Технология строительство деревянных домов: Технологии вне времени: 4 вида деревянных домов экономкласса, которые строят чаще всего

Названа самая популярная технология строительства деревянных домов :: Загород :: РБК Недвижимость

adv.rbc.ru

adv.rbc.ru

adv.rbc.ru

Недвижимость

Телеканал

Pro

Инвестиции

Мероприятия

РБК+

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Газета

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

РБК Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК Компании

adv. rbc.ru

adv.rbc.ru

Самой популярной технологией строительства деревянных домов в России является каркасная, на втором месте — бревенчатые дома, на третьем — дома из клееного бруса

Фото: Alexphot/shutterstock.com

Чаще всего россияне предпочитают строить деревянные дома по каркасной технологии. Ее доля занимает почти половину рынка. Такие данные содержатся в исследовании Рослесинфорга (всероссийская организация, специализирующаяся на комплексном решении лесоучетных задач в интересах государства), подготовленном по запросу «РБК-Недвижимости».

«Самой популярной технологией строительства деревянных домов в России является каркасная (около 46%), на втором месте — бревенчатые дома, на третьем — дома из клееного бруса», — говорится в исследовании.

Для строительства деревянных домов во всем мире, как правило, используют древесину хвойных пород, в России это обычно сосна и ель. Наиболее подходящей для домостроения считается древесина из северных лесов. Она поставляется на домостроительные комбинаты из Карелии, Архангельской и Вологодской областей. Отмечается, что именно в северных регионах страны наиболее высокие темпы деревянного домостроения. Среди субъектов лидером по развитию индустриального деревянного домостроения в России является Вологодская область.

adv.rbc.ru

Деревянные дома в России строятся в основном в сегменте малоэтажного домостроения. По данным Рослесинфорга, сейчас в России представлено более 500 компаний по производству сборных деревянных домов. «Несмотря на то что компании, занимающиеся изготовлением домов из дерева, есть практически в каждом субъекте, потоковое производство стандартных деревянных домокомплектов официально не столь распространено, а большая часть рынка находится в серой зоне», — сказал директор Рослесинфорга Павел Чащин.

В 2021 году производство домокомплектов высокой заводской готовности (требует лишь сборки готовых деталей на месте) составило 212 тыс. кв. м. По словам Чащина, на этом уровне объемы выпуска держатся на протяжении последних 15 лет. Для сравнения, в 1990 году в РСФСР официально было произведено стандартных деревянных домокомплектов общей площадью 4,5 млн кв. м. Эксперты Рослесинфорга оценивают сегодняшний реальный промышленный выпуск деревянных домокомплектов (всех видов и степеней готовности) в диапазоне от 3 млн до 4 млн кв. м общей площади, добавил глава организации.

Общие объемы строительства деревянного жилья по итогам 2021 года достигли рекордных показателей. Рост деревянного домостроения в России отмечается уже третий год подряд. В 2019 году было построено 8,83 млн кв. м деревянного жилья (+24,44% к 2018 году). В 2020 было построено уже 9,35 млн кв. м жилья из дерева (годовой прирост +5,89%), а в 2021 году объемы строительства достигли 10,8 млн кв. м, что стало рекордным показателем начиная с 2009 года.

Автор

Наталия Густова

adv.rbc.ru

Уникальные технологии строительства деревянных домов

Производство

Производство
Технологии

Мы выбрали наиболее эффективные

плотницкие технологии и постоянно

совершенствуемся в них

Мы считаем технологии рубки средством достижения целей каждого

проекта: архитектуры строения, удобства эксплуатации. При выборе

материалов и методов рубки учитываем именно это и строим

неповторимые долговечные дома.

Безусадочная

технология

Для строений свыше 400 м2 мы рекомендуем именно эту технологию производства срубов. Брёвна стыкуются с помощью стержневых систем, а межвенцовые пазы после усушки заполняются герметиком. При этом само строение, каким бы объёмным оно ни было, не даёт усадки. На основе этой технологии мы создаём самые интересные проекты – сочетаем бревенчатые и кирпичные стены в одном строении, совмещаем усадочные и безусадочные конструкции. С точки зрения архитектуры здесь нет практически никаких ограничений, и мы можем выполнить идеи любой сложности.

Классическая усадочная

технология

Это традиционная технология строительства деревянного дома. В каждом угловом соединении создаем элементы самозаклинивающегося типа, и после усадки образуется замок высокой плотности. При классической технологии строительства деревянного дома большую роль играет продуманный, с точки зрения усадки, проект строения.

Седловидная

чаша

Безщелевая технология канадского замка.

В месте соединения бревен образуется

плотный замок трапециевидной формы.

При усадке верхнее бревно заклинивает

нижнее и препятствует естественной деформации.

Задать вопрос

Бриллиантовая

седловидная чаша

Традиционная канадская технология рубки,

наиболее сложная из всех. Требует наивысшего

мастерства плотников. Во время рубки углового

соединения на бревне делаются многогранные

верхние и нижние затёсы, которые придают

бревну в месте переруба седловидную форму.

При усушке брёвна скользят вниз и не образуют

щели.

Задать вопрос

Седловидная

чаша на лафете

Лафет – овальное бревно, стёсанное

с противоположных сторон. Технология

перерубов таких брёвен аналогична

канадской – мы создаём замки, которые

при усадке защищают сруб от деформации.

Эту технологию мы используем для

производства срубов, которые должны

выглядеть легче и изящней.

Задать вопрос

Чаша

Square

Традиционная технология соединения

в круглую чашу. Дополнена конструкцией

шип — паз для меньшей продуваемость

соединения.

Задать вопрос

Ласточкин

хвост

Это сложная технология, при которой в одном

бревне вырезается шип, а в другом гнездо под

него. Это соединение делает каркас дома

особенно устойчивым, экономит материал и

увеличивает полезную площадь сруба.

Задать вопрос

Каркасная технология

Post&Beam

Это усовершенствованная технология,

которая позволяет сделать выразительный

акцент на каркасе дома. Стены дома на таком

каркасе можно заполнить брёвнами без

перерубов, камнем или даже стеклом,

облицевать множеством материалов.

Это стабильная конструкция, которая

практически не даёт усадки.

Задать вопрос

Каркасная технология

Timber Frame

Эта технология применяется для производства

срубов, в которых элементы каркаса будут

частью внутренней и внешней отделки.

Дома, построенные по технологии Timber Frame,

получаются получаются лаконичными,

а соединения в них максимально

точны и надежны

Задать вопрос

Каркасная технология

Piece an Piece

Это одна из самых древних технологий

строительства деревянных домов. Конструкция

такого дома — это несущие колонны с заполнением

стен горизонтально-уложенными бревнами.

Задать вопрос

Деревянный дом, сруб, проектирование, строительство

Использование природных структур в деревянных домах | MIT News

Обеспокоенность по поводу изменения климата привлекла значительное внимание к строительному сектору, в частности к добыче и переработке строительных материалов. На долю бетонной и сталелитейной промышленности приходится до 15 процентов глобальных выбросов углекислого газа. Напротив, древесина обеспечивает естественную форму связывания углерода, поэтому вместо нее есть тенденция использовать древесину. Действительно, некоторые страны призывают к тому, чтобы общественные здания хотя бы частично строились из дерева, и масштабные деревянные здания появляются по всему миру.

Наблюдая за этими тенденциями, Кейтлин Мюллер ’07, SM ’14, PhD ’14, доцент кафедры архитектуры и гражданского и экологического проектирования в программе строительных технологий Массачусетского технологического института, видит возможность для дальнейшего повышения устойчивости. Поскольку лесная промышленность стремится производить деревянные заменители традиционных бетонных и стальных элементов, основное внимание уделяется заготовке прямых участков деревьев. Части неправильной формы, такие как узлы и вилки, превращают в гранулы и сжигают или измельчают в садовую мульчу, которая разлагается в течение нескольких лет; оба подхода высвобождают углерод, захваченный древесиной, в атмосферу.

В течение последних четырех лет Мюллер и ее исследовательская группа Digital Structures разрабатывали стратегию «переработки» этих отходов путем их использования в строительстве — не в качестве облицовки или отделки, направленной на улучшение внешнего вида, а в качестве структурных компонентов. «Самая большая ценность, которую вы можете придать материалу, — это дать ему несущую роль в конструкции», — говорит она. Но когда строители используют первичные материалы, эти структурные компоненты являются частями зданий с наибольшим объемом выбросов из-за большого объема высокопрочных материалов. Поэтому использование переработанных материалов вместо этих высокоуглеродных систем особенно эффективно для сокращения выбросов.

Мюллер и ее команда сосредотачиваются на разветвлениях деревьев, то есть на местах, где ствол или ветвь дерева делится надвое, образуя Y-образную часть. На архитектурных чертежах много подобных Y-образных узлов, где сходятся прямые элементы. В таких случаях эти блоки должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать критические нагрузки.

«Вилы деревьев представляют собой естественно спроектированные структурные соединения, которые работают как консоли в деревьях, а это означает, что они могут очень эффективно передавать силу благодаря своей внутренней структуре волокон», — говорит Мюллер. «Если вы возьмете вилку дерева и разрежете ее посередине, вы увидите невероятную сеть волокон, которые переплетаются, создавая эти часто трехмерные точки передачи нагрузки в дереве. Мы начинаем делать то же самое с помощью 3D-печати, но мы далеки от того, что делает природа с точки зрения сложной ориентации волокон и геометрии».

Она и ее команда разработали пятиэтапный «рабочий процесс от проектирования до изготовления», который сочетает в себе естественные структуры, такие как разветвления деревьев, с цифровыми и вычислительными инструментами, которые сейчас используются в архитектурном проектировании. Несмотря на то, что уже давно существует «ремесленное» движение по использованию натурального дерева в перилах и декоративных элементах, использование вычислительных инструментов позволяет использовать дерево в конструкционных целях — без чрезмерной резки, что является дорогостоящим и может нарушить естественную геометрию и внутреннюю текстуру. структура древесины.

Учитывая широкое использование цифровых инструментов сегодняшними архитекторами, Мюллер считает, что ее подход «по крайней мере потенциально масштабируем и потенциально достижим в наших промышленных системах обработки материалов». Кроме того, сочетая разветвления деревьев с инструментами цифрового дизайна, новый подход также может поддерживать тенденцию среди архитекторов к изучению новых форм. «Многие культовые здания, построенные за последние два десятилетия, имеют неожиданные формы, — говорит Мюллер. «Ветви деревьев имеют очень специфическую геометрию, которая иногда приводит к неправильной или нестандартной архитектурной форме — движимой не каким-то произвольным алгоритмом, а самим материалом».

Шаг 0: Найдите источник, поставьте цели

Прежде чем приступить к процессу от проектирования до изготовления, исследователям нужно было найти источник разветвлений деревьев. Мюллер обратился за помощью в отдел городского лесного хозяйства города Сомервилль, штат Массачусетс, который ведет цифровую инвентаризацию более 2000 уличных деревьев, включая более 20 видов, и записывает информацию о местоположении, приблизительном диаметре ствола и состоянии каждого дерева. .

С разрешения отдела лесного хозяйства команда присутствовала в 2018 году, когда рядом с новой средней школой Сомервилля была срублена большая группа деревьев. Среди тяжелого оборудования на площадке была дробилка, готовая превратить всю древесину в мульчу. Вместо этого рабочие услужливо погрузили древесные отходы в грузовик исследователей, чтобы доставить их в Массачусетский технологический институт.

В своем проекте команда Массачусетского технологического института стремилась не только переработать эти отходы, но и использовать их для создания структуры, которая будет оценена общественностью. «Там, где я живу, городу пришлось срубить много деревьев из-за повреждений, нанесенных инвазивным видом жуков», — объясняет Мюллер. «Люди очень расстраиваются — это понятно. Деревья — важная часть городской ткани, обеспечивающая тень и красоту». Она и ее команда надеялись уменьшить эту враждебность, «переустановив удаленные деревья в виде новой функциональной структуры, которая воссоздала бы атмосферу и пространственный опыт, ранее обеспечиваемые срубленными деревьями».

Определив источник и цели, исследователи были готовы продемонстрировать пять шагов рабочего процесса от проектирования до изготовления пространственных структур с использованием инвентаря развилок деревьев.

Шаг 1: Создание цифровой библиотеки материалов

Первой задачей было превратить свою коллекцию веток деревьев в цифровую библиотеку. Они начали с отрезания лишнего материала для производства изолированных вилок деревьев. Затем они создали 3D-сканирование каждой вилки. Мюллер отмечает, что в результате недавнего прогресса в фотограмметрии (измерении объектов с помощью фотографий) и 3D-сканировании они могут создавать цифровые изображения отдельных веток деревьев с высоким разрешением с помощью относительно недорогого оборудования, даже используя приложения, которые работают на обычном смартфоне.

В электронной библиотеке каждая вилка представлена ​​«скелетонизированной» версией, показывающей три прямых стержня, соединяющихся в одной точке. Относительная геометрия и ориентация ветвей представляют особый интерес, поскольку они определяют внутреннюю ориентацию волокон, которая придает компоненту его прочность.

Шаг 2. Найдите наилучшее соответствие между первоначальным проектом и библиотекой материалов

Подобно дереву, типичный архитектурный проект состоит из Y-образных узлов, где три прямых элемента встречаются, чтобы выдерживать критическую нагрузку. Таким образом, цель состояла в том, чтобы сопоставить разветвления дерева в библиотеке материалов с узлами в образце архитектурного проекта.

Во-первых, исследователи разработали «метрику несоответствия» для количественной оценки того, насколько хорошо геометрия конкретной ветки дерева соответствует заданному узлу проекта. «Мы пытаемся выровнять прямые элементы в структуре с первоначальными ветвями в дереве», — объясняет Мюллер. «Это дает нам оптимальную ориентацию для передачи нагрузки и максимально использует присущую древесному волокну прочность». Чем хуже выравнивание, тем выше показатель несоответствия.

Цель состояла в том, чтобы получить наилучшее общее распределение всех веток дерева между узлами в целевом проекте. Таким образом, исследователям нужно было попробовать разные распределения от вилки к узлу и для каждого распределения сложить отдельные ошибки несоответствия между вилкой и узлом, чтобы получить общую или глобальную оценку соответствия. Распределение с наилучшей оценкой совпадения обеспечит наиболее структурно эффективное использование всего инвентаря веток дерева.

Поскольку выполнение этого процесса вручную заняло бы слишком много времени, они обратились к «венгерскому алгоритму», методу, разработанному в 1955 году для решения таких задач. «Великолепие алгоритма позволяет очень быстро решить эту проблему [сопоставления], — говорит Мюллер. Она отмечает, что это очень универсальный алгоритм. «Он используется для таких вещей, как сватовство. Его можно использовать в любое время, когда у вас есть две коллекции вещей, между которыми вы пытаетесь найти уникальные совпадения. Таким образом, мы определенно не изобрели алгоритм, но мы были первыми, кто определил, что его можно использовать для этой задачи».

Исследователи провели повторные тесты, чтобы показать возможное распределение разветвлений деревьев в их инвентаре, и обнаружили, что показатель совпадения улучшался по мере увеличения количества разветвлений, доступных в библиотеке материалов, — до определенного момента. В целом исследователи пришли к выводу, что показатель несоответствия был самым низким и, следовательно, лучшим, когда в библиотеке материалов было примерно в три раза больше ответвлений, чем узлов в целевом дизайне.

Этап 3. Сбалансируйте замысел проектировщика с конструктивными характеристиками

Следующим шагом в этом процессе было включение намерения или предпочтения дизайнера. Чтобы обеспечить такую ​​гибкость, каждая конструкция включает ограниченное количество критических параметров, таких как длина стержня и деформация при изгибе. Используя эти параметры, дизайнер может вручную изменить общую форму или геометрию дизайна или может использовать алгоритм, который автоматически изменяет или «трансформирует» геометрию. И каждый раз, когда изменяется геометрия проекта, венгерский алгоритм пересчитывает оптимальное соответствие разветвления к узлу.

«Поскольку венгерский алгоритм чрезвычайно быстр, все изменения и обновления дизайна могут быть очень плавными», — отмечает Мюллер. Кроме того, за любым изменением новой геометрии следует структурный анализ, в ходе которого проверяются прогибы, энергия деформации и другие показатели эффективности конструкции. Иногда автоматически сгенерированный дизайн, дающий наилучшую оценку соответствия, может сильно отклоняться от первоначального замысла дизайнера. В таких случаях можно найти альтернативное решение, которое удовлетворительно уравновешивает замысел проекта с низкой оценкой соответствия.

Шаг 4: Автоматически генерировать машинный код для быстрой резки

Когда конструктивная геометрия и распределение разветвлений дерева завершены, пришло время подумать о фактическом построении конструкции. Чтобы упростить сборку и техническое обслуживание, исследователи подготавливают вилки деревьев, повторно обрезая их торцы, чтобы они лучше подходили к соседним прямым бревнам, и срезая любую оставшуюся кору, чтобы уменьшить подверженность гниению и огню.

Чтобы управлять этим процессом, они разработали собственный алгоритм, который автоматически вычисляет разрезы, необходимые для того, чтобы данная вилка дерева подошла к назначенному ей узлу и сняла кору. Цель состоит в том, чтобы удалить как можно меньше материала, а также избежать сложного и трудоемкого процесса обработки. «Если мы сделаем слишком мало надрезов, мы отрежем слишком много важного конструкционного материала. Но мы не хотим делать миллион крошечных надрезов, потому что это займет вечность», — объясняет Мюллер.

Команда использует оборудование в Autodesk Boston Technology Center Build Space, где роботы намного больше, чем в MIT, и вся обработка автоматизирована. Чтобы подготовить каждую вилку, они устанавливают ее на роботизированную руку, которая проталкивает соединение через традиционную ленточнопильный станок в разных направлениях, руководствуясь компьютерными инструкциями. Робот также фрезерует все отверстия для структурных соединений. «Это полезно, потому что гарантирует, что все выровнено так, как вы ожидаете», — говорит Мюллер.

Шаг 5: Соберите имеющиеся вилки и линейные элементы для сборки конструкции

Последний шаг — сборка конструкции. Соединения на основе вилок дерева все неровные, и их сочетание с предварительно вырезанными прямыми деревянными элементами может быть затруднено. Однако все они маркированы. «Вся информация о геометрии встроена в соединение, поэтому процесс сборки очень прост», — говорит Мюллер. «Это как детский игрушечный набор. Вы просто следуете инструкциям на соединениях, чтобы собрать все части вместе».

Они временно установили свою последнюю структуру в кампусе Массачусетского технологического института, но Мюллер отмечает, что это была лишь часть структуры, которую они планируют в конечном итоге построить. «У него было 12 узлов, которые мы спроектировали и изготовили с использованием нашего процесса», — говорит она, добавляя, что работа команды «немного прервалась из-за пандемии». По мере возобновления деятельности в кампусе исследователи планируют завершить проектирование и строительство полной конструкции, которая будет включать около 40 узлов и будет установлена ​​в виде открытого павильона на месте срубленных деревьев в Сомервилле.

Кроме того, они продолжат свои исследования. Планы включают работу с более крупными библиотеками материалов, некоторые с многоветвевыми разветвлениями, и замену их метода 3D-сканирования технологиями компьютерного томографического сканирования, которые могут автоматически генерировать подробное геометрическое представление разветвления дерева, включая его точную ориентацию волокон и плотность.