Панельно-каркасний будинок з ЛВЛ брусів
Склалося упереджене ставлення до будівель із дерева. Однак технології зробили крок далеко вперед. Сьогодні масово будуються панельно-каркасні будинки з ЛВЛ-брусів. Що це таке?
Здебільшого це малоповерхове житло (до трьох поверхів). Будівництво йде швидко, що важливо за наших кліматичних умов. Можна створювати найрізноманітніші конструкції.
Будинки виходять теплі, комфортабельні, з гарною звукоізоляцією, без усадочних процесів. Справа в тому, що ЛВЛ-брус геометрично не змінюється, від вологи не набухає, від сонця не тріскається.
Основне завдання – правильно спроектувати та побудувати фундамент, після цього будинок стоїть як моноліт.
Звідки прийшла ця ідея?
Технологію розвинули північноамериканці: Канада та США. Сьогодні в Америці 80-90% житла будується за панельно-каркасною технологією.
На українському ринку перші будинки з ЛВЛ з'явилися у 90-ті роки. Так, 1991-го канадська фірма побудувала у Ханти-Мансійську бізнес-центр за такою технологією. Сьогодні йому вже 23 роки, і він у хорошому стані, фасад не ремонтувався жодного разу. Це щось так говорить про довговічність.
Теоретично панельно-каркасний будинок здатний стояти від 50 до 100 років. Ніщо не може пошкодити його, щоб він згнив або зруйнувався. При правильній експлуатації у цих будинках можуть жити покоління. Є ж дерев'яні будинки, збудовані давним-давно, і вони стоять досі.
Просто у нас склалися певні стереотипи щодо дерев'яних будинків. Це тому, що свого часу на Півночі зводили тимчасове житло, яке було розраховане лише на 20 років. А ним користуються досі. Зрозуміло, в якому воно зараз. Ось звідси й пішло негативне ставлення до «дерев'яшок».
Що ж таке ЛВЛ брус?
LVL(ЛВЛ) брус (від англ. Laminated Veneer Lumber)– це високоміцний композитний конструкційний матеріал, на основі масиву натурального дерева, посилений та покращений технологічно. Внаслідок складного технологічного процесу виходить однорідний матеріал з унікальним набором технічних характеристик.
Технічні характеристики ЛВЛ бруса значно перевершують параметри цільного бруса, клеєної деревини та пиломатеріалів високого класу. Основною сировиною для ЛВЛ-Брусу є шпон деревини хвойних порід (різні виробники використовують різні породи дерев або їх мікс).
Термін ЛВЛ (англ. Laminated Veneer Lumber) введений у 1960-ті роки компанією Wayerhauser (США), де було розроблено сам продукт та встановлено першу виробничу лінію ЛВЛ.
В основі технологічного процесу вироблення ЛВЛ лежить виробництво фанери, але із суттєвими змінами. ЛВЛ брус виготовляється з 9 і більше пластів шпону товщиною близько 3 мм, які укладаються в поздовжньому напрямку виробу та склеюють між собою паралельно волокнам суміжних шарів. Причому відбір матеріалу починається, насправді, ще на вирубці.
Для клеєного бруса LVL беруться переважно хлисті хвойних порід перших зрізів комельної частини. Після термо- та гідрообробки, ошкурювання та розпилу вони піддаються лущенню на повністю автоматизованому верстаті. Центрівка та обмір заготовок проводиться за допомогою високоточних лазерних пристроїв.
Така технологія виробництва дозволяє отримати однорідний бездефектний матеріал, шарувата структура якого робить його міцним, довговічним і значно перевершує за основними параметрами і традиційний брус, і оциліндрована колода, і клеєний брус з ламелей.
На сьогоднішній день ЛВЛ брус по праву вважається найкращим за технологічністю, надійністю та механічним.характеристикам деревним матеріалом.
ЛВЛ брус має дуже високі характеристики міцності, за даними інспекційних випробувань, проведених ЦНДІБК ім. Кучеренко, міцність LVL в 1,5-3 рази вища, ніж у клеєного бруса або у звичайних пиломатеріалів.
До таких особливостей відносяться:
1. Паралельний напрямок волокон у шарах шпону утворюють брус; 2. Виняток впливу сучків та інших вад деревини на міцність бруса (вони рівномірно розподілені в товщі шарів і не мають істотного впливу на характеристики міцності); 3. При виробництві ЛВЛ-бруса використовується шпон розсортований за густиною: шпон більш високих сортів застосовується на поверхневі шари матеріалу, а нижчих сортів застосовується в середніх шарах, таким чином досягаються стабільні фізико-механічні властивості ЛВЛ-бруса, що особливо важливо в конструкційних матеріалах; - Шари шпону утворюють брус склеюються «на вус» в розбіжність (в шаховому порядку), з кроком близько 1м; 4. При склеюванні шарів шпону використовується потужний прес, застосування якого дозволяє отримати ущільнену структуру волокон; 5. Клейка фенолформальдегідна смола, що застосовується при виробництві ЛВЛ бруса, забезпечує на молекулярному рівні надміцний клейовий шов між шарами шпону.
Все перераховане вище надає ЛВЛ брусу унікальні за своїми властивостями характеристики міцності, наприклад, модуль пружності (жорсткості) у ЛВЛ бруса на 24% вище, ніж у масивної ялини, міцність при згині і на злам вище більш ніж в два рази. Ці фізичні показники забезпечуютьвисоку несучу здатність ЛВЛ бруса при менших розмірах у поперечному перерізі, що у свою чергу суттєво знижує загальний обсяг необхідних пиломатеріалів.
Завдяки своїй шаруватій структурі та технології виробництва ЛВЛ брус є повністю однорідним матеріалом з незмінними механічними характеристиками по всій довжині і має постійні фізичні властивості, що не залежать від сезонних факторів.
ЛВЛ брус на відміну від металу та залізобетону має підвищену стійкість до агресивних середовищ і незамінний при будівництві аквапарків, басейнів, сільськогосподарських та промислових споруд.
Товщина ЛВЛ бруса – кратна товщині шпону – 3 мм, мінімальна товщина бруса – 18 мм, максимальна – 102 мм.
Ширина ЛВЛ Брусу: від 100 мм до 1800 мм. ЛВЛ брус може випускатися довжиною 18 і більше метрів, що дозволяє легко розв'язувати проблеми, пов'язані з більшими перекриттями в будівлях і спорудах. Довжина балок ЛВЛ Бруса є незаперечною перевагою перед пиломатеріалами з масивної деревини, які зазвичай випускаються завдовжки до 6 м.
Заготівлі ЛВЛ розрізаються в розмір точно за бажанням замовника. Залежно від передбачуваного застосування заготівлі ріжуться або на поздовжні бруски, або на дошки, що легко обробляються і в умовах виробництва, і на будівельному майданчику.
ЛВЛ брус володіє високими теплоізоляційними та акустичними характеристиками і чудово поєднується з більшістю звуко- та теплоізоляційних матеріалів. Застосування ЛВЛ бруса в несучих конструкціях забезпечує відсутність «містків холоду» по порожнинах і елементах кріплення і виключення явищ, пов'язаних з появою конденсату і гниття.
ЛВЛ брус та вироби з нього легко піддаються обробці лакофарбовими.покриттями, антисептиками та антипіренами.
ЛВЛ брус має більш високу вогнестійкість у порівнянні зі звичайним брусом, яка досягається шляхом великої багатошарової та меншої пористості. Клейка фенолформальдегідна смола, що використовується у виробництві ЛВЛ, нейтральна до окислення і не сприяє загорянню.
Щільність та відсутність тріщин перешкоджає проникненню вогню та температури вглиб матеріалу. При температурі 300°З поверхні балки ЛВЛ брус зберігає свої властивості протягом 30-60хвилин. За вказаної температури відбувається повільне обвуглювання балки зі швидкістю 0,6 мм/хв. по площинах та 1 мм/хв. по торцях.
Конструкції з ЛВЛ не вимагають улаштування посиленого фундаменту та зручні при монтажі: вони можуть переміщатися по землі та підніматися на верхні поверхи без застосування спеціальної техніки. Як наслідок, будівництво будівель з використанням ЛВЛ вимагає значно менших фінансових і тимчасових витрат, ніж будівництво з цегли та бетону.
Традиційно всі виробники випускають дві основні марки ЛВЛ бруса:
1. ЛВЛ брус у якого деревні волокна у всіх шарах шпону розташовуються паралельно один одному в поздовжньому напрямку.
Цей вид ЛВЛ бруса на сьогоднішній момент отримав у нас в Україні більш широке поширення. Це так званий конструкційний брус, що володіє дуже високими характеристиками міцності, як правило він використовується для перекриттів, несучих конструкцій покрівель і каркасних будівель.
Його недоліком є "скручування" країв заготовок великої ширини (для кожної стандартної товщини бруса є критичний показник ширини, після якого брус починає "посміхатися");
2. ЛВЛ брус у якого деревні волокна в 20% шарів шпону розташовуються в поперечномунапрямі, тобто. у кожному п'ятому шарі шпону волокна перпендикулярні до розташування волокон у більшості інших шарів.
Дана структура покращує міцність на бічний вигин та жорсткість панелі та збільшує міцність на зсув, у разі застосування як балку. Такий ЛВЛ брус не схильний до ефекту «скручування», але має трохи гірші механічні характеристики.
Даний вид ЛВЛ бруса використовується там, де необхідні заготовки великої ширини: стінові та покрівельні панелі, дверні полотна тощо. Цей тип ЛВЛ бруса поки що використовується в Україні набагато рідше, що можливо обумовлено його вищою ціною.