Економічність великопролітних клеєних конструкцій

Висока міцність деревини при порівняно невеликій щільності і легкість створюваних споруд робить її досить привабливою для сучасного будівництва. Подальшому розширенню сфери застосування цього матеріалу сприяла поява клеєних дерев'яних конструкцій (КДК).

Використання КДК дозволяє знайти оригінальні архітектурні форми великопролітних спорудах та ідеально підходить для будівництва спортивних конструкцій. Про переваги і можливості КДК на міжнародній практичній конференції «Сучасні спортивні та спортивно-видовищні об'єкти в Республіці Білорусь» розповів Сергій Васильєв, конструктор філії РУП «Інститут БЕЛНІЇС».
 
Нерозривні ламелі

Клеєні вироби виготовляються з попередньо просушених до 10-12% вологості дощок-ламелей, які при з'єднанні дають орієнтацію річних кілець у різних напрямках, що запобігає деформації КДК. Клейові сполуки мають більш високими характеристиками міцності, ніж у звичайної деревини: розірвати склеєні ламелі практично неможливо. Крім того, КДК в п'ять разів легше бетону і в два рази легше металевих конструкцій.

- Застосування нової техніки з'єднань деревини і можливість отримання різних їх комбінацій зробило способи будівництва за допомогою цього матеріалу многообразнее, - каже Сергій Васильєв. - За допомогою клеєних конструкцій, в яких відсутній механічне зрощування, можна перекривати великопролітні будівлі та широко використовувати їх в хімічно агресивних середовищах, наприклад в складських спорудах, де зберігаються добрива та інші хімічні речовини.

В останні три десятки років КДК вельми широко застосовуються при будівництві громадських будівель. У Німеччині, наприклад, 66% спортивних споруд і 25% будівель павільйонного типу зводиться із застосуванням клеєних дерев'яних конструкцій. Таке ж співвідношення спортивних будівель і павільйонів відзначається в Швейцарії та Фінляндії. Широкий розвиток КДК отримали також в Японії.

Великий досвід зі зведення спортивних споруд із застосуванням клеєної деревини накопичений і в Білорусі. Виробництвом подібних виробів в нашій республіці успішно займається Гомельський комбінат будівельних конструкцій - провідне підприємство з випуску цієї продукції.
 
Особливий мікроклімат в аквапарку

У цивільному будівництві КДК часто застосовуються при зведенні спортивних споруд різного функціонального призначення. Це фізкультурні і спортивні зали, плавальні басейни, аквапарки, льодові палаци, тенісні корти, кінноспортивні манежі, стадіони та інші об'єкти.

У спортивних спорудах КДК створюють особливий мікроклімат, що сприяє оздоровленню організму, а також виключає появу і концентрацію неприємних запахів. Дерево прекрасно підходить для конструкцій і поверхонь, що використовуються в басейнах і аквапарках. Правда, при цьому необхідно виключити можливість потрапляння на деревне покриття водяних бризок. Таку конструкцію слід ізолювати від води на висоту приблизно 1,5 метра. Перевага дерева в його малій теплопровідності, в результаті чого подібні конструкції залишаються теплими, і волога не конденсується на поверхні огороджувальних споруд.

Знаючи властивості деревини і маючи техніко-конструкційний досвід роботи з цим матеріалом, можна проектувати і створювати не тільки надійні і міцні, але разом з тим красиві та естетичні будівлі. Адже дерево має живу фактурою та природних різноманітністю відтінків. Завдяки цьому різноманіттю дерев'яні конструкції успішно використовуються для обробки кафе, ресторанів, критих павільйонів. При цьому відпадає необхідність влаштування в таких приміщеннях підвісних стель або облицювання стелі та стін дорогими матеріалами.

Стабільність форми і вогнестійкість

Широке застосування КДК як конструкційний матеріал пояснюється низкою їх позитивних властивостей. Клеєна деревина значно міцніше звичайної, оскільки в процесі її виготовлення з дерева вирізаються всі природні дефекти, наприклад сучки.

- Клеєні конструкції зберігають стабільність форми. Навіть при конструюванні заготовок великого перерізу і довжини відсутні будь-які спотворення і викривлення, - зазначив Сергій Васильєв. - На противагу цільної деревини КДК практично не коробляться, не розтріскуються і не схильні до усадки. Будинки з клеєної деревини можна відразу обробляти, не побоюючись будь-яких змін форми протягом всього його життя.

Позитивними характеристиками КДК є також технологічність виготовлення виробів будь-якої довжини, перерізів і контурів. Висока заводська готовність конструкцій дозволяє досягати максимальної точності розмірів, а простота збірки і обробки на будівельному майданчику і відсутність «мокрих» процесів в рази скорочують терміни робіт.

Чимале гідність клеєних конструкцій - низькі витрати на їх транспортування та малі трудовитрати на монтаж. Крім того, витрата енергії на обробку сировини і виготовлення КДК в 8-10 разів нижче, ніж на виробництво металевих конструкцій, і в 3-4 рази нижче в порівнянні із залізобетонними виробами.

Безсумнівним достоїнством клеєної деревини є і низька швидкість її обвуглювання при пожежі - близько 0,7 мм / хв, а мала теплопровідність забезпечує стійкість конструкцій до впливу вогню протягом тривалого часу. Розрахункові характеристики показують, що без проведення додаткових заходів вогнестійкість будівлі з клеєної деревини становить не менше 30 хвилин.
 
Залізобетон обходиться дорожче

Завдяки своїм численним переваг КДК можуть успішно конкурувати зі сталевими та залізобетонними конструкціями. Техніко-економічні розрахунки показують, що застосування в покриттях прольотом 12-24 метра клеєних конструкцій замість залізобетонних знижує витрати сталі на 20-24 кг/м2, цементу - на 30-35 кг/м2, а маса споруди при цьому зменшується в 4-5 разів. Застосування 1 м3 клеєної деревини в конструкції замінює використання 0,5-1 тонни сталі. Причому при збільшенні прольоту перекриттів ці показники ще більше поліпшуються на користь КДК.

У великопрольотних будівлях використання КДК дозволяє знизити вартість покриттів на 10-30%, а загальну вартість проектування і будівництва - на 15-25%. Вартість експлуатації такого об'єкта також буде помітно нижче в порівнянні з аналогом із залізобетону.

Застосування нових сполучних вузлів на вклеєних металевих стержнях дозволяє зводити великопролітні споруди, не беручи до уваги обмеження з транспортування. Найбільш значущі спортивні об'єкти, побудовані в Білорусі із застосуванням клеєних конструкцій, проліт яких складає більше 36 метрів, - критий каток в Новополоцьку, льодовий палац у Пінську, легкоатлетичний манеж в Гомелі, тенісні корти в Барановичах і Мінську, кінноспортивний манеж в Гомелі, веслувальна база в Бресті і т.д.

Особливе значення КДК набувають в будівлях з великими вільними прольотами, допомагаючи вирішувати питання сприйняття простору. За допомогою клеєних конструкцій вдалося, наприклад, створити особливу привабливість і запам'ятовується архітектурний образ гомельського ринку, де виконано 60-метровий арочний проліт. Оригінальний вигляд придбав також ринок в Бресті, де з допомогою КДК виконаний 60-метровий купол. Проектами вже передбачено зведення в країні нових споруд з 90-метровим куполом і аркою в 90 метрів.

Таким чином, використовуючи привабливі властивості клеєних дерев'яних конструкцій, білоруські проектувальники отримали можливість створювати справді унікальні і досить економічні архітектурні об'єкти.