RU209036U1 - Пассивный клееный брус - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, в частности к длинномерным строительным конструкциям из древесины, предназначенным для осуществления строительства объектов различного назначения, жилых домов, хозяйственных построек, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения.Конструкция пассивного клееного бруса содержит боковины, склеенные из деревянных ламелей, и среднюю часть из теплоизолирующего материала (конструкционного утеплителя), жестко соединенные между собой. Каждая боковина является многослойной, состоящей из нечетного количества ламелей, выполненных в виде вертикально ориентированных пластин, при этом ламели горизонтального расположения волокон и вертикального расположения волокон чередуются между собой; ламель с горизонтальным расположением волокон вдоль продольной оси бруса состоит из длинных досок, склеенных по пласти на всю длину тангенциально-перекрестным способом, ламель с вертикальным расположением волокон, перпендикулярно продольной оси бруса, состоит из коротких досок одинаковой длины жестко соединенных кромками встык, при этом все детали склеены между собой. Технический результат - повышение стабильности геометрии (внешних) размеров бруса с сохранением высоких теплоизолирующих свойств (терморазрыва). 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относится к области строительства, в частности к длинномерным строительным конструкциям из древесины, предназначенным для осуществления строительства объектов различного назначения, жилых домов, хозяйственных построек, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения.

В настоящем описании используются следующие термины.

Брус - пиленый, тесаный пиломатериал или клееный пакет из пиломатериалов, длина которого значительно превосходит два остальных измерения.

Балка - конструктивный элемент, обычно в виде бруса, работающий в основном на изгиб.

Доска - пластина из древесины прямоугольного поперечного сечения, подвергнутая дополнительной обработке (в данном описании - фрезерованию) перед склеиванием.

Термин «пласть» означает широкую плоскую сторону доски, а термин «кромка» означает узкую (по толщине) сторону доски.

Боковина - часть бруса, жестко закрепленная к конструкционному утеплителю. Поскольку утеплитель является прослойкой, две боковины содержат между собой утеплитель. Боковина состоит из нескольких ламелей, жестко соединенных между собой.

Ламель - деталь конструкции деревянного бруса, балки или панели, прямоугольного или фигурного сечения, имеющая значительную длину по отношению к другим измерениям (ширина и высота). В заявляемом техническом решении ламель - это составная деталь конструкции бруса, выполненная в виде пластины, производимая из доски путем склейки по пласти или по кромке.

Мостики холода - конструктивные участки здания, на которых из-за нарушения непрерывности теплоизоляционной оболочки происходит повышенная теплоотдача.

Терморазрыв - комплекс конструктивных решений, призванных воспрепятствовать теплопередаче от внешней поверхности к внутренней.

Перекрестное склеивание - клееная многослойная древесина с перекрестным расположением слоев. Деревянные доски, сложенные перпендикулярно друг другу, склеивают под высоким давлением в массивную ламель. Слои укладываются в параллельных плоскостях во взаимно перпендикулярных направлениях, широкие грани каждой доски проклеиваются. Во внутренних слоях допускается использовать древесину более низких сортов, чем во внешних слоях. Некоторые панели состоят из древесины различных пород деревьев. Обычная древесина является анизотропным материалом, что означает, что ее физические свойства изменяются в зависимости от направления, в котором к ней применяется сила. Путем склеивания слоев древесины в параллельных плоскостях под перпендикулярными углами направления волокон получается достичь жесткости панелей в обоих направлениях. Известная технология позволила использовать многослойные клееные деревянные панели для сборки наружных стен, полов, перегородок и крыш.

Пассивный клееный брус (ПКБ) - длинномерный строительный элемент, состоящий из двух симметричных частей, склеенных из ламелей, соединенных между собой прослойкой из конструкционного утеплителя. Пассивный - стабильный в размерах, устойчивый к теплоотдаче, имеющий хорошие теплоизоляционные свойства.

В конструкции клееных деревянных брусьев, представляющих собой пластины или доски, склеенные между собой, одна из проблем состоит в том, что неоднородность свойств древесины по разным направлениям, неравномерная усадка, усугубляемая разбросом свойств от пластины к пластине, порождают в брусьях значительные механические напряжения, приводящие к расстройству соединения и деформации брусьев. Известен ряд технических решений этой проблемы. Существует также проблема при массовом производстве бруса, когда появляются затруднения в обеспечении высокосортными пиломатериалами, употребляемыми для клееных брусьев. Такая проблема, как повышение теплозащитных свойств строительных объектов из клееного бруса решается за счет конструкции бруса, включающего в себя утеплитель как элемент конструкции, обеспечивающий терморазрыв при строительстве. Однако большое значение имеет и повышение эксплуатационных характеристик, таких как сохранение стабильности материала, влияющих на прочность и долговечность конечного изделия при эксплуатации, а также использование древесины разного уровня качества, что делает переработку древесины более экономной.

Из уровня техники известны деревянные профилированные брусья (Строительство и архитектура. Экспресс-информация, серия: строительные конструкции и материалы, ВНИИНТПИ, 1997, выпуск 4, Москва, С. 12-15). Такие брусья выполняются путем склеивания двух-трех досок, однако доски требуются из древесины высокого качества, что делает себестоимость такого бруса слишком высокой.

Известен клееный деревянный элемент, включающий в себя пластины, волокна которых ориентированы вдоль продольной оси элемента, соединенные между собой по плоским струганым пластям клеевыми прослойками. Наружные пластины выполнены из твердых пород древесины (лиственница, дуб, ясень), а внутренние - из мягких (ель, сосна, пихта) (Патент RU №2168594, по кл. Е04С 3/14, заявл. 29.12.99). Недостаток известного клееного элемента состоит в высокой стоимости, обусловленной применением дорогих труднообрабатываемых пород древесины для наружных пластин. Как следствие первого недостатка, себестоимость данного изделия слишком высока, и такой элемент не может изготавливаться в количестве, удовлетворяющем потребности массового строительства.

Известна композиционная клееная деревянная балка, включающая пластины, собранные в пакет, между которыми размещены клеевые прослойки, в которой для повышения несущей способности пластины смещены в пакете одна относительно другой в поперечном направлении, образуя пазы на боковых гранях балки. Пазы на боковых гранях, образованные смещением пластин, заполнены композитным материалом (А.С. СССР 956715, по кл. Е04С 3/292, заявл. 16.12.80). В качестве композитного материала использована конструкционная пластмасса с наполнителем из древесной стружки и опилок. Недостатки известной балки состоят в неточности ее размеров и низкой декоративности. После отверждения композитного материала балку нельзя подвергать чистовой обработке по боковым кантам с целью отделки и придания ей точных размеров из-за сильного износа режущего инструмента. Износ вызван как свойствами пластмассы, так и неизбежным присутствием песка в наполнителе из отходов. Еще один недостаток известной балки состоит в том, что для ее изготовления требуются пластины из древесины высокого качества с точно проструганными пластями.

Известен композиционный клееный деревянный брус, предназначенный для использования в качестве балки, включающий пластины, между которыми размещены клеевые прослойки, причем в приопорных зонах балки внутри клеевых прослоек размещены армирующие прокладки из тканой сетки, имеющие переменную длину вдоль балки. (А.с. СССР №989009, по кл. Е04В 5/12, заявл. 08.06.81). Применение армирующих прокладок в клеевых прослойках повышает прочность бруса или позволяет при той же прочности изготавливать его из низкосортного материала. Недостатком известного бруса является отсутствие универсальности, обусловленное тем, что элементы усиления размещаются в приопорных зонах балки. Местоположение этих зон зависит от того, в какой конструкции эта балка применяется, и для каждой конструкции требуется свой типоразмер балки. Кроме того, усиление балки только в приопорных зонах не решает вышеупомянутой проблемы клееных деревянных балок и брусьев. Точная обработка склеенной балки по сторонам, на которые выходят клеевые прослойки с сеткой, вызывает быстрый износ режущего инструмента. Укладка сеток в клеевой слой требует повышенного внимания и точности, что удорожает изготовление.

Известно техническое решение (патент RU 2357054 С2 от 26.12.2006 г. Композиционный деревянный брус), по которому конструкция бруса состоит из пластин, соединенных в паз и гребень. Паз и гребень выполнены на широких сторонах пластин, клеевые прослойки между пластинами расположены между вершинами гребней и дном пазов, высота гребней превышает глубину пазов, а ширина гребней меньше ширины соответствующих им пазов. Паз и гребень на части пластин имеют разную ширину, изменяющуюся от пластины к пластине в соответствии с требуемым профилем поперечного сечения бруса. Ширина пазов равна ширине пластин, уменьшенной на величину припуска на чистовую обработку. На одном боковом канте бруса может быть выполнен дополнительный паз или гребень для соединения с конструктивным или усиливающим элементом. В клеевых прослойках непрерывно по всей длине бруса размещены армирующие прокладки из сетки. Известный композиционный деревянный брус решает задачу удешевления изделия за счет снижения требований к качеству исходных пиломатериалов и точности их обработки перед склеиванием, но есть недостатки: в местах соединения пластин возможно появление конденсата, конструкция бруса никак не решает задачу повышения теплоизолирующих свойств.

Общим недостатком всех вышеприведенных аналогов является также то, что решая часть задач (повышение качества изделий за счет улучшения геометрии с помощью противоположного направления тангенсов радиального и полурадиального распила, экономичность изготовления и сборки), стены из таких брусьев по своим теплозащитным свойствам не отвечают нормативным требованиям, установленным для холодных климатических условий и требуют дополнительных технологических операций по монтажу теплоизоляционного материала и его облицовки.

Известно техническое решение (патент RU 81219 от 24.10.2008 10.03.2009 г Профилированный конструкционный брус), по которому брус выполнен клееным из древесины. Конструкция бруса предусматривает центральную планку с прилегающими боковыми планками, которые образуют пазы. Особенность конструкции заключается в том, что боковые планки выполнены составными из состыкованных угловых брусков, образующих продольные пазы. Недостатком вышеуказанной конструкции является определенная сложность в изготовлении, т.к. брус необходимо производить, используя склеивание центральной планки и угловых брусков. Кроме того, хотя в конструкции бруса предусмотрены пазы для укладки утеплителя, в местах соединения бруса и теплоизоляционного материала возможно появление конденсата, неконструкционный теплоизоляционный материал в дальнейшем даст усадку, утеплитель в объеме стены не является непрерывным, поэтому дерево образует мостики холода.

Известно техническое решение (патент RU 91928 U2 от 03.11.2009 г. Профилированный клееный брус), которое преследует упрощение конструкции бруса. Боковые планки бруса выполнены в виде цельных элементов, образующих две противоположные грани бруса, а в средних частях образованных граней, по длине бруса, выполнены дополнительные пазы. Однако, утеплитель в объеме стены не является непрерывным, поэтому дерево образует мостики холода.

Известно техническое решение (патент RU №49053, МПК Е04С 3/292. публ. 10.11.2005), по которому брус выполнен из ламелей, склеенных между собой, и имеет сквозные продольные отверстия, которые заполнены утеплителем. Отверстия получаются путем склеивания ламелей, имеющих в себе продольные выемки, которые при склеивании образуют продольное отверстие, заполненное утеплителем. Несмотря на то, что такой утепленный брус обладает повышенными теплозащитными свойствами, его производство сопровождается неэкономным расходованием древесины и дополнительными трудозатратами, связанными с выборкой в ламелях продольной выемки и дальнейшей утилизацией получаемой при этом древесной стружки. Кроме того, к недостаткам относится то, что утеплитель не является непрерывным в составе стены, следовательно, присутствуют мостики холода, неконструкционный утеплитель даст усадку в процессе эксплуатации, в местах соединения бруса и теплоизоляционного материала возможно появление конденсата.

Известно техническое решение (патент RU 57311 U2 от 22.05.2006 г.), по которому клееный строительный элемент состоит из четырех ламелей различной высоты, склеенных между собой с помощью высокопрочного влагонепроницаемого клея с образованием продольного отверстия. Продольное отверстие заполнено утеплителем. В зависимости от климатической зоны строительства возможно использование его одного в качестве бруса или склеивание элементов между собой до необходимой толщины, обеспечивающей требуемый уровень теплозащиты. Данный клееный строительный элемент может быть изготовлен из профилированных ламелей или из четырех ламелей прямоугольного поперечного сечения. Внутренняя поверхность ламелей, соприкасающихся с утеплителем, может быть пропитана бактерицидным составом, например, раствором медного купороса. Технический результат известного элемента заключается в исключении из технологического процесса изготовления бруса операций, связанных с выборкой в ламелях продольной выемки для образования отверстия.

Недостаток заключается в том, что соприкосновение утеплителя и дерева вызывает образование конденсата, неконструкционный утеплитель, например, эковата, неизбежно дает усадку, необходима прокладка межвенцового утеплителя, из-за наличия мостиков холода данное техническое решение лишь частично решает проблему повышения теплозащитных свойств стены при строительстве.

Известно техническое решение (патент RU №2266376 С1 от 23.03.2004), по которому клееный деревянный брус состоит из пакета склеенных между собой досок и продольных вставок с образованием пустотных камер, расположенных между параллельными досками пакета, где внутренние доски пакета выполнены с продольным опорным выступом и продольным установочным пазом, расположенными на узких стонах этих досок, продольные вставки вклеены между досками по их краям. Предполагается, что воздушная прослойка создаст нужное утепление, либо пустотные камеры могут быть заполнены теплоизолирующим материалом. Недостатком данного технического решения является низкая прочность, низкая стабильность геометрии, недостаточность воздушной прослойки как теплоизолирующего фактора и, следовательно, низкая теплозащитная способность стен из такого бруса для холодных климатических зон, сложность заполнения теплоизолирующим материалом пустотных камер, а также все недостатки, относящиеся к предыдущему аналогу.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является техническое решение (патент RU №102028 U1 Е04С 3/00 (2006.01) от 15.07.2010 г.), по которому Клееный брус с утеплителем, представляющий собой жесткую пространственную, многослойную и многогранную конструкцию, содержит боковины, склеенные из деревянных ламелей, и среднюю часть из теплоизолирующего материала, жестко соединенные между собой. При склеивании в единый брус направление древесных волокон в боковых ламелях задается в противоположные друг от друга стороны, в верхней и нижней частях бруса на крайних ламелях боковин выполнены профильные канавки и выступы с возможностью стыковки таким образом, что утеплитель образует непрерывную прослойку в составе стены, брусья выполнены с возможностью стыковки друг с другом посредством выступов, расположенных строго один над другим и с заходом один в другой на глубину профильных канавок. В качестве теплоизолирующего материала используется конструкционный утеплитель: экструдированный полистирол, полиспен, стиродур и иные виды теплоизолирующего конструкционного материала.

Брус по патенту-прототипу зарекомендовал себя отлично в плане энергоэффективности: утеплитель является непрерывным по периметру стены, что позволяет устранить мостики холода. Недостатки были отмечены в стабильности бруса. После постройки дома из такого бруса внешняя ламель бруса внутри здания ссыхалась и уменьшалась в размерах, а внешняя ламель меняла размеры от влажности. Это привело к необходимости создать ламель более стабильную. Чтобы улучшить стабильность боковых ламелей, применили технологию перекрестного склеивания при склейке боковин пассивного бруса. SLT- -панели в России очень дорогие, также как и оборудование для их производства. Соответственно задачей было найти техническое решение, позволяющее изготовить пассивный клееный брус с устойчивой геометрией и стабильной в процессе эксплуатации.

Недостатки прототипа решает заявляемая полезная модель. Для этого предлагается пассивный клееный брус, включающий боковины, образованные ламелями из древесины, пространство между которыми заполнено утеплителем, отличается тем, что боковины выполнены многослойными, состоящими из нечетного количества вертикально расположенных ламелей, выполненных в виде пластин, при этом чередуются ламели с горизонтальным расположением волокон и ламели с вертикальным расположением волокон, а в верхней и нижней частях пластин с вертикальным расположением волокон выполнены канавки под шпонку.

Каждая пластина состоит из склеенных между собой ламелей: пластью досок с горизонтальным расположением волокон и прослойкой между ними ламелей, склеенных из коротких досок с вертикальным расположением волокон. Ламели, из которых склеены боковины, могут быть прямоугольного поперечного сечения и профилированные. Для устранения неоднородности свойств древесины по разным направлениям, неравномерной усадки, усугубляемой разбросом свойств от пластины к пластине, порождающих в брусьях значительные механические напряжения, приводящие к расстройству соединения и деформации брусьев, направление древесных волокон в ламелях при склеивании в единый брус задается в противоположные друг от друга стороны, в результате чего получается композиционный материал из древесины радиального и полурадиального сечения. В верхней и нижней частях бруса на ламелях боковин с вертикальным расположением волокон выполнены профильные канавки, и выступы с возможностью стыковки, таким образом, что при сборке конструкционной панели утеплитель образует непрерывную прослойку в составе стены. Брус обрабатывается антисептиками, защищающими древесину от воздействия внешних факторов среды.

Техническая задача - улучшение эксплуатационных характеристик ПКБ путем повышения стабильности геометрии, а следовательно, прочности и долговечности без снижения энергоэффективности, то есть с сохранением теплоизолирующих свойств, позволяющих избежать мостиков холода при строительстве.

Задача решается конструкцией клееного бруса, согласно которой ПКБ содержит жестко соединенные боковины и конструкционный утеплитель между ними, при этом каждая боковина содержит ламели в виде пластин - склеенные по пласти из досок с горизонтальным расположением волокон, и ламели, склеенные кромками из досок с вертикальным расположением волокон. Для этого ламель с горизонтальным расположением волокон выполнена в виде пластины и состоит из нескольких длинных досок, склеенных по пласти на всю длину тангенциально-перекрестным способом, а ламель с вертикальным расположением волокон, выполнена в виде пластины из коротких досок одинаковой длины жестко соединенные кромками встык, при этом все детали склеены между собой.

Таким образом, каждая боковина, расположенная по бокам конструкционного утеплителя, является многослойной, состоящей из нечетного количества ламелей, выполненных в виде вертикально ориентированных пластин, при этом ламели горизонтального расположения волокон и вертикального расположения волокон чередуются между собой. Этим достигается перекрестное склеивание деталей из древесины под углом 90 градусов, но не в одной плоскости, как в широко используемых известных технологиях, а в перпендикулярных плоскостях - горизонтальной, расположенной параллельно оси бруса и перпендикулярной к ней (и оси бруса) вертикальной плоскости. Данный существенный признак является новым и решает поставленную техническую задачу - значительно повышает стабильность геометрии и размеров ПКБ, а значит и эксплуатационные характеристики, в том числе прочность и долговечность конструкции клееного бруса, что доказано практикой.

Как частный случай, боковина ПКБ является трехслойной, то есть состоит из двух ламелей с горизонтальным расположением волокон и ламели с вертикальным расположением волокон, являющейся прослойкой между ними.

Другой частный случай, когда каждая боковина ПКБ является пятислойной, то есть состоит из трех ламелей с горизонтальным расположением волокон и двух ламелей с вертикальным расположением волокон, чередующихся между собой. При этом ламели с горизонтальным расположением волокон всегда располагаются с внешней стороны готового изделия.

В качестве теплоизолирующего материала используется конструкционный утеплитель: экструдированный полистирол, полиспен, стиродур и иные виды теплоизолирующего конструкционного материала.

Для склейки ламелей между собой в пластины, пластин между собой в боковины и склейки боковин с утеплителем используется полиуретановый клей или иные виды клея. Все детали из древесины обрабатываются антисептиками, защищающими древесину от воздействия внешних факторов среды.

Для упрощения сборки ПКБ в конструкционную панель в верхней и нижней частях бруса на деревянных ламелях выполнены профильные канавки для стыковки бруса на соединительную шпонку, выполненную например из твердых пород древесины (березы, дуба), алюминия, стали., выполняющую дополнительную упрочняющую функцию. При этом деревянные детали стыкуются с деревянными, а утеплитель с утеплителем, сохраняя преимущества терморазрыва в готовой строительной конструкции.

Технический результат - повышение стабильности геометрии (внешних) размеров ПКБ с сохранением высоких теплоизолирующих свойств (терморазрыва).

Технический результат достигается тем, что пассивный клееный брус, представляющий собой жесткую пространственную, многослойную и многогранную конструкцию, содержит боковины, склеенные из деревянных ламелей, и среднюю часть из теплоизолирующего материала (конструкционного утеплителя), жестко соединенные между собой, отличающийся тем, каждая боковина является многослойной, состоящей из нечетного количества ламелей, выполненных в виде вертикально ориентированных пластин, при этом ламели горизонтального расположения волокон и вертикального расположения волокон чередуются между собой; ламель с горизонтальным расположением волокон вдоль продольной оси бруса состоит из длинных досок, склеенных по пласти на всю длину тангенциально-перекрестным способом, ламель с вертикальным расположением волокон, перпендикулярно продольной оси бруса, состоит из коротких досок одинаковой длины жестко соединенных кромками встык, при этом все детали склеены между собой. Как частный случай, каждая боковина является трехслойной, и состоит из двух ламелей с горизонтальным расположением волокон и ламели с вертикальным расположением волокон, являющейся прослойкой между ними. Другой частный случай, когда каждая боковина является пятислойной, то есть состоит из трех ламелей с горизонтальным расположением волокон и двух ламелей с вертикальным расположением волокон, чередующихся между собой. Таким образом, ламели с горизонтальным расположением волокон всегда располагаются с внешней стороны готового бруса. В верхней и нижней частях бруса на промежуточных ламелях боковин (одной из промежуточных ламелей) выполнены профильные канавки под соединительную шпонку с возможностью стыковки деталей бруса таким образом, что утеплитель образует непрерывную прослойку в составе строительной конструкции. Для склейки ламелей и склейки боковин с утеплителем используется полиуретановый клей или иные виды клея с аналогичными свойствами. ПКБ обрабатывается антисептиками, защищающими древесину от воздействия внешних факторов среды.

Такая конструкция клееного бруса с утеплителем образует пассивный клееный брус, а стены из такого бруса обеспечивают максимальную теплоизоляцию, поскольку прослойка утеплителя является непрерывной, и у стены отсутствуют мостики холода. При этом конструкция боковин обеспечивает стабильность геометрии (сохранение размеров) и повышение прочности и жесткости изделия.

Сущность заявляемой полезной модели поясняют изображения на фиг. 1-5.

Фиг. 1 - конструкция клееного бруса с утеплителем в разрезе.

Фиг. 2 - схема сборки пятислойной боковины.

Фиг. 3 - схема сборки трехслойной боковины.

Фиг. 4 - конструкция пассивного клееного бруса с шпоночной канавкой.

Фиг. 5 - конструкция сборки двух деталей пассивного клееного бруса на установочную шпонку.

Где 1 - профильная канавка под соединительную шпонку;

2 - деталь из конструкционного утеплителя;

3 - ламель с горизонтальным расположением волокон;

4 - ламель с вертикальным расположением волокон;

5 - боковина бруса;

6 - соединительная шпонка.

Пример осуществления.

ПКБ содержит жестко соединенные боковины 5 и конструкционный утеплитель 2 между ними. Боковины 5 в брусе многослойные, состоят из нечетного количества ламелей (из 3 или 5 слоев). В трехслойной боковине 5 две боковые ламели 3 с горизонтальным расположением волокон; средняя ламель 4 состоит из коротких по длине досок, которые расположены вертикально (с вертикальным расположением волокон). В пятислойной ламели три ламели 3 располагаются горизонтально и между ними две 4 вертикально.

Предложенная конструкция позволяет использовать для ламелей, из которых состоят боковины 5, недорогостоящие виды древесины из боковой доски (заболони) небольшого сечения от 18 мм до 25 мм, шириной от 100 до 150 мм, длиной от 1000 до 6000 мм включительно. Кроме того, во внутренних вертикальных пластинах используются детали короткой длины, что позволяет закупать качественную древесину по более низкой цене. При этом каждая боковина 5 содержит ламели в виде пластин - склеенные по пласти из досок с горизонтальным расположением волокон 3, и ламели, склеенные кромками встык из досок с вертикальным расположением волокон 4.

Боковины 5 содержат нечетное количество ламелей (слоев) - как правило из трех или из пяти. Например, боковина, состоящая из 3 слоев (ламелей) содержит 2 крайних слоя с горизонтальным расположением волокон, на которые наносится клей с одной стороны, внутрь вкладывается ламель, состоящая из прямоугольников - коротких нарезанных досок, развернутых волокнами поперек и скрепленных между собой кромками, вкладываются в обычный пресс для склейки бруса. Таким образом, получаем склеенную жесткую боковину с перекрестным расположением волокон. Дополнительное преимущество также заключается в экономичном использовании древесины и вторичном использовании отходов лесопиления: использовании доски длиной 15-20 см /или отходов лесоматериалов/ и увеличении выхода готовой продукции.

Пример промышленного применения заявляемой полезной модели. Материалом для клееного бруса служит дерево хвойных пород (ель, сосна), соответствующие ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 24454-80, которое распиливается на доски (ламели), каждая из которых проходит контроль на наличие дефектов. Далее материал обрабатывается при мягких режимах в сушильных камерах до относительной влажности 12 (+/-2)%. Сушку материала производят в четырех сушильных камерах (например, марки INCOMAC, производства Италия) по 120 м³ и двух камерах по 60 м³. Общий объем разовой загрузки 600 м³. Материал укладывают в пачки с межрядными прокладками шириной 25 см. Размер уложенных пакетов не должен превышать 6 м в длину, 110 см в ширину и 80 см. в высоту. Время сушки составляет 168 часов при температуре 60°С. Контроль сушки осуществляют при помощи электрического термометра, целлюлозной пластины и шести вбитых в материал датчиков, данные датчиков выводятся на экран компьютера. При выгрузке сухого материала влажность его измеряют влагомером. Высушенный материал простругивают с четырех сторон для получения точной геометрии. Доска из сушилки поступает на линию оптимизации (убираются дефекты с доски); затем доска сращивается на шип, прострагивается, наносят клей с помощью клеенамазочной машины (КАСКО). Затем заготовку длиной 12 м склеивают на прессе вертикального сращивания (например, марки ПВС 1225); распиливают заготовку на ламели (радиал, полурадиал) на делительном станке (например, марки CARPENTER CHS120A), и прострагивают. Для склеивания ламелей между собой используется экологически чистый водостойкий клей, например, 1255(0467) с отвердителем 7555(0350) производства Швеции, обеспечивающий высокое качество склейки. Брус склеивается при помощи вертикального пресса. Максимальная длина бруса составляет 12 метров. Время склеивания составляет от 30 мин. до 1 часа, при температуре +16+18°С. При склеивании в единый брус направление древесных волокон в ламелях задается в противоположные друг от друга стороны. После склеивания готовый брус проходит профилирование на высокоточных четырехсторонних станках. После придания клееному брусу профиля он торцуется в размер. Далее брус, в соответствии с проектом, нарезается на элементы необходимого размера. Завершающим этапом изготовления клееного бруса является «нарезание» на нем шпоночных канавок - профильных канавок под шпонку. Брус обрабатываются антисептиками, защищающими древесину от воздействия внешних факторов среды, затем вся продукция маркируется и упаковывается.

Основные технологические этапы изготовления ПКБ, на каждом из которых проходит контроль качества: поступление круглого леса и пиломатериала; 4-х стороннее калибрование доски сухой; профилирование бруса и элементов стропильной системы на четырехсторонних станках; нарезание профильных канавок; упаковка и маркировка (сдача на склад готовой продукции).

Основные отличия заявляемой конструкции ПКБ.

1. Пассивный клееный брус (ПКБ) сочетает в себе стабильность размеров при изменении влажности, непрерывный терморазрыв, и применяется при строительстве пассивных (энергоэффективных) домов.

2. Пассивный клееный брус (ПКБ) представляет собой жесткую пространственную, многослойную и многогранную конструкцию, отличающуюся тем, что содержит боковины, склеенные из боковой доски хвойных пород малого сечения. Боковины 5 из трех или пяти слоев склеиваются из перекрестно направленных досок, средняя часть ПКБ - из конструкционного утеплителя 2. Боковины 5 и средняя часть 2 жестко соединены между собой, методом склейки под давлением, на полиуретановый клей.

3. ПКБ отличается тем, что при склеивании боковых ламелей используется перекрестное склеивание древесины из боковой доски (заболони) небольшого сечения от 18 мм до 25 мм, шириной от 100 мм до 150 мм, длиной от 2000 мм до 6000 мм включительно.

4. ПКБ отличается тем, что в верхней и нижней частях бруса на деревянных ламелях выполнены профильные канавки 1 для стыковки бруса на соединительную шпонку 6 из твердых пород древесины (березы, дуба), или других материалов (например, металла).

5. ПКБ отличается тем, что в качестве теплоизолирующего материала используется конструкционный утеплитель: ППУ, ХПС, МДВП, каменная вата и другие виды утеплителя.

6. ПКБ отличается тем, что для склейки ламелей и склейки боковин с утеплителем используется полиуретановый клей.

7. ПКБ отличается тем, что обрабатывается антисептиком и специальными пропитками, защищающими древесину от воздействия внешних факторов среды.

Claims (7)

1. Пассивный клееный брус, представляющий собой жесткую пространственную, многослойную и многогранную конструкцию, содержащую боковины, склеенные из деревянных ламелей, и среднюю часть из теплоизолирующего материала - конструкционного утеплителя, жестко соединенные между собой, отличающийся тем, что каждая боковина является многослойной, состоящей из нечетного количества ламелей, выполненных в виде вертикально ориентированных пластин, при этом ламели горизонтального расположения волокон и вертикального расположения волокон чередуются между собой; ламель с горизонтальным расположением волокон вдоль продольной оси бруса состоит из длинных досок, склеенных по пласти на всю длину тангенциально-перекрестным способом, ламель с вертикальным расположением волокон, перпендикулярно продольной оси бруса, состоит из коротких досок одинаковой длины жестко соединенных кромками встык, при этом все детали склеены между собой.

2. Пассивный клееный брус по п. 1, отличающийся тем, что каждая боковина является трехслойной и состоит из двух ламелей с горизонтальным расположением волокон и ламели с вертикальным расположением волокон, являющейся прослойкой между ними.

3. Пассивный клееный брус по п. 1, отличающийся тем, что каждая боковина является пятислойной, то есть состоит из трех ламелей с горизонтальным расположением волокон и двух ламелей с вертикальным расположением волокон, чередующихся между собой.

4. Пассивный клееный брус по п. 1, отличающийся тем, что ламели с горизонтальным расположением волокон располагаются с внешней стороны готового бруса.

5. Пассивный клееный брус по п. 1, отличающийся тем, что в верхней и нижней частях бруса на промежуточных ламелях боковин выполнены профильные канавки под соединительную шпонку с возможностью стыковки деталей бруса таким образом, что утеплитель образует непрерывную прослойку в составе строительной конструкции.

6. Пассивный клееный брус по п. 1, отличающийся тем, что для склейки ламелей и склейки боковин с утеплителем используется полиуретановый клей.

7. Пассивный клееный брус по п. 1, отличающийся тем, что обрабатывается антисептиками, защищающими древесину от воздействия внешних факторов среды.

Images