На Западе постепенно набирает обороты новый тренд – строительство многоэтажных домов и различных деловых центров из древесины по каркасной технологии. В разработке много новых технологий для возведения небоскребов. Архитекторы соревнуются за возможность построить самое высокое здание из дерева. Каковы реальные перспективы этого направления и стоит ли ждать, что в России скоро появится недорогое и быстровозводимое жилье?
Безопасность, скорость и доступность
Среди Европейских стран РФ занимает одно из последних мест по использованию древесных материалов в жилищном строительстве. Для сравнения, доля домов из дерева, включая каркасные строения, на территории Финляндии составляет 40%, в Германии – 20%, а на территории Австрии с использованием конструкций из дерева построено более 30% домов.
Профессор Сибирского государственного технологического университета из города Красноярска Владимир Ермолин считает, что по показателям использования продуктов из дерева на процент населения можно делать вывод о степени цивилизованности страны.
На территории России такой показатель на порядок ниже, чем аналогичные показатели в странах Европы или Америки. Для примера, на территории этих регионов на душу населения расходуется около 0,2 куб. м дерева в год. А на территории нашей страны, которая весьма богата лесом, всего 0,07 куб. м.
Заместитель председателя Совета партнерства Ассоциации деревянного домостроения Екатерина Фурман считает, что в скором времени жители нашей страны также оценят и поймут все преимущества возведения домов из дерева, и мы тоже придем к трендам, которые популярны во всем мире.
Виды работ
Перед собственно строительством фундамента необходимо провести некоторые подготовительные работы:
- определить состав грунта;
- рассчитать нагрузку на основу и разработать схему: какой тип фундамента подходит, ширина и глубина закладки;
- спланировать участок земли под работы и определить земляные работы: провести разметку, вырыть траншеи, выложить песчаную подушку;
- установить опалубку, если потребуется;
- сделать армирование, также по необходимости.
Древесина как современный стройматериал
Дерево представляет собой просто уникальный стройматериал, оно отлично поглощает углекислый газ и при этом не разрушается. Ряд исследований показывает, что дом из дерева средней площади может впитать в себя примерно от 38 т СО2 за полный срок эксплуатации, который в среднем составляет около 50 лет. Автомобиль выбрасывает аналогичное количество вредного газа на протяжении 20 лет. Углекислый газ выделяют также и сооружения из стали и бетона в процессе строительства.
Эксперты видят много преимуществ в расширении строительства домов из древесины с использование каркасных технологий.
Во-первых, дерево представляет собой единственный ресурс на планете, который может возобновляться. Для изготовления древесно-композитных материалов, которые используются для строительства домов, идут отходы лесопильного производства и низкосортные виды леса.
Во-вторых, каркасные дома из древесных материалов очень быстро возводятся и весьма экономичны. Специалисты из Швеции посчитали, что общая стоимость на 15-20% ниже, чем строительство из панелей из бетона. Для работы используются более простые инструменты, а объемы транспортировки намного меньше.
Однако отечественные строительные компании к такой выгоде относятся скептично. Все соглашаются только в том, что каркасные дома являются энергосберегающими – на отопление нужно 65 кВт ч в год на 1 кв. м. Для сравнения – на обогрев в домах из кирпича в центральной части России тратится 130-160 кВт на 1 кв. м.
В-третьих – каркасное жилье из дерева весьма экологично и безопасно. Специалисты рекомендуют строить сборные дома из дерева в районах с повышенной сейсмической опасностью. Это обусловлено тем, что такие конструкции могут выдерживать нагрузку от землетрясений силой до 9 баллов.
Деревянные дома и пожарная безопасность
Екатерина Фурман отмечает, что можно легко развеять миф о том, что древесина представляет собой материал, который отличается повышенной горючестью. Многочисленные испытания показали, что строения из дерева могут сопротивляться воздействию температур не менее 45 минут с момента начала пожара.
Ни один другой материал не может похвастаться подобными характеристиками. Для сравнения – незащищенная балка из металла начинает плавиться при температуре 90 градусов уже через 5 минут после того, как на нее начал воздействовать открытый огонь.
Полезное: Каркасно-щитовые дома
Специалисты во всем мире работают над улучшением систем пожарной безопасности. К примеру, специалисты из Швеции для обеспечения максимальной огнестойкости обшивают внутреннюю сторону стен из дерева панелями из гипса. А архитекторы из Канады обугливают наружный слой древесных материалов для повышения изоляции их внутренней части и защиты от возгорания.
В США, при строительстве каркасных домов из дерева строго соблюдают строгие нормы. Дополнительную защиту от пожаров обеспечивают пояса пожарной безопасности. Границей между участками горения площадью более 600 кв. м служит противопожарная стена с периодом горения равным двум часам. Предел огнестойкости между помещениями квартир и стенами также составляет два часа.
Как и из чего строят современные деревянные дома
Строительство многоэтажных домов из дерева ведут по каркасной технологии. Сегодня на территории РФ производятся все материалы, которые необходимы для деревянного домостроения. К примеру, в Торжке изготавливают брус LVL (Laminated Veneer Lumber), который используется для стоек каркаса и перекрытий, а в Карелии работает самый крупный на территории Европы завод по производству строительных плит.
CLT-панели для строительства домов
CLT-панели – это клееные стеновые панели из дерева. Такие панели еще называют «фанерой на стероидах». Свойства этого материала схожи с железобетоном. Теплоизоляционные свойства таких панелей в 4-5 раз превышают показатели стен из кирпича или бетона.
Отличным примером использования каркасной технологии в многоэтажном строительстве можно назвать жилой комплекс Via Cenni построенный в прошлом году в Милане. Комплекс представляет собой четыре многоэтажные башни, которые соединены двухэтажными корпусами. Общая площадь настройки превышает 17 000 кв. м, а площадь квартир составляет от 50 до 100 кв. м.
Этот комплекс, который относится к разряду социального жилья, построен всего лишь за 14 месяцев. И кроме жилых помещений, в нем есть помещения для активного отдыха, комнаты для детей, фитнес-клуб, гараж и прачечная. Для строительства здания было затрачено более 5500 панелей. Из склеенных трехслойных заготовок CLT-панелей, высота которых составляла 3 м, а длина 10 м, были возведены стены. Элементы, состоящие из 5 и 10 слоев, использовали для полов.
Применение каркасной технологии с LVL-брусом
LVL-брус используется в качестве материала для несущего каркаса. Балки из такого материала могут нести нагрузку аналогичную нагрузке на металлические или железобетонные балки. Ширина и длина бруса может задаваться еще на производстве.
Стены облицовываются плитами или материалами, основой которых является гипс. Такая конструкция имеет небольшой вес и смотрится изящно, но выдерживает большие нагрузки. Стены дома из каркасных панелей достаточно тонкие. За счет этого площадь помещения может увеличиться до 10% в сравнении с другими домами из дерева. Самый первый в нашей стране многоэтажный дом на 18 квартир, построенный по этой технологии, находится в Торжке.
Почти все части дома выполнены из деревянных элементов. Только для фундамента и лестничной клетки использовали железобетон и кирпич. Каркас здания собирался из LVL-бруса. Для конструкции ограждения использовались фиброцементные плиты, влагостойкая фанера, гипсокартон и гипсостружечные плиты.
Уже сегодня такое жилье имеет спрос, но строительство многоэтажных каркасных домов может так и не стать массовым.
Комбинированная технология
Широкое распространение комбинированная технология строительства каркасных многоэтажных жилых домов получила в США, Германии, Канаде, Швейцарии и Австрии. К примеру, на территории Северной Америки более 90% всех жилых домов, высота которых не достигает 5 этажей, построены по гибридной технологии. В таких строениях дерево комбинируется с железобетоном, а сборная технология отлично сочетается с монолитной.
Гибридные дома уже можно встретить и в России. Примером таких зданий являются жилые комплексы, построенные ДСК «Славянский». Благодаря тому, что комбинирование расширяет возможности строительства, его любят архитекторы. К примеру, колонну удобнее выполнить из бетона. Такая конструкция из дерева будет гораздо массивнее и больше.
Полезное: Каркасно-панельные дома
К преимуществам технологии можно отнести возможности:
- быстро строить новые здания;
- проводить реконструкцию старых строений;
- достраивать этажи без значительного утяжеления фундамента.
Плитные фундаменты
Основания дома в виде сплошной или сборной плиты на всю площадь здания менее популярны, чем ленточные фундаменты, но в некоторых случаях являются единственно возможным вариантом. При строительстве на неустойчивых, песчано- глинистых, вспучивающихся грунтах, при высоком залегании грунтовых вод (выше 1 м), глубоко промерзающих почвах, лучше всего залить сплошную железобетонную плиту, на которой возводятся здания любой этажности.
Для каркасных одно и двухэтажных домов плитный фундамент практически идеальное решение. Он менее сложный, чем ленточный и свайный, но по сравнению с ними более затратный в плане расхода материалов и требуемого количества рабочего времени. Такие фундаменты часто называют плавающими — они сооружаются без заглубления и воздействуют практически только на поверхность почвы. Температурные и другие подвижки грунта на устойчивость фундамента, а, значит, и всего здания, влияния практически не оказывают.
Плитные виды фундаментов применяемые в строительстве подразделяются на монолитные и сборные. Второй вариант чаще используется при сооружении габаритных зданий с большой площадью основания и сложной конфигурацией периметра. Для жилого дома лучше остановиться на монолитном фундаменте из литого армированного бетона.
+ Плюсы плитных фундаментов
- Простота конструкции и сооружения.
- Подходит для возведения на сильно пучинистых, подвижных и просадочных грунтах.
- Не требует большого заглубления в грунт.
- Можно использовать при высоком уровне грунтовых вод.
— Минусы плитных фундаментов
- Большой расход материалов.
- Необходимость сооружения цоколя
- Возможность применения только на горизонтальных площадках или при уклоне не более 1 метра на всю длину или ширину дома.
Реальность и перспективы
Устаревшее законодательство мешает развитию многоэтажного каркасного домостроения в России. По законам РФ строительство домов из дерева, высота которых превышает пять метров, а площадь 500 кв. м, запрещено. Такие же ограничения существуют и в некоторых странах Европы.
Что мешает развитию деревянного домостроения
К примеру, в Финляндии нельзя строить деревянные здания выше трех этажей. В Австрии запрещено строительство деревянных строений выше шести этажей. Однако специалисты в этой сфере не теряют надежду, что в России в скором времени этот вопрос решится.
Многие компании сегодня уже интересуются, как строить многоэтажные дома из дерева, но на этом часто вопрос заканчивается. Ассоциация деревянного строительства может оказать поддержку таким стараниям, но для этого нужно обращаться за помощью с уже готовым проектом на руках.
Глава Карелии отмечал, что регион может стать пилотной площадкой для начала массового деревянного домостроения. Имеется ввиду строительство большого комплекса многоэтажных домов. Много компаний сегодня занимаются лесозаготовкой и переработкой леса на территории Карелии. Однако к решительным действиям по строительству пока так и не перешли.
Екатерина Фурман отмечает, что работа по подготовке к строительству жилого комплекса на данный момент ведется. Однако для полноценного строительства необходимо преодолеть определенные трудности, в том числе и экономического характера. Поэтому сложно сказать, когда именно начнутся строительные работы.
Успешные проекты
Пока в РФ только размышляют над перспективой домостроения с применением деревянных материалов, архитекторы стран мира поражают достижениями в этой сфере. Один из примеров – разработка японского архитектора Шигеру Бана. Он смог построить семиэтажное здание издательства Tamedia, площадь которого составляет 1000 кв. м. Несущая конструкция – система из деревянных столбов. Детали склеены, а потом обработаны на фрезерном станке с точностью до миллиметра.
Архитектор из Канады создал проект дома в 30-этажей под названием Tall Wood. В этом строении учтены все недостатки построенных до этого деревянных высоток. Для сборки основной конструкции небоскреба будут использовать специальные ламинированные балки из дерева, склеенные и спрессованные под давлением. При этом сам архитектор считает, что это далеко не предел, а из дерева можно строить и более высокие здания.
Самые известные деревянные высотки в мире
На сегодняшний день лидирующие позиции в списке многоэтажных каркасных домов занимают Forté Building в австралийском городе Доклендс и Stadthaus в Лондоне.
- Forté Building представляет собой жилой дом гостиничного типа в 10 этажей, построенный из деревянных панелей CLT.
- Stadthaus – здание в 9 этажей, лестницы, пол и несущие стены которого выполнены из древесины.
Есть новости, что к 2023 году специалисты из скандинавской компании CF Moller Architects планируют построить в Стокгольме небоскреб высотой в 34 этажа. В то же время их коллеги из Чикаго уже планируют строительство башни из дерева, высота которой будет составлять 42 этажа. Эта башня задумывается как офисное здание. Целые кварталы из древесины будут возведены на территории Швеции, Италии и Финляндии.
По утверждению отечественных экспертов передовые технологии строительства многоэтажных домов из дерева используются и в нашей стране. Более того, все самые новые и эффективные материалы уже давно производятся на территории России. Эксперты опасаются только того, что население не примет такие эксперименты и новые проекты не получат поддержки.
Екатерина Фурман утверждает, что на сегодняшний день в Росси вопрос о строительстве многоэтажных каркасных домов из дерева не стоит. И вряд ли эта ситуация изменится в ближайшее десятилетие. Начинать такие проекты стоит со строительства многоквартирных домов. И первые шаги в этом направлении уже делаются.
Классификация грунтов в строительстве
Выбор фундамента для дома начинается с изучения грунта на участке, понимания его несущих способностей и особенностей, влияющих на конструкцию основания дома и материал изготовления стен. Рассмотрим основные типы грунтов.
| Тип грунта | Описание | Плюсы | Минусы |
| Скальные | Состоят из массива горной породы. | Не сжимается под нагрузками; Не требуют устройства заглублённого фундамента; Несущая способность обычно достаточна для того, чтобы держать здание, просто поставленное на них сверху. | Промерзают на большую глубину, сравнительно с другими видами грунтов. Необходимо утеплять вводы коммуникаций и с помощью утепления «отсекать» грунт от здания. |
| Песчаные | Состоят из более или менее крупных песчаных частиц. Различаются по крупности: крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые, плотности: плотные, средние, рыхлые. | Не склонны к морозному пучению. Легко уплотняются. | Легко осыпаются, требуют серьёзных работ по укреплению стенок траншей и котлованов. |
| Заторфованные грунты и растительный слой | почти наполовину состоят из гумуса и растительных остатков. | Отсутствуют. | Не могут являться основанием сооружений. Роман Никонов: Если в основании здания попадается такой грунт, нужно заменить его на песок, сделать подошву фундамента ниже слоя такого грунта или пройти его насквозь с помощью свайного фундамента. |
| Пылевато-глинистые | Состоят из смеси песчаных и глинистых частиц в разных пропорциях – супеси, суглинки и глины | Удерживают вертикальные стенки, что упрощает земляные работы. Являются водоупором | Являются пучинистыми. |
Только изучение совокупности свойств и характеристик грунта позволит построить прочный, надёжный и долговечный фундамент.
