса

Достоинства

стабильность формы (исключение деформаций) готового изделия в процессе изготовления и эксплуатации
возможность изготовления конструкций больших размеров (до 60 м в длину)
минимальная усадка при применении в срубах домов
высокая огнестойкость
отсутствие сквозного растрескивания
высокая теплоизоляция в сравнении с цельной древесиной
прочность и долговечность
«мебельное» качество поверхностей
содержание клея ничтожно мало в сравнении с OSB, LVL, ДСП, фанерой

Недостатки

относительно высокая начальная стоимость клееного бруса в сравнении с материалами из цельной древесины;
нарушение технологии при изготовлении и применение некачественного клея может привести к расслоению клееного бруса, его деформации, потере теплоизоляционных, экологических и эстетических качеств.

Древесина в строительстве используется не одну тысячу лет. Самые старые деревянные сооружения, сохранившиеся в том виде, в котором были построены, расположены на севере европейского континента и датируются XII - XIV веками. И сейчас многие люди как в России, так и за её рубежами с гордостью хвастаются домами, построенными дедами и прадедами. Многовековая история деревянного домостроения доказала исключительную пригодность древесины для строительных целей. Современный мир стремится создавать все новые и новые строительные материалы, совершенствуя их различными примесями и добавками, которые повышают эксплуатационные характеристики. Но по-прежнему популярность деревянных домов актуальна. Лидером в домостроении среди натуральных материалов является клееный брус. Именно этот вид бруса обладает хорошими эксплуатационными характеристиками.

Преимущества домов из клеёного бруса:

Каждый хочет жить в доме, который обладает хорошим микроклиматом. Клееный брус относится к материалам, которые поддерживают необходимый уровень влажности, температуры, насыщенность воздуха кислородом и прочее. При постройке такого дома здоровый микроклимат вам и вашей семье обеспечен. Природная красота домов из клееного бруса позволяет обойтись без декорирования.

Клеёный брус является готовым строительным материалом, который производиться на специализированных заводах. Постройка дома из клеёного бруса очень легка. При этом надежность и долговечность дома, при постройке которого используется клеёный брус вместо массивной древесины, гарантирована благодаря современному оборудованию и технологии обработки дерева. Также при строительстве деревянных домов из клеенного бруса не требуется мощный фундамент, что позволит избежать дополнительных затрат.

Качество клеёного бруса обеспечивается благодаря специальной технологии, при которой устраняются все дефекты. В результате поверхность получается идеально ровной и гладкой. Перед обработкой древесину высушивают, избавляя от внутренних напряжений. Все это позволяет избежать усадки и расщелин в доме, которые с течением времени могут повлиять на качество деревянных домов из клееного бруса.