Конструктивная система Naturi в ряду технологий деревянного домостроения

Поделиться с друзьями:

Определение термина «деревянный дом» в отечественных нормативах не приведено. В профессиональной среде деревянным домом принято называть строение, в котором несущие элементы стен выполнены из древесины. Российское деревянное домостроение предлагает более 30-ти типов конструктивных систем деревянных домов.

Под определение «деревянный дом» попадают как конструкции со сплошными деревянными стенами, так и многослойные теплоизолированные конструкции на основе деревянных каркасов или панелей из деревянных деталей с декоративными наружными поверхностями из различных материалов.

Самый массовый в мире деревянный дом - каркасный. Его стены выполнены в виде решетчатых панелей, обшитых хотя бы с одной стороны строительными плитами. Главными достоинствами такой конструктивной системы являются возможность соблюдения требований по энергосбережению, размерная стабильность и многообразие видов декорирования стен.

Самый традиционный деревянный дом - это дом с бревенчатыми стенами. Русский архитектор Михаил Витольдович Красовский в монографии 1916-го г. «Курс русской архитектуры. Деревянное зодчество» написал: «Стены бревенчатого здания могут быть срублены двояким образом: из бревен, расположены вертикально, или из бревен, расположенных горизонтально.» В исполнении с вертикальными бревнами стен«длина стены без опасности её обрушения может быть произвольной». В исполнении с горизонтальными бревнами стен «длина стены не может превышать 4-5 сажен (~ 8,5-10,7 м), если только не будет подперта какими-либо контрфорсами». Однако преимущество вертикального расположения бревен, практиковавшегося народами северной Европы, в значительной мере ослабляется тем, что при усыхании элементов стены между бревнами образуются щели, в которых конопатка держится плохо. Тогда как при горизонтальном расположении бревен, практиковавшимся славянами, бревна при усушке опускаются одно на другое (стена дает осадку), что позволяет стену плотно проконопатить.

Главное достоинство срубовых конструкций – обеспечение комфортабельной воздушной среды в доме за счет естественных свойств древесины стен, в домах «легко дышится».

«Конструктивная система» - это совокупность взаимосвязанных строительных конструкций и основания; так определяет термин ГОСТ 54257-2010 «Надежность строительных конструкций и оснований».

Промышленные предприятия, осуществляющие изготовление элементов строительных конструкций из древесины, и строительные предприятия, возводящие конструкции из древесины, образуют отрасль деревянного домостроения. По многим оценкам, деревянное домостроение становится наиболее перспективным направлением отечественного жилищного строительства.

Российское деревянное домостроение предлагает несколько промышленных конструктивных системс горизонтальным расположением стеновых элементов. В таблице 1 приведен перечень промышленных систем.

Таблица 1. Промышленные конструктивные системы деревянного домостроения с горизонтальным расположением стеновых элементов.



Дома из клеёного профилированного бруса к настоящему времени стали самым массовым срубовым предложением на выставках деревянного домостроения в России. Их доля на рынке продолжает увеличиваться. Общими недостатками срубовых конструкций с горизонтальным расположением стеновых элементов являются свойство усадки (изменения высоты стены при эксплуатации) и недостаточность теплотехнических характеристик стены по сравнению с нормативными требованиями.

Предложений промышленных домов с вертикальным расположением массивных стеновых элементов до 2000-х г.г. на российском рынке не было.

В 2000 г. в Австрии изобретатель и предприниматель Георг Ганаус (Georg Ganaus) было запатентовал новое техническое решение стеновой деревянной конструкции, которое устраняло недостаток стены с вертикальным расположением элементов, отмеченный М.В. Красовским, а именно – образование сквозных зазоров между элементами при эксплуатации.

Цель, которую поставил разработчик конструктивной системы - освоить строительство домов с улучшенными техническими характеристиками из древесины с сохранением её природных свойств. Для этого потребовалось решить несколько изобретательских и организационных задач:

- разработать новую стеновую конструкцию из массивных, то есть сплошных, деревянных элементов без применения клея и изоляционных материалов;

- разработать стеновую конструкцию из унифицированных профилированныз элементов, которые могут образовывать стены различной толщины;

- разработать стеновую конструкцию, не изменяющую высоту стены при эксплуатации, то есть свободную от главного недостатка срубов из элементов, уложенных горизонтальными рядами;

- разработать стеновую конструкцию из вертикальных элементов, которые от изменения температурно-влажностных условий при эксплуатации сплачиваются плотнее, чем при монтаже;

- решить технологические вопросы изготовления элементов в заводских условиях и монтажа в условиях стройплощадок

При разработке продукта были соблюдены принципы, которым соответствовали стеновые элементы, строительные конструкции и способ их возведения. Это:

1. Экологичность основного конструкционного материала дома - древесины. Проявляется в том, что древесина - возобновляемый безотходный при разумном использовании и малоэнэргоемкий в обработке материал;
2. Естественность состояния древесины в конструкции стен. Материал высушен с использованием "мягких" режимов, механически обработан - профилирован - но он не склеен по сечению и сохраняет свои природные свойства;
3. Промышленный способ изготовления элементов;
4. Унификация элементов и соединений, обеспечивающая возможность устраивать конструкции с разным уровнем теплотехнических свойств из одинаковых элементов;
5. Технологичность заготовок, деталей и монтажа.

Один графический фрагмент из описания [2] к патенту Австрии на изобретение приведен на Рис. 1, где изображено горизонтальное сечение средней части однослойной стены, образованной из одного внутреннего слоя главных профилированных стоек и лицевых (наружных) слоев.

  

Рис.1. Горизонтальный разрез стены. Фрагмент описания к патенту Австрии на изобретение [2].

Работы по разработке конструктивной системы продолжались несколько лет, начиная с конца 90-х г.г.

Что получилось в результате комплекса решений и соблюдения принципов? Конструктивная система промышленного деревянного домостроения Naturi, получившая признание в нескольких европейских странах. В том числе в Австрии, где очень строгое законодательство по защите прав потребителей.

Особенности конструкции таковы, что при эксплуатации за счет большого числа соединений паз-гребень в смежных вертикальных элементах и проявления естественных свойств древесины по-разному изменять размеры в определенных направлениях при усушке или разбухании внутренние элементы стены сопрягаются плотнее, чем при монтаже. Теплоизоляция или иные материалы в сопряжениях стоек не применяются. То есть стена сохраняет естественность свойств исходного материала – древесины.

В последующие годы техническое решение было доведено до практического уровня, разработаны многослойные исполнения стеновых конструкций с повышенным сопротивлением теплопередаче. Технологичность всесезонного монтажа была обеспечена малым весом унифицированных элементов Naturi, что позволяет вести работы по монтажу стен без применения грузоподъемных механизмов. Были получены несколько национальных и международных патентов на дополнительные изобретения, образующие систему патентной защиты новой конструктивной системы деревянного домостроения.

Строительная система в целом продвигалась на рынок Австрии и Германии под торговым знаком Naturi.

На двух фото с сайта http://www.naturi-haus.at/ изображены макет стены с двумя внутренними слоями элементов и стеновой элемент для внутреннего слоя.


Рис. 2. Макет стены Naturi с двумя внутренними слоями элементов.


Рис. 3.Стеновой элемент Naturi для внутреннего слоя. 

В России технологию Naturi освоило по лицензии патентовладельца строительное предприятие Виста Строй Сервис. Оно жеорганизовало дилерскую сеть на территории России. Конструктивная система Naturi® совмещает лучшие свойства срубовых конструкций из массива и каркасных домов. Какие именно? В домах Naturi®, также, как в рубленых, обеспечивается комфортабельная воздушная среда за счет естественных свойств проницаемости древесины стен. При этом, видимые части стены образованы гладкими строгаными поверхностями лицевых вертикальных элементов, а толщина стены может выбираться в зависимости от требований по энергосбережению, что превышает возможности традиционных срубов.

Детали для видимых поверхностей, обращенных внутрь или наружу помещения, могут быть изготовлены из различных пород древесины, что расширяет возможности применения элитных пород. Самой совершенной по свойствам будет конструкция с внутренними элементами из кедра. Уникальные фитонцидные свойства кедровой древесины будут прекрасно дополняться свойством меньшей величины усушки/разбухания по сравнению с древесиной ели или сосны, что способствует меньшим изменениям размеров элементов по ширине и уменьшает риск образования зазоров между элементами при чрезмерно сухом режиме эксплуатации, что нередко происходит в отопительный сезон. Стеновые конструкции в домах Naturi, также, как в каркасных домах,обеспечивают размерную стабильность, они не имеют усадки и сезонных изменений высоты стен, эксплуатационных высотных различий между внутренними и наружными стенами.

Система Naturi позволяет строить дома различных размеров, этажности и формы. Освоение производства элементов и строительства домов конструктивной системы Naturi российскимпредприятием Виста Строй Сервис имеет свои особенности по сравнению с европейскими товарными предложениями. Разъясняет такой подход одно из толкований латинского слова NATURA – «природные свойства, естественное качество». Наименование конструктивной системы Naturiотражает техническую сущность стеновых конструкций, выполненных исключительно из древесины с сохранением её природных свойств. Сущность отличий российской версии конструктивной системы – в распространении принципа «естественности» на ограждающие конструкции дома в целом. Российское предприятие восприняло торговое наименование системы Naturi, как философскую концепцию дома, в котором принцип «естественности» распространен на все основные элементы ограждающих конструкций и отделочных материалов.

Конструктивная система Naturi обладает достоинствами, важными для владельцев домов, для изготовителей комплекта и для строителей. На рис. 4; 5; 6 приведены фотографии домов разных размеров со стенами Naturi. Система может обеспечивать не только оптимизацию технических характеристик домов, но также архитектурную выразительность и разнообразие форм. Но дом – это не только стены. Для сущностного обеспечения «естественного качества» недостаточно ограничиться исключительно стеновыми решениями. В состав ограждающих конструкций входят перекрытия, покрытие (крыша), кровля, заполнения проемов. В устройстве всех ограждающих конструкций дома принцип «естественного качества» соблюдается за счет применения безопасных материалов и конструкций.

Безопасность дома – понятие комплексное. Оно включает в себя понятия безопасности от различных видов воздействий. Определения видов безопасности приведены согласно данным сайта www.ecrushim.ru:

- Химическая безопасность. Отсутствие выделения вредных веществ в воздух помещения;
- Физическая безопасность. Тепловой комфорт, отсутствие шума и вибрации, отсутствие экранирующих элементов строительных конструкций, отсутствие электризации внутренних и внешних поверхностей строительных конструкций. Обеспечивается прмененеием древесины;
- Биологическая безопасность. Грибостойкость поверхностей всех материалов, антисептические свойства поверхностей, препятствие распространению насекомых и грызунов;
- Пожарная безопасность;
- Механическая безопасность. Материалы и конструкции не должны разрушаться в течение длительного срока эксплуатации (не менее 50 лет) при действии погодных и эксплуатационных факторов, включая экстремальные.

В домах Naturi обеспечены:
- химическая и физческая безопасность - применением древесины в естественном состоянии, применением теплоизоляции необходимой толщины из морских водорослей и льна, натуральных декоративных покрытий;
- биологическая безопасность - оптимальным применением антисептирующих составов, защищенных европейским сертификатом (знак CE);
- пожарная безопасность - оптимальным применением защитных составов, безопасного оборудования и рациональным проектированием;
- механическая безопасность - рациональным проектированием, соблюдением технических требований в производстве и монтаже элементов.

Итак, сущность реализации конструктивной системы Naturi в России силами ООО Виста Строй Сервис и сетью дилеров - в освоении строительства безопасных деревянных домов, учитывающем природные естественные свойства конструкционных, изолирующих и отделочных материалов. Дом Naturi - дом надежный, теплый, безопасный.

Авторы: Ельчугин А.В. инженер-эксперт консультационного центра ООО «Фирма «Монолит». Лазарев Д.Б, к.т.н., директор по развитию ООО «Виста Строй Сервис».