Вопросы индустриализации деревянного панельного домостроения (каркасные дома)

Согласно журналу «Дерево.ru», существует несколько технологий для строительства деревянных домов: каркасно-рамочная, каркасно-панельная, панельная, объемно-модульная, клееного бруса, оцилиндрованного бревна. Средневзвешенные цены в долларах США за 1 кв. метр соответственно составляют 300-350, 350-450, 400-500, 500-600, и более 600.

Такое деление, стоит считать несколько надуманным, особенно в первых трех случаях, поскольку каркасно-панельная технология возникает как сочетание двух других, и позволю себе уверить вас, что каркасно-панельная технология обусловлена либо желанием привнесения архитектурного изыска – в данном случае это дополнение, либо недоработкой конструкторов и слабым технологическим оснащением. А взаимное дополнение подходов всегда будет присутствовать.

Объемно-модульные технологии всегда присутствовали и будут присутствовать, поскольку необходимы для производства мобильных инвентарных зданий и серьезнее к ним чем к бытовым вагончикам относиться не стоит, несмотря на курьезные прецеденты. Зато как составные элементы других технологий, например сантехкабины в крупнопанельном домостроении - вполне успешный опыт.

С точки зрения экономики, не совсем понятен разброс цен, в тех же трех технологиях, и не в смысле конкретных ценовых сумм: высоко технологичная панельная сборка при индустриальном подходе и оптовом закупе материалов получилась дороже каркасно-рамочной, несмотря на более высокую трудоемкость монтажа и индиви-дуальный завоз материалов на строительную площадку. Где здесь лукавство? Ответ достаточно прост – панельное домостроение требует наличия технической и технологической базы, что при малых объемах производства обуславливает высокие накладные расходы. Каркасно-рамочное не требует того, а если и требует то в гораздо меньших размерах.

Резюме – в обоих случаях малые объемы не способствуют качеству, поскольку строительные работы ведутся в основном за счет спонтанно привлекаемой рабочей силы, в целях экономии. Что в целом не способствует формированию высокопрофес-сиональных производственных коллективов. С другой стороны, ввозимые технологии «канадского» и прочего - из декларируемых вариантов, домостроения в «пробирных» масштабах реально не позволяют выходить на индустриальные рельсы – поскольку являются не более чем мануфактурными технологиями.

Сказанное выше предполагает не критическое отношения к статье, а скорее попытка углубления анализа ситуации. Интерес, к данной проблеме не является праздным – это результат многолетнего мониторинга и анализа происходящего как в данной отрасли , так и в каркасном и панельном строительстве вообще. Рассмотрим ниже некоторые из наработок. Имеем смелость взять на себя утверждение: сегодня-завтра они будут востре-бованы.

Так некоторая инновация исходного элемента конструктора позволит, с нашей точки зрения, решить вопросы индустриализации панельного (каркасно-панельного) деревянного домостроения. Это даст возможность высокого уровня автоматизации и вывода производства на конвеерные технологии, следовательно: с низкой себестоимостью 1м2 площади на выходе, что может быть шагом к решению вопроса социального жилья, в том числе. Уровень готовности панелей как стеновых, так и панелей перекрытия, на выходе может быть доведен до того, что после монтажа может потребоваться лишь финишная отделка – как-то покраска или поклейка обоев и укладка ламината. В то же время, небольшие доработки на строительной площадке позволят обусловить высокую вариативность как внутреннего обустройства, так и фасадов возводимых зданий, это даст возможность развитию их архитектурного разнообразия.

Представленные на сегодня каркасные и панельные технологии в деревянном домостроении имеют ряд изъянов как в плане технологии, так и в плане физики процессов:

Каркасная технология со сборкой на строительной площадке предполагает привлечение немалого количества рабочих рук: на сборке каркаса, на обшивочных работах предусматривающих большое количество, в том числе, гвоздильных работ. Кроме сильной зависимости строительного процесса от погодных условий возникает вопрос и о воздействии погодных условий на применяемые материалы, особенно дерево, при растянутости во времени строительного процесса. Под большим вопросом соблюдение технологии: по качеству и количеству, закладке утеплителя, соблюдение размеров, закладка паро- и ветроизоляции и т.п. и т.д. – поскольку целиком зависит от уровня профессионализма исполнителей.
Панельная технология не снимает многих из выше названных вопросов. Здесь и размерность, и отделка фасада, и качество стыков панелей. Общим является и вопрос физики материалов, что особенно наглядно - применительно к применяемым каркасным материалам. Так основные предложения рынка показывают на использование, в панелях и каркасах, стоек размером 150*50 мм необходимой длины. В качестве основного обшивочного материала предлагается ОСП (ориентированно стружечная плита) толщиной 12-18 мм. Тогда в зоне стыка обшивки ширина поверхности крепления листов к стойке не более 23 мм – что достаточно критично, при гвоздильной технологии крепления, это так же сильно сокращает сортамент применяемых материалов. Кроме прочего такая толщина стойки обречена на трещинообразование при сезонных изменениях погоды, что никак не способствует сохранению несущих характеристик деревянного конструктива. Прошивка стыков гвоздями даже с шагом 200 мм не снимает вопрос ветро- и паропроницаемости при неполном соответствии физических параметров материала обшивки - ОСП и материала каркаса - древесины.

Предлагается замена стойки прямоугольного сечения на стойку клееную деревянную двутаврового сечения, склеенную из двух сухих строганных досок, например сечением 30*90 и одной 30*120:

Рис. 1. Ширина стойки 180 мм обусловлена климатическими условиями России, а не экономико-технологической эффективностью как в других случаях (преимущество нового подхода)

Предлагаемая стойка вводится как новый конструктивный элемент – разработанный на основе изучения всего спектра каркасных технологий, существующих в данное время в строительстве. Полученная форма сечения дает большие преимущества, даже перед метало-каркасными технологиями, как в силу технико-экономических параметров дерева, так и в силу формы двутавра. Такое сечение предоставляет возможность применения высокотехнологичных замков обеспечивающих высокую точность и простоту решения сборки и на строительной площадке, доводя скорость монтажа до уровня скорости объемно-модульных технологий.

Конструктивный элемент сам по себе при таких сечениях решает вопрос сезонной стойкости древесины из-за толщины и снятия напряжений кручения в составляющих. Применение горизонтальных вставок с частотой 600-900мм того же профиля усиливает раму и на момент кручения изнутри. Ширина плоскости стойки 90мм расширяет плоскость стыка обшивки – каждого элемента – с 23 до 43мм, что повышает надежность крепления на стыке не только гвоздями, но и на клеевой основе, кроме того расширяет спектр применяемых обшивочных материалов. Расчеты нагрузок позволяют прогнозировать возможность повышения этажности (по необходимости) с 2 до 3-4 этажей. Недостатком стоит считать увеличение объема каркаса на 25 -30% - что кажется экономически малоприемлемым, но сравнение удельной стоимости каркаса в стоимости панели показывает, что стоимость самого каркаса является достаточно малой составляющей. Замена ОСП на ГКЛ и ГКВЛ (гипсокартон, гипсоволокно) позволяет значительно снизить: себестоимость квадратного метра панели, повышает уровень ее пожаробезопасности, экологичности и технологичности в дальнейшей отделке.

Рис. 2. Конструктивные особенности панельного каркаса и терминология.