УДК 641.841 А.Б. Сивенков (Академия ГПС МЧС России; e-mail: sivenkov01@mail.ru) КОНЦЕПЦИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Предложена концепция обеспечения эффективности строительных материалов и изделий из древесины, определяющая долговечность, комфортность и экономическую эффективность объектов деревянного домостроения. Различные виды безопасности (пожарная, физико-механическая, экологическая) включены в понятия долговечности и комфортности. Ключевые слова: деревянные строительные материалы и изделия, долговечность, комфортность, экономическая эффективность. A.B. Sivenkov THE CONCEPT OF ENSURING EFFICIENCY OF WOODEN BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS A concept of the ensuring effectiveness of building materials and wood products, which determines the durability, comfort and cost-effectiveness of objects timber construction. Different types of safety (fire, physical, mechanical, environmental) are included in the concept of durability and comfort. Key words: wood building materials and products, durability, comfort, economic efficiency. В российской и зарубежной строительной индустрии применение композитных материалов и изделий является основой современного строительства зданий и сооружений различного функционального назначения. Деревянные материалы и изделия традиционно находят широкое применение в различных сферах народного хозяйства: в домостроении – для строительства жилых, общественных, производственных, сельскохозяйственных, животноводческих, складских и прочих зданий и сооружений; в транспортной системе – при строительстве железнодорожных путей, подвесных мостовых развязок; в гидростроительстве – при сооружении опор и небольших деревянных мостов. В северных и северо-восточных климатически холодных районах страны, богатых лесами, до сих пор популярно строительство бревенчатых домов. Для несущих ограждающих конструкций зданий используют бревна круглого сечения или механически обработанных с плоской формой из хвойных разновидностей древесины [1]. Программы поддержки развития деревянного домостроения, принятые на государственном уровне за рубежом и в России, диктуют необходимость применения качественно новых строительных материалов и изделий на основе Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) Выпуск № 3 (49), 2013 г. 1 древесины для строительства комфортного и безопасного жилья. Этому способствует накопленный богатый отечественный и зарубежный опыт в области строительства. В настоящее время в мире развитие современного деревянного домостроения идёт по пути создания новых прогрессивных индустриальных технологий изготовления разных композитных материалов и изделий на основе древесины. В России развитие индустрии деревянного домостроения в период до 2020 года определяется Программой Правительства Российской Федерации по реализации национального проекта "Жильё". Возможными путями совершенствования отрасли деревянного домостроения в России является внедрение надёжных и безопасных конструктивных технологий с применением различных строительных материалов и изделий в рамках стратегии развития малоэтажного деревянного домостроения в XXI веке [2]. Реализация данной стратегии возможна при соблюдении трёх принципов: "Экология – экономика – эстетика". Настоящая стратегия предусматривает строительство безопасных, экономичных и комфортных зданий и сооружений, что во многом определяется свойствами применяемых в строительстве деревянных материалов и изделий. К сожалению, большинство строительных материалов и изделий на основе древесины не обладают комплексом требуемых эксплуатационных свойств. В большей степени это связано с ограниченностью требований действующих нормативных документов и законодательных актов в сфере деревянного домостроения, а также отсутствием концепции обеспечения эффективности применения деревянных материалов и изделий в строительстве. Анализ применяемых деревянных строительных материалов и изделий свидетельствует об активном использовании целого спектра отделочных и облицовочных материалов отечественного и зарубежного производства с использованием массивной или измельчённой древесины. Наиболее известными материалами, используемыми в мировой практике строительства, являются LVL – Laminated Veneer Lumber, PSL – Parallel Strand Lumber, LSL – Laminated Strand Lumber, OSL – Oriented Strand Lumber. Эти материалы характеризуются высокой однородностью и стабильностью свойств, полнотой переработки первичного древесного сырья (до 75 %) и возможностью использования в их изготовлении не только хвойных пород древесины, но и некоторых лиственных разновидностей, например древесины тополя) [3]. Большие перспективы имеет применение LVL в конструкциях двутавровых балок (I-joist). Помимо рассмотренных выше материалов находят своё широкое применение деревянные массивные клееные панели Cross Laminated Timber (CLT), разработанные в Швейцарии в начале 90-х годов и имеющие положительный опыт их использования в Германии, Швеции, Австрии, Великобритании, Канаде и США, технология которых базируется на перекрёстном склеивании дощатых щитов [3]. Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) Выпуск № 3 (49), 2013 г. 2 Среди материалов, разработанных в последние годы, выделяются ячеистые плиты из массивной древесины, применяемые в мебельной промышленности, а также в качестве декоративного интерьерного материала. Данный материал может выпускаться в виде теплоизоляционных блоков для строительства объектов малоэтажного домостроения. Большой практический интерес представляет применение в строительстве конструкций из термопрессованной древесины, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Работы, которые проводились в 50-х годах прошлого столетия в Воронежском лесотехническом институте [4], стали основой современных технологий производства термопрессованных конструкционных материалов на основе древесины. Технологии производства композиционных древесных материалов с получением отделочных и облицовочных плитных материалов на основе измельчённой древесины типа MDF (Medium Density Fiberboard), плит на основе крупноразмерной стружки с ортогональной ориентацией компонентов (OSB-oriented strand board) или на основе древесной стружки с параллельным направлением компонентов (PSL –Parallel Strand Lumber и LSL – Laminated Strand Lumber), плит HDF (High Density Fiberboard), к сожалению, не позволяют окончательно решить проблему создания материалов нового поколения [3]. Тем не менее, несомненными достоинствами данных материалов и изделий являются повышенная влагостойкость, малая подверженность гниению и поражению насекомыми, долговечность (сопротивление биокоррозии), а также высокие физико-механические показатели. Однако даже перечисленные положительные свойства деревянных материалов без достижения высокого устойчивого результата по обеспечению пожарной безопасности (снижение пожарной опасности и повышение огнестойкости), улучшению экологической безопасности (повышение санитарной гигиены, снижение дымовыделения и образования токсичных продуктов горения в условиях пожара) не позволяют эффективно и безопасно для человека и окружающей среды применять их в строительстве. Несмотря на большой прогресс в области создания строительных композитных материалов и изделий остаётся неопределённость в системности разработки безопасных, экономичных и технологичных деревянных материалов и изделий, а также требований к их эффективному применению в строительстве. В настоящей статье предлагается концепция обеспечения эффективности деревянных строительных материалов и изделий, представленная в виде структурно-логической схемы на рис. 1. Под эффективными строительными материалами и изделиями понимаются строительные материалы и изделия, обладающие комплексом эксплуатационных свойств, обеспечивающих безопасное, долговечное и экономичное применение их в строительстве. Основными требованиями по обеспечению эффективности строительных материалов и изделий являются требования комфортности, долговечности и экономической эффективности. Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) Выпуск № 3 (49), 2013 г. 3 Сопротивление биокоррозии Долговечность Физико-механическая безопасность Экономическая эффективность Эстетическая декоративность Эффективные деревянные строительные материалы и изделия Пожарная безопасность Теплофизические характеристики Шумо-звукоизоляция Комфортность Экологическая безопасность Рис. 1. Концептуальная структурно-логическая схема обеспечения эффективности деревянных строительных материалов и изделий Важнейшим звеном структурно-логической схемы являются: "долговечность – физико-механическая безопасность – пожарная безопасность – теплофизические характеристики – комфортность – экологическая безопасность". Долговечность определяется сопротивлением материалов и изделий биокоррозии и физико-механической безопасностью, которая характеризуется изменением прочностных показателей материалов и конструкций на основе древесины не только в нормальных условиях эксплуатации, но и в условиях пожара. Теплофизические характеристики строительных материалов и изделий, согласно концепции, определяют, прежде всего, комфортность и пожарную безопасность. Важной составляющей комфортности является экологическая безопасность, которая, в свою очередь, определяется санитарно-гигиеническими требованиями к материалам и изделиям на основе древесины, а также способностью образования в условиях пожара предельно допустимых концентраций дымовых частиц и токсичных продуктов горения не только в объёме помещения или здания, но и в окружающей среде. В настоящее время приоритет в малоэтажном деревянном домостроении, а также в строительстве индустриальных зданий и сооружений с использованием древесины отдаётся в большей степени аспектам долговечности в виде обеспечения физико-механической безопасности в нормальных условиях эксплуатации, экономической эффективности и комфортности (теплоэнергосбережение, шумо-звукоизоляция и эстетическая декоративность). Требования пожарной безопасности к объектам малоэтажного деревянного домостроения фактически остаются без внимания. Несмотря на существенное реформирование нормативной базы в области пожарной безопасности, в том числе принятия Федерального закона 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" [5], противопожарные требования Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) Выпуск № 3 (49), 2013 г. 4 к строительным объектам из древесины не претерпели никаких кардинальных изменений, по сравнению с требованиями нормативных документов последних десятилетий прошлого века. Вопросы обеспечения экологической безопасности при строительстве объектов малоэтажного домостроения также нормативно не отрегулированы. Требования экологической безопасности пока еще находятся на стадии развития и гармонизации с мировыми стандартами. Вступление России в ВТО и проведение, в связи с этим, гармонизации отечественных и зарубежных норм открывает возможности для реализации перспектив отечественного деревянного домостроения, связанных с масштабным строительством безопасных и комфортных объектов из древесины, а также возведением многоэтажных и многоквартирных зданий и сооружений с использованием различных древесных материалов и конструкций, что значительно усиливает актуальность разработки, внедрения в промышленное производство и дальнейшего применения эффективных деревянных материалов и изделий в строительстве. Литература 1. Романенков И.Г., Зигерн-Корн В.Н. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов. М.: Стройиздат, 1984, 240 с. 2. Мальцев В.В. Малоэтажное деревянное домостроение: концепция века. Часть 1 // Журнал "Дерево.ru". № 5, 2006. С. 32-38. 3. Композитные древесные материалы: Инвестиционные перспективы в России. Аналитический обзор // Trade Marketing Research, сентябрь 2007. 26 с. 4. Хухрянский П.Н. Прессование древесины. М.: Лесная промышленность, 1964. 352 с. 5. Федеральный закон № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности". Статья опубликована 22 июля 2013 г. Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) Выпуск № 3 (49), 2013 г. 5