Традиции и инновации в использовании древесины: сравнение методов строительства

Веками древесина использовалась в качестве универсального строительного материала. Древние люди верили, что природный аромат натурального пиломатериала может отпугивать злых духов, способствует формированию здорового иммунитета, вынашиванию и росту сильного потомства. Мало что поменялось. Но все поверья нашли научное подтверждение. Действительно, выстроенное из дерева жилье является показателем престижа и высокого социального статуса владельца. Благодаря выделяющимся из древесины веществам в помещении создается комфортный микроклимат, улучшается состояние дыхательной и сердечно-сосудистой системы обитающих там людей, повышается настроение и снижается уровень стресса. С целью экономии природных ресурсов и запасов леса современная промышленность нашла аналоговые варианты использования древесины при производстве строительных материалов. Это позволяет придать им большую прочность при минимальном использовании натуральной древесины. В чем особенность?

Традиционные методы строительства

В традициях русского народного зодчества возведение жилых строений, культовых сооружений, парных, зданий общественного назначения из бревен без гвоздей и клея. Аналогичные традиции существовали и у других народностей. Обусловлено это было доступностью больших запасов лесоматериалов и повышенной устойчивостью к сейсмической активности земли. С развитием промышленности стало возможным экономить за счёт сложности обработки элементов крепления по принципу шип-паз. Также наработанные опытом предков сохранились методы традиционной обработки дерева при создании резьбы, мозаик, инкрустаций. Такие навыки и знания передавались из поколения в поколение.

Главное отличие традиционных методов от современных - в затратности ресурсов:

• Сырьевых. Ведь инновационные техники позволяют использование композитных материалов, которые часто являются средством вторичной переработки, производятся с меньшей затратностью электроэнергии, воды, природных ископаемых;
• Трудовых. Для изготовления современных строительных материалов с содержанием древесины используется только машинный труд. Применяются сложные системы оборудования. От человека требуется только контроль правильности подачи заготовок и точности геометрии продукции. Традиционные методы обработки дерева реализуются исключительно вручную. Это трудоемко, но эффектно, оригинально;
• Финансовых. Поставленные на поток современные методы создания пиломатериалов по себестоимости на порядок дешевле, нежели ручная традиционная обработка древесины. Предопределено это затратами на оплату труда мастеров. Соответственно обработанные вручную элементы резьбы или инкрустации отличаются культурной идентичностью, эксклюзивным видом.

Современные технологии

Ввиду снижения себестоимости строительства деревянных сооружений и экономии природных ресурсов сейчас все чаще применяются современные технологии. Проявляется это в использовании разнообразных композитных материалов. То есть плит, созданных из смеси древесины, стружек, полимеров или клеевых составов. В числе часто используемых полотен:

• Практичные CLT-панели производятся из предварительно высушенных до влажности 12% ламелей из хвойных и лиственных пород, сращиваются на клеевой шип. Для сцепления применяются экологичные полиуретановые или меламиновые клеи. Пиломатериал обладает повышенной устойчивостью к сейсмическим толчкам, имеет повышенную экологичность, устойчивость к огню. В сравнении с камнем, кирпичом или брусом обладает относительно малым весом. Его особенность – в четкости геометрических форм, что обеспечивается за счет точного распила ламелей, лежащих в основе CLT-панелей;
• Структурно-изоляционная панель (СИП) создается из OSB плиты и наполнителя. В качестве последнего может использоваться пенополистирол, минеральная вата, стекловолокно, пенополиуретан. Такие инновационные пиломатериалы обладают повышенной огнестойкостью, легко поддаются обработке, просто раскраиваются, имеют повышенную упругость, используются для изогнутых профилей, обладают повышенной адгезией к различным типам строительных штукатурок.
• Древесно-композитные конструкционные материалы - LVL, LSL, OSL, PSL. Первый используют при строительстве загородных домов, спортивных сооружений, складов, ангаров, при изготовлении мебели, окон, межкомнатных дверей, перегородок, предметов интерьера. Его производят из листов шпона. LSL - из удлиненных плоских стружек, которые образуются при раскрое плит. Их укладывают параллельно, чтобы создать красивый равномерный узор. Для создания OSL аналогично используется полученная при раскройке стружка, но укороченного в сравнении с LSL вида. Эти стройматериалы применяют для изготовления ригелей, стоек для каркасных домов. PSL-брус изготавливают из склеенных между собой удлиненных листов шпона. Его используют для конструкции с большими пролетами, ведь пиломатериал позволяет выдерживать высокие нагрузки. Ранее такие технологии для строительства протяженных конструкций были недоступны. В качестве сырья подходят сосна, лириодендрон, тсуга.

Технологии позволяют создавать строительный материал необычной геометрии по заданным параметрам. При этом обеспечивается создание необычных архитектурных форм и асимметричных сооружений.

Использование синтетических полимерных компонентов способствует повышению биологической нейтральности стройматериала. То есть без необходимости своевременной обработки защитными пропитками он становится устойчивым к спорам грибков, плесени, нашествию грызунов или микроорганизмов.

Инновационные технологии позволяют ускорить процесс создания резных, декоративных элементов. Для этого используется технология 3D-печати по дереву. Все, что потребуется от оператора - это задача исходных параметров или узора, который нужно нанести или вырезать. Часто он подбирается не вручную, а с использованием нейросети.

Вместо выводов

За инновациями в технологиях создания строительных материалов будущее. Соответственно задача производителя подобрать баланс между использованием традиционных и современных методов обработки древесины или материалов, которые качественно её имитируют.