Клеёный брус

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.

Клеёный брус

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

Возведение дома из клеёного бруса

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.