Массовая грунтовка для древесины

ТЕКСТ И ДИАГРАММЫ Дж. Дэвид Боуик

Самым новым архитектурным материалом в Канаде сейчас является старый материал — дерево. Но при изготовлении массивных деревянных балок и панелей старинный материал приобретает структурные и огнестойкие качества, которые открывают новые возможности для строительства. Мы попросили инженера-строителя Дэвида Бовика рассказать нам об основах работы с массивными деревянными конструкциями. Вот что он нам рассказал.

Массовое деревянное строительство, в котором используются клееные балки и колонны с такими продуктами, как поперечно-клееная древесина (CLT), клееная древесина с гвоздями (NLT) и клееная древесина с дюбелями (DLT), находится на заре своего развития. Из бетона и стали существуют четкие шаблоны для коммерческого строительства — плоская бетонная плита 9×9 с высотой 4 метра от пола до пола, а для розничной торговли большими коробками — пролет 9×12 со стальными балками и стальными балками с открытыми перемычками. При использовании массивной древесины кажется, что каждый проект строится с использованием уникальной структурной системы. Существует возможность выйти за рамки чисто прагматических соображений в отношении массовой древесины. Уникальность системы может стать целью проектирования.

Каковы основные правила работы с этим семейством материалов? Массивные деревянные системы подчиняются другим правилам, чем бетон и сталь. Квадратные пролеты эффективны, когда у вас есть система, которая имеет одинаковую прочность и жесткость в обоих направлениях, но неэффективны с древесиной, которая обязательно состоит из «односторонних» элементов (элементов, которые в одном измерении намного больше, чем другие или колоды, которые в одном направлении намного прочнее, чем в другом), уложенные на перпендикулярные односторонние элементы. Поскольку массивные деревянные системы основаны на балках, они обязательно глубже, чем системы плит, и требуют большей высоты от пола до пола. Красота дерева и высокая стоимость строительства из массивной древесины означают, что архитекторы и владельцы часто хотят раскрыть и выразить структуру. Огнезащита открытых деревянных конструкций и защита их от непогоды во время строительства создает проблемы при проектировании и может быть дорогостоящим.

Также необходимо учитывать экономику строительства. При массовом деревянном строительстве стоимость волокна составляет примерно две трети стоимости конструкции. Массивные деревянные элементы производятся за пределами предприятия крупными деталями, часто с использованием фрезерования с ЧПУ, что сводит к минимуму трудозатраты как на заводе, так и на строительной площадке. В результате системы, минимизирующие использование материалов, могут оказаться экономичными, даже если они приводят к увеличению сложности системы.

Поскольку использование массивной древесины становится более распространенным, она может стать более доступной. На протяжении многих лет в Северной Америке в стоимости строительства доминировала стоимость рабочей силы. По текущим оценкам, затраты на оплату труда составляют более 50 процентов от общих затрат на строительство. Если учитывать другие сопутствующие затраты, такие как оборудование и общие условия, стоимость строительных материалов составляет относительно небольшую часть общего бюджета здания.

Более того, неизбежный переход к экономике, основанной на выбросах углерода, означает, что те технологии, которые вносят наименьший вклад в выбросы парниковых газов, в конечном итоге окажутся наиболее экономичными. Древесина — это возобновляемый ресурс, содержащий углерод. Это часть решения, а не часть проблемы. Единственный вопрос заключается в том, как долго займет этот сдвиг и насколько серьезным станет климатический кризис.

Между тем, архитекторов и инженеров, работающих с массивной древесиной, ждут возможности и проблемы. Задумав эту статью, я планировал представить относительные преимущества полдюжины способов сборки массивного деревянного пола. Я быстро понял, что их гораздо больше. Вот некоторые из них.

1 длинная балка, короткая палуба

Если бы в массовой древесине существовала такая вещь, как «нормальная» система, то это была бы она. Фактически, «первое коммерческое деревянное здание за 100 лет» в Торонто по адресу 80 Atlantic использует эту конфигурацию, поэтому ее стоит обсудить в первую очередь.

Гэри Уильямс, президент компании-производителя Timber Systems, однажды сказал мне: «Система с самой дешевой колодой будет самой дешевой системой». Это может показаться нелогичным, поскольку, как правило, балки являются дорогостоящими компонентами перекрытий. Но в массивной древесине балки составляют меньшую часть материала, поэтому именно настил определяет стоимость системы. Учтите также, что для удешевления палубы необходимо уменьшить пролет палубы, а значит, добавить балки. Но по мере добавления балок спрос на эти балки пропорционально падает. Таким образом, хотя объем древесины, используемой в настиле, снижается, количество материала в балках остается примерно таким же.