Городское строительство из дерева. Зарубежный опыт

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ГОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная

академия имени академика Д. Н. Прянишникова»

 

 

 

 

кафедрой строительного производства

и материаловедения

 

 

 

Реферат

по дисциплине: «История строительной техники»

 на тему «Городское строительство из дерева. Зарубежный опыт.»

 

 

 

Выполнил: студент 1 курса

заочного обучения

специальности «Строительство»

________________

«__»_____________________2012г.

 

Проверил к.т.н., доцент В.Н.Зекин____________________

«__»_____________________2012г.

Пермь 2012

 

  
 
         Экологический критерий играет все более заметную роль для выбора той или иной конструкции при проектировании здания. Многие зарубежные страны в том или ином виде разрабатывают системы сертификации, которые предлагают комплекс социальных, функциональных, технических параметров для анализа процесса производства комплектующих, монтажа, эксплуатации и утилизации будущего строения. Такой подход в проектировании и строительстве, называемый «жизнеспособное здание», предлагает оценивать здание, как объект, минимально влияющий на окружающую среду и максимально отвечающий требованиям пользователей на всех стадиях своего существования.  В рамках такого подхода возведение зданий из материалов на основе древесины имеет большое значение. В сельских и пригородных районах малоэтажной застройки доля конструктивных решений на основе дерева уже достигает 80 и более процентов.

На сегодняшний день актуальной является проблема городского деревянного строительства – возведения высотных зданий (более 8-ми этажей) и зданий средней этажности (4-8 этажей) с использованием древесины в несущих конструкциях. В качестве основных конструктивных схем, применяемых для многоэтажного деревянного строительства, рассматривают каркасную и систему на основе массивных панелей. Последняя может быть основой как панельного метода возведения (когда на стройплощадку доставляют отдельные готовые панели), так и объемно-модульного метода (когда на стройплощадку поставляют готовые объемные элементы).

        Ключевыми проблемами в разработке рассматриваемых конструкций являются прочностные параметры, характеристики жесткости, вопросы пожарной безопасности и акустические свойства, а также стоимость строительства. На сегодняшний день самым высоким зданием с несущей основой из дерева является девятиэтажное жилое здание из массивных панелей Murray Grove в районе Hackney в Лондоне.  
 
 
 
Вопрос о разработке правил проектирования многоэтажных деревянных зданий возник во второй половине 90-х гг. прошлого века, когда в строительных нормативах ряда стран были устранены ограничения на возведение зданий с основой из дерева выше трех этажей. Отсутствие каких- либо рекомендаций и нормативной документации привело к необходимости проведения исследований и экспериментов в этой области.

Разработчики шведской объемно-модульной системы представили свою разработку на основе массивных деревянных плит Трелюфтет. Изначальным отправным пунктом стали исследования по улучшению звукоизоляционных качеств объемно- модульных сооружений – проблема состояла в том, чтобы снизить распространение звука через горизонтальные и вертикальные связи между блоками.

В ходе проекта была предложена новая технология соединения объемных элементов с использованием стальных роликоподшипников. С их помощью удалось добиться повышения условий звукоизоляции до уровня «B» согласно строительным нормативам Швеции. Дальнейшие эксперименты показали, что оптимальным является использование подшипников длиной 200 мм и роликов диаметром 40 мм. На каждый объемный элемент используют от четырех до шести роликоподшипников. Основными несущими элементами блока являются многослойные клееные дощатые щиты. Конструкция наружной стены состоит из пяти слоев, толщиной 18 мм. Три из них – крайние и центральный – представляют собой щиты из склеенных ламелей с вертикальным расположением волокон. Два промежуточных слоя состоят из горизонтальных ламелей, расположенных на расстоянии друг от друга (18х95 мм,с шагом 300мм).

    
 

Такая структура имеет несколько функций. С одной стороны горизонтально расположенные ламели минимизируют влажностные деформации стеновых элементов в поперечном направлении, с другой – создают замкнутые воздушные карманы, улучшающие изолирующую способность. С наружной стороны к несущему щиту крепится слой теплоизоляции из тяжелой минеральной ваты, которая удерживается на стеновых элементах специальными креплениями, к которым монтируется и подконструкция для навесного фасада (арматурная сетка для фасадной штукатурки).  
 
Исходя из модульной системы строительства, любая межквартирная стена состоит из двух массивных ограждающих элементов каждого из блоков. Перекрытие так же, как и стена, имеет два слоя. Верхний – пол объемного модуля, рассчитан на нагрузку, создаваемую людьми, мебелью и бытовым оборудованием. При пролетах средних размеров толщина этой части составляет 120 – 145 мм и представляет собой массивную деревянную плиту, склеенную из дощатых щитов, расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях. При должном выборе материала для изготовления верхнего слоя перекрытия, оно не нуждается в дополнительном половом покрытии. Нижняя часть перекрытия рассчитана лишь на собственный вес, а также на нагрузки, которые могут возникать в процессе производства, транспортировки и монтажа. Ее задача – обеспечить хорошую звукоизоляцию между квартирами. Элемент состоит из балок, изоляционного материала, обрешетки и гипсокартонных плит потолка.  
 
Пространство между верхним и нижним слоями перекрытия является одной из основных зон для прокладки коммуникаций. Здесь размещают трубы тепло- и водоснабжения, вентиляции, а также электрические и телефонные кабели. Конструкция соединения объемных блоков с использованием роликов оказалась относительно нечувствительной к величине вертикальной нагрузки, что открыло потенциальную возможность возведения на ее основе многоэтажных зданий. Это предположение вызвало необходимость исследовать и другие аспекты строительства и эксплуатации дома, в том числе пожарную безопасность.

         С середины 1990-х гг. строительные нормы Швеции (BBR) позволяют возведение многоэтажных жилых зданий с конструктивной основой из горючих материалов. Но при использовании горючих материалов в отделке здания для обеспечения пожарной безопасности требуется принять особые меры. Одной из таких мер является установка спринклеров. В строительной системе Трелюфтет предусмотрена установка бытовых спринклеров. Обычно ими оборудуются помещения, где возможно возникновение пожара, угрожающего жизни, т.е. те, где обычно находятся люди. Спринклерами оборудуются также и пути эвакуации. Несмотря на высокую стоимость спринклерных систем, они дают ряд преимуществ при проектировании и строительстве, обеспечивая большую гибкость в выборе конструкций и отделочных материалов. Среди таких преимуществ возможность устройства фасада из горючего материала (деревянная отделка без специальной обработки), а также применения горючей отделки для лестничных клеток. Допускаются большие расстояния до путей эвакуации, устройство общих комнат, открытых в сторону путей эвакуации, более плотная застройка. По результатам испытаний конструктивные элементы системы Трелюфтет обладают огнестойкостью REI 60 и пригодны для возведения зданий средней этажности (4-8 этажей).

        На сегодняшний день деревянные здания в 4-6 этажей являются привычным явлением на европейском строительном рынке, хотя их доля еще невелика. Возведение таких зданий уже давно вышло из области экспериментального проектирования и является повседневной практикой ряда проектно-строительных компаний; результаты экспериментов стали основой для обновления старых и составления новых нормативных документов. По экономическим оценкам стоимость строительства дома с деревянным каркасом лишь незначительно превышает стоимость железобетонной постройки. При этом деревянное каркасное здание, обладая меньшим весом, требует меньше затрат на изготовление фундамента, а цена на металл и цемент, согласно прогнозам, будет расти. Квадратный метр здания из массивных деревянных плит значительно дороже в силу больших затрат материала и применения технологии склеивания элементов. Но этот способ без дополнительной внутренней отделки позволяет достигать лучших характеристик среды, предпочтительнее в экологическом, эстетическом и социальном аспектах.

          По опыту шведских специалистов, строительство деревянных многоэтажных домов обходится на 5-20% дешевле по сравнению с затратами на строительство бетонных панельных домов. Сокращение расходов связано со свойствами дерева. Производство работ можно организовать эффективнее и использовать более простые инструменты, что способствует сокращению сроков строительства. Деревянный дом весит в пять раз меньше по сравнению с бетонным домом такого же размера. Лёгкий дом может быть построен практически на любом грунте и часто не требует забивки свай. Как в Америке, так и в Европе деревянный дом находится на вершине популярности. Вопросы охраны окружающей среды и благоустройства жилых микрорайонов приобретают всё большее значение и в этом случае выбор строительного материала очевиден.

           В то время как опробованные технологии прокладывают свой путь на рынок, в университетах продолжаются исследования, расширяющие возможности современного деревянного домостроения. Тесное сотрудничество с государственными структурами и бизнесом позволяет реализовывать полномасштабные экспериментальные проекты.