Клеёный брус

Клеёный брус

Здание из клеёного бруса. «Дом на крыше». Россия, Москва, «Artplay» — центр дизайна и архитектуры

Возведение дома из клеёного бруса

Клеёный брус (клеёный профилированный брус); сокращённое международное обозначение — Glulam (glued laminated timber) — строительный материал из древесины. Термин закрепился и прижился в русском техническом языке для обозначения строительных и столярных монолитных материалов, деталей конструкций, изготовленных путём склеивания досок (или так называемых ламелей), является одним из типов клеёных деревянных конструкций.

Производство клеёного бруса осуществляется путем составления отдельных досок (ламелей) в пакеты и склеивания по плоскости.

Изготавливается из древесины хвойных пород, преимущественно из ели. В России для производства клеёного бруса, в основном, используется сосна и ель, реже — сибирская кедровая сосна и некоторые виды лиственницы. В США, Канаде и Японии клеёный брус также производится из псевдотсуги Мензиса (дугласовой пихты).

Основным преимуществом клеёного бруса по отношению к цельной массивной древесине является возможность получать продукт с прогнозируемыми свойствами по прочности и визуальному качеству, за счёт сортировки и вырезки дефектов из пиломатериалов. Отобранные и сращенные по длине доски называются ламелями. Наибольшим классом прочности обладают конструкции, изготовленные из северной древесины.

Применяется в строительстве (деревянное домостроение), производстве столярных изделий.

Клеёный брус, клееная конструкционная балка и CLT панель являются стабильными строительными материалами из древесины или по другому называются - инженерная древесина. Остальные продукты деревопереработки и обработки (доска, брус, профилированный брус, бревно, лафет и пр.) - являются не стабильным строительным материалом.

История

Наиболее древний аналог технологии производства клеёного бруса — лук японских воинов. С XII века дугу стрелкового оружия в Японии начали изготавливать путём склеивания составных частей из бамбука и дерева, что значительно увеличило его упругость, прочность, надёжность, точность и дальность поражения цели.

Идея соединения деревянных брусьев с помощью клина принадлежит архитектору Филиберу Делорму. В 1548 году он впервые применил этот метод соединения деревянных частей при проектировании и строительстве арочных частей зданий дворцового масштаба.

Гнутые, сложенные друг на друга и скреплённые шпонкой или клиньями несущие детали использовали зодчие барокко, в том числе мастера деревянного зодчества в России.

В XIX веке сборные деревянные арочные конструкции начали скреплять с помощью металлических скоб-затяжек, что позволило серьёзно увеличить сферу дуги.

В 1890 году идею усовершенствовал немецкий плотник Отто Хетцер. Он первый при создании массивных конструкций из отдельных деревянных деталей с применением клея из казеина придал им пространственность, изогнутость. 22 июня 1906 года Карл Фридрих Отто Хетцер получил немецкий государственный патент № 197773 на гнутые клеёные фермы, состоящие из двух и более ламелей. В Швейцарии способом Хетцера было построено множество зданий, большинство из которых сохранились до сих пор.

Широкое применение в Европе клеёных деревянных конструкций (КДК) было связано с развитием промышленной химии (клеёв) и началось в 1960—1970 годах. Технологию индустриального производства клееного бруса впервые изобрели братья Саарляйнен, которые в 1958 основали строительную компания HONKA.

Применение

Строительство

Деревянные гнуто-клеёные несущие конструкции (ДКК) нашли широкое применение при монтаже сложных кровель, ледовых катков, торговых центров, аквапарков, мостов (в том числе автомобильных), вокзалов и т. д.

Стеновой клеёный профилированный брус используется в деревянном домостроении при возведении жилых домов, бань, гостиниц, церквей различной конструктивной сложности и масштабности.

Широко применяются как традиционная для России и Северной Америки срубовая конструкция, так и стоечно-балочная конструкция.

Столярные изделия

Клеёный брус используется в производстве окон, дверей, лестниц, перил, подоконников, мебели и других столярных изделий.

Производство клеёного бруса

Строгание ламелей клеёного бруса

Изготовление клеёного бруса на производственной линии

• Процесс производства начинается с распиловки брёвен на доски;
• Отсортированные (по размерам и качеству) доски высушиваются в специальных камерах до эксплуатационной влажности, (8—18 %, в зависимости от типа бруса и применяемого клея).
• Высушенные доски строгают и сортируют по прочности, а также из досок вырезают участки с дефектами.
• На торцах полученных заготовок фрезеруют зубчатый профиль и склеивают друг с другом до необходимой длины. При этом шипы могут располагаться либо поперек, либо параллельно пласти доски.
• На доски наносят клей, подбираемый в зависимости от условий эксплуатации готового изделия: меламиновые (большепролётных конструкции), резорциновые (для условий повышенной влажности: мосты, судостроение и т. д.), EPI-система (малоэтажное домостроение), быстроотверждаемые полиуретановые клеи и т. д.
• После нанесения клея доски собирают в пакеты (заготовку для бруса необходимого сечения) и прессуют.
• После отвердения клея готовый клеёный брус профилируют.

Из готового бруса вырезают детали будущего строения и формируют узлы соединения, например чаши.

Стандарты, испытания и сертификация

В Российской Федерации обязательной сертификации зданий и конструкций из клеёного бруса не требуется. Чаще всего, предъявляется сертификат соответствия системы «Ростест», выданный на основе собственных ТУ (Технических условий) производителя, что может существенно ограничивать возможность контроля пригодности и качества конструкций и изделий со стороны потребителя.

Известные здания из клеёного бруса

Европа

• Дом Сибелиуса в Лахти (Финляндия) — самый крупный в Северной Европе концертный зал и конгресс-холл из дерева — Зал Сибелиуса (фин. Sibeliustalo, арх. Раймо Рясанен);
• Pyramidenkogel, 100 м в высоту, (Австрия);
• Центр Помпиду в Меце (Франция);
• Зал заседаний Парламентской Ассамблеи Совета Европы в Страсбурге (Франция).

Россия

• Аквапарк в парке 300-летия Санкт-Петербурга;
• Троице-Измайловский собор — сложные конструкции из клеёного бруса использованы при реконструкции Троицкого собора Санкт-Петербурга;
• Дворец Деда Мороза из клеёного бруса площадью более 900 м² в Великом Устюге (Вологодская обл.);
• Активный дом — конструкции каркаса первого в России «активного» дома в Подмосковье сооружены из клеёного бруса;
• Дом на Крыше — имиджевый шоухаус на территории центра дизайна Artplay в Москве из дерева и стекла;
• GOOD WOOD PLAZA — самое высокое офисное здание из дерева в России.

Галерея

• 
  Строящийся дом из клеёного бруса (Ярославская область)
• 
  Баня из клеёного бруса
• 
  Жилой дом из клеёного бруса. Подмосковье
• 
  Интерьер дома из клеёного бруса
• 
  «Дом Деда Мороза» из клеёного бруса (площадь: около 900 м²)

Литература

• Мюллер С. Строительство из клеёной древесины. — Birkhauser, Базель, 2000.
• Райнпрехт Л., Йозеф Штефко. Современное деревянное строительство. Коттеджи. Беседки. Перголы. — Ниола-Пресс, 2006.
• Калугин А. В. Деревянные конструкции. — Издательство Ассоциации строительных вузов, 2008.