Достатки и недостатки древесины: Перечислите достоинства и недостатки древесины

Достоинства термодерева

Преимущества:

1. Высокие механические и эксплуатационные характеристики. С практической точки это означает:

• Расширение сфер применения древесины.
• Экономия защитных средств, которые используются совместно с необработанной древесиной.
• Возможность предоставления длительной гарантии на древесные изделия без каких-либо дополнительных условий (например, таких как необходимость правильного ухода и регулярной обработки химическими составами). Некоторые европейские и российские производители уже сегодня предлагают гарантию на свои продукты в течение 25-30 лет.

2. Эстетичный внешний вид. Процесс термообработки заметно улучшает эстетическую ценность дерева, придавая материалу вид древесины, подвергнувшейся долговременному старению (более 100 лет). После модификации проявляется древесная текстура. Оттенок, приобретаемый материалом, вызван не тонировкой, а изменением в самой структуре древесины. Цвет однороден по всему сечению. Основным результатом обработки с этой точки зрения является придание недорогим сортам древесины внешнего вида ценных пород.

3. Экологичность материалов. Термодревесина является экологически чистым и нейтральным по отношению к организму человека материалом. Этот факт играет большую роль для людей, подверженных различным аллергическим реакциям. Экологичность материалов позволяет утилизировать их по окончании процесса эксплуатации. В отличие от химически обработанной древесины, которую обычно сдают на свалку, термодревесина может быть использована в качестве топлива.

Недостатки:

1. Термодревесина обладает повышенной хрупкостью, поэтому требует внимательного отношения как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации. Снижение прочности на изгиб ограничивает применение термодревесины в качестве материала несущих конструкций в строительстве.

2. В настоящее время не разработаны технологии термообработки древесины для эффективного использования материалов в случаях контакта с землей. Термодревесину в большинстве случаев нельзя заглублять в грунт.

3. Как и большинство природных материалов, термообработанная древесина подвержена влиянию ультрафиолетовых лучей. В результате продолжительного нахождения под воздействием прямых солнечных лучей цвет постепенно меняется от коричневого к коричневому с сероватым оттенком. Ультрафиолетовое излучение также может привести к появлению маленьких поверхностных трещин, если древесина не была покрыта лаком или краской. Чтобы избежать этого, рекомендуется использовать обычные пигментные поверхностные средства защиты от ультрафиолетовых лучей.

4. Механическая обработка термически модифицированной древесины приводит к образованию древесной пыли, вредной для дыхания человека.

5. Отдельным видам термодревесины  присущ запах горелого дерева. Его выветривание может занять несколько месяцев.

6. Значительная стоимость термодревесины, которая относится к материалам премиум-класса.

Уникальные свойства термодревесины

Гигроскопичность.

В результате термообработки в атмосфере пересыщенного пара свободные атомы водорода «цепляются» на концы углеродно-водородных цепочек древесины, препятствуя в дальнейшем притяжению молекул воды и разбуханию материала на молекулярном уровне. Благодаря этому термообработанное дерево приобретает следующие преимущества перед необработанным деревом:

• Влажность термообработанного дерева 3-5 % против 8-10 % у необработанного.
• Термообработанное дерево набирает воду в 3-4 раза меньше, чем нетермообработанное.
• Сброс избыточной влажности у термообработанного дерева происходит в десятки раз быстрее, чем у нетермообработанного.
• Набирая воду, термообработанное дерево набухает и увеличивает свои объемы в 6-10 раз меньше, чем нетермообработанное.
• При высыхании термообработанное дерево быстро восстанавливает свои первоначальные размеры.
• Даже находясь при длительном воздействии воды, термообработанное дерево сохраняет максимальную влажность 8-10%, что соответствует влажности обычного сухого дерева.
• При сверх-длительном воздействии влаги термообработанное дерево изменяет свои размеры в 3-4 раза меньше, чем нетермообработанное, при этом не гниет и не теряет свой внешний вид.
• Благодаря тому, что поверхность термообработанного дерева не пористая, а плотная, то это существенно снижает способность термообработанного дерева впитывать влагу из воздуха, т.е. термообработанное дерево обладает способностью отталкивать воду без дополнительной обработки.

Благодаря одному из главных свойств термообработанного дерева — гигроскопичности — сферы применения дерева как строительного и отделочного материала значительно расширяются.

Стабильность размеров

Благодаря термообработке стабильность геометрических размеров — при любых перепадах влажности и температуры окружающей среды улучшается в 10-15 раз по отношению к необработанному дереву. Это значит, что изделие из термообработанного дерева со временем не деформируется (не разбухает, не усыхает, не коробится) при любых внешних воздействиях — осадки, повышение/понижение температуры.

Устойчивость к биологическим поражениям

За счет высоких температур обработки полисахариды в древесине разлагаются, а низкая равновесная влажность (4-6%) и высвобождение связанной на молекулярном уровне воды устраняют сами условия для возникновения и размножения микроорганизмов. В результате долговечность древесины возрастает в 15-25 раз. Термодерево не гниет, не подвержено поражению грибка, бактерий, насекомых и при этом не требует обработки химическими составами.

 





Преимущества и недостатки ели при строительстве дома

Ель – дерево хвойной породы, широко используемое в частном строительстве благодаря доступной стоимости и ряду положительных эксплуатационных характеристик этого материала. Если Вы находитесь на этапе выбора материалов для строительства дома, ель заслуживает внимания одной из первых.

Преимущества

Высокие теплоизоляционные характеристики

Отличительной особенностью древесины ели является ее невысокая плотность в сравнении с аналогами. Небольшая плотность говорит о наличии внутренних микропор, в результате чего древесина обладает высокими звуко- и теплоизоляционными характеристиками. Воздушные полости выступают в качестве естественного изоляционного материала, препятствуя распространению звуковых волн и промерзанию. В результате при равной толщине стен дома из ели получаются теплее, чем дома из сосны и тем более лиственных пород древесины, отличающихся высокой плотностью.

Небольшой вес

Меньшая плотность означает и меньший вес в сравнении с аналогами. Но при этом ель не теряет в прочности. Это значит, что при строительстве дом будет оказывать меньшее давление на основание. В результате можно использовать легкие ленточные фундаменты, которые позволяют значительно сэкономить бюджет на начальном этапе застройки.  

Кроме того, легкий фундамент подходит для возведения здания на сложном, подвижном грунте. При этом исключена вероятность неравномерной просадки объекта, появления трещин в основании и других недостатков, приводящих к серьезным последствиям и необходимости капитального ремонта здания. 

Высокая прочность и простота обработки

Готовый клееный или цельный брус из ели обладает высокой механической прочностью. Он устойчив к вертикальным нагрузкам, не сгибается и не деформируется, благодаря чему материал часто применяется для изготовления несущих конструкций, на которые оказываются постоянные или периодические вертикальные нагрузки. Особенностью древесины является большое количество сучков по всей площади ствола. Благодаря тому, что сучки имеют маленький размер, они не ослабляют структуру дерева, не становятся причиной появления хрупких мест. Напротив, изменения структуры волокон и их уплотнение выступают в качестве своеобразного армирования конструкции, повышая ее прочность, но сохраняя вместе с тем характеристики эластичности.  

Естественная защита от гниения и паразитов

Одной из главных проблем использования дерева для строительства дома является появление грибка и плесени, постепенно разрушающих материал. Для защиты от них разработано множество проникающих составов для поверхностной обработки. Процедура обработки от паразитов может существенно увеличить стоимость строительных материалов и работ в целом. Домам, построенным из ели, такая процедура не нужна или требуется в минимальном объеме. Дело в том, что в еловой древесине содержится большое количество натуральных смол, располагающихся во внутренних кармашках и на сучках. Эти смолы обеспечивают естественный эффект консервации материала, защищая его не только на поверхности, но и внутри бревна или бруса. Практически полностью исключено появление плесени, грибка или насекомых-вредителей. 

Недостатки 

Помимо очевидных преимуществ, материал имеет ряд особенностей, которые можно отнести к недостаткам. 

Сложность обработки.  Из-за большого количества мелких сучьев еловая древесина отличается сложностью в обработке и требует более деликатного подхода по сравнению с сосной или лиственными породами. Сложный технический производственный процесс отражается на стоимости, в результате чего брус или бревно становятся дороже аналогичных материалов, повышая стоимость строительства. В целом этот недостаток можно купировать тем, что еловый брус более теплый и долговечный в сравнении с сосновым. Не потребуется капитальная изоляция стен, а также дорогостоящая защита от паразитов и гниения проводимая при помощи химических средств для поверхностного нанесения. В результате, выбирая более дорогостоящий материал, можно избавиться от ряда сопутствующих расходов. 

Горючесть. Вторым важным недостатком, свойственным всем пиломатериалам, является их горючесть. Ситуация усугубляется и тем, что ель является хвойной породой, насыщенной смолами, которые только ускоряют процесс горения. Проблема решается комплексной обработкой противопожарными составами, исключающими возможность возгорания при нагреве или краткосрочном контакте с открытым огнем. Обработка древесины проводится еще на стадии изготовления стройматериала. Но в ряде случаев можно проводить повторную обработку непосредственно после строительства для повышения противопожарных свойств и безопасности жилища. 

Подводя итог

С учетом всех преимуществ и недостатков можно констатировать факт, что ель хорошо подходит для частного строительства. Из нее получаются теплые надежные дома, которые сохраняют свои характеристики в течение многих лет эксплуатации. Относительно высокая стоимость окупается на этапе строительства и эксплуатации. Защита от огня также выполняется без серьезных вложений и временных потерь.

Плюсы и минусы: дерево как строительный материал

Брайан Ки, P.E. | 21 ноября 2019 г.

Древесина или пиломатериалы считаются одним из старейших и наиболее удобных материалов, используемых для строительства любого типа зданий или сооружений. Будь то 2×4 или 2×12, материал буквально растет на деревьях и широко доступен. Поскольку древесина также легкая и ее легко резать, подрядчики обычно рассматривают пиломатериалы в качестве основного строительного материала.

С инженерной точки зрения древесина имеет множество плюсов и минусов, о которых обычному человеку может быть неизвестно. Вы можете быть удивлены, прочитав некоторые свойства ниже:

PROS

• Разновидность : По данным Международной организации по сохранению ботанических садов (BGCI), в мире насчитывается более 60 000 различных пород дерева, каждая из которых имеет свои отличительные свойства. Один кусок дерева может быть красивее другого, а другой может быть прочнее. Одно можно сказать наверняка, определенно есть разнообразие, из которого можно выбрать.
• Акустика : Мы все знаем, что дерево является распространенным материалом, используемым для изготовления большинства музыкальных инструментов. Это связано с тем, что древесина идеально поглощает звук, предотвращая эхо и вибрационный шум. Когда дело доходит до зданий, в концертных залах предпочтение отдается дереву.
• Теплота : Древесина обычно дает ощущение тепла по сравнению с бетоном или сталью. Это связано с тем, что количество энергии, необходимое для изменения температуры или удельной теплоемкости древесины, почти в два раза больше, чем у бетона, и в три раза больше, чем у стали.
• Техническое обслуживание и ремонт : За древесиной легко ухаживать и ремонтировать. Существует множество способов обработки дерева, включая масла, морилки и краски, которые можно нанести и эффективно использовать в течение нескольких часов. Если требуется ремонт, как подрядчики, так и домовладельцы могут легко использовать ручные инструменты для резки, выравнивания или скрепления деревянных материалов.

МИНУСЫ

• Усадка и набухание : Деревьям для роста нужна вода, а деревянные материалы легко впитывают воду, если их не обрабатывать или не обслуживать должным образом. При попадании воды на древесные волокна материал расширяется, и его структурные свойства значительно ухудшаются.
• Вредители и грибы : Некоторые вредители, насекомые и грибы способны переваривать древесину. Если дом не защищен от них, это бесконечный буфет. Некоторые мелкие насекомые, такие как термиты, могут просверливать и протыкать волокна древесины, что может привести к значительному износу древесного материала, пока не стало слишком поздно. Потребуется не только обработка от вредителей, но и замена деревянных элементов конструкции.
• Пожар : Если древесина не обработана химическими веществами, она может легко загореться и считается горючим материалом. Более толстая древесина может увеличить температуру горения деревянных материалов, но инженерные материалы, такие как ориентированно-стружечная плита или инженерные двутавровые балки, могут легко загореться, быстро сгореть и очень быстро распространиться.

Если у вас, как у домовладельца, или у вашего подрядчика есть какие-либо вопросы об использовании деревянных материалов и их свойствах, не стесняйтесь обращаться к нам в Team Engineering. Мы будем рады поделиться своими мыслями и помочь вам с вашими будущими проектами.

Категория: Архитектурное проектирование Ремонт дома Жилищное проектирование Структурное проектирование Структурное проектирование

Преимущества и недостатки дерева как конструкционного материала:

Преимущества и недостатки дерева как конструкционного материала. Древесина – широко используемый материал. Древесина прочная и обладает хорошей прочностью древесины, так как используется в качестве конструкционных материалов.

Преимущества и недостатки древесины как конструкционного материала

1. Преимущества древесины:

У дерева так много преимуществ, поскольку это традиционно используемый материал. Древесина – это материал, используемый с незапамятных времен. некоторые из преимуществ древесины как конструкционного материала перечислены ниже,

1. Это природный ресурс , который также можно выращивать по сравнению с другими горнодобывающими материалами, что делает его легкодоступным и экономически целесообразным. Он удивительно прочен по отношению к своему весу и обеспечивает хорошую изоляцию от холода.

2. Древесина хорошо поддается механической обработке , и может быть изготовлен во всех формах и размерах, чтобы соответствовать практически любой конструкции и структурным потребностям.

3. Древесина также является прекрасным примером экологически устойчивого продукта ; он является биоразлагаемым и возобновляемым, и имеет самый низкий углеродный след среди всех сопоставимых строительных материалов.

Кроме того, для производства древесины не требуется высокоэнергетического ископаемого топлива, в отличие от других обычных строительных материалов, таких как кирпич, сталь или пластик.

4. Древесина обладает определенными благоприятными свойствами , которые дают ей преимущество с точки зрения устойчивости к высоким температурам. В отличие от стали, которая может расширяться или даже разрушаться при высокой температуре, древесина на самом деле высыхает и становится прочнее по мере увеличения температуры.

5. Древесина также обладает востребованными акустическими свойствами , что делает ее хорошим несущим материалом и в то же время материалом для панелей концертных залов.

6. Важной характеристикой древесины является ее прочность на растяжение , то есть его способность изгибаться под давлением без разрушения.

Древесина исключительно легкая по сравнению с ее прочностью на растяжение, что делает ее предпочтительной конструкцией для поверхностей, подвергающихся постоянным ударам, таких как баскетбольные площадки и дорожки для боулинга.
Прочность на растяжение также является одной из основных причин выбора древесины в качестве строительного материала; его исключительно прочные качества делают его идеальным выбором для тяжелых строительных материалов, таких как конструкционные балки.

7. Древесина практически не расширяется при нагревании (по сравнению со сталью). Наоборот, под действием тепла он высыхает и набирает силу. Единственное время, когда древесина немного расширяется, это когда уровень влажности ниже 0%, и это имеет только научное значение. На практике уровень влажности древесины не опускается ниже 5% даже в самом сухом климате.

8. Дерево является декоративным материалом , если рассматривать его как эстетический материал. Каждое дерево имеет свой цвет, рисунок и запах. Дизайн дерева меняется в зависимости от того, как оно нарезано. Можно найти различные деревянные материалы в зависимости от предпочтений по цвету и дизайну. Его можно покрасить в более темные цвета лака, а также придать ему яркие или матовые оттенки.

9. Древесина является долговечным материалом , но обычно предполагается, что она скоропортящаяся и поэтому подходит только для временных построек . Этого не может быть, о чем свидетельствуют вековые деревянные постройки и мосты. Древесина, правильно защищенная от поражения грибками, насекомыми, древоточцами, со временем не меняет своей прочности и свойств.

Если годы удовлетворительной службы являются мерой долговечности Ни один другой материал не является более долговечным, чем древесина.

Недостатки древесины:

Недостатки древесины — это несколько недостатков, но их легко игнорировать и устранить, если причина известна. является гигроскопичным материалом. Это означает, что он будет поглощать окружающие конденсируемые пары и выделяемую влагу в воздух ниже точки насыщения волокна.

2. Повреждение древесины:

Древесина может подвергаться биотической деградации (плесени, бактерии и насекомые) и абиотической деградации (солнце, ветер, вода, некоторые химические вещества и огонь).

3. Древесина легко воспламеняется .

• Древесина состоит из органических соединений, состоящих в основном из углерода и водорода. Они могут соединиться с кислородом и вызвать ожоги. В сочетании с кислородом и температурой от 250 до 270 градусов Цельсия древесина может начать гореть даже без пламени.