Комплексные линии Ledinek для производства CLT-панелей

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ДЕРЕВООБРАБОТКА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ»

Деревянные здания из CLT-панелей Ledinek

Ledinek Complex Lines for CLT Panels production
The company Ledinek is a leader in CLT wood panels production. These ecologically clean construction materials used in wood building are characterized by enhanced sound and heat isolation, low heat transmission, the ability to shield high-frequency electromagnetic radiation, durability and fire-resistance. The article describes the production process of these panels at the X-Cut optimization line and the X-Press press.

Неугасающий и вполне объяснимый интерес как специалистов, так и обывателей к деревянному домостроению является катализатором появления все новых и новых технологий производства изделий и конструкционных материалов, созданных из древесины. Их внедрение не заставляет себя долго ждать, для чего создается новая техника.

Еще лет десять назад об этой продукции практически ничего не было известно, а сегодня достаточно ввести ее наименование в любую поисковую систему, чтобы получить десятки и тысячи адресов производителей, информацию о поставщиках и выполненных проектах, данные о проводимых  в ЕС многочисленных семинарах по этой теме.

Первые деревянные здания, в которых использовались панели из послойно крест-накрест соединенных досок, появились в странах Европы и СНГ не так давно — в 1990-х гг. Для их изготовления использовались специальные алюминиевые гвозди. «Основным отличием таких деревянных домов от сооружений из клееного бруса является то, что все элементы их конструкции изготавливаются и стыкуются между собой в заводских условиях на высокотехнологичном оборудовании, где также выполняются проемы под окна, двери и прокладку коммуникаций. Это значительная экономия средств, т. к. заказчик получает полный комплект крупногабаритных строительных блоков, которые не требуют дополнительной подгонки. Благодаря тому, что для производства этих панелей может применяться даже горбыль, подобные конструкции обходятся значительно дешевле деревянных домов из бруса. Пиломатериал в панелях располагается послойно, при этом направление волокон одного слоя перпендикулярно направлению волокон предыдущего. Таким образом, набирается 3–5–7 и более слоев и склеивается в прессе. Получаемая панель представляет собой плиту толщиной от 184 мм, высотой до 3,5 м и длиной до 16 м.

Данную технологию производства панелей из досок сегодня используют в Германии, Австрии, Швеции, Франции и других странах.

Плиты, полученные из натуральной древесины, являются прекрасным строительным материалом для экологически чистого дома. Главное их свойство — монолитность, отсутствие усадки и коробления. Благодаря тому, что каждый слой имеет свое направление древесных волокон, возникающие в них напряжения уравновешиваются. Все это позволяет применять плиты в качестве несущих элементов и межэтажных перекрытий зданий. CLT-панели в шесть раз легче железобетонных, что позволяет снизить себестоимость строительства даже за счет экономии на подъемной технике и фундаменте. При одинаковых физических характеристиках деревянные стены, особенно межкомнатные, могут быть менее толстыми, чем железобетонные. Ведь древесина обеспечивает еще и повышенное звукопоглощение, и пониженную теплопроводность. Теплоизоляционные свойства панелей в 3–5 раз превышают показатели кирпичных или бетонных стен. Деревянный дом поддерживает естественный баланс влажности, формирует здоровую и уютную атмосферу и способствует хорошему самочувствию человека. Кроме этого, его стены экранируют до 97,5 % высокочастотного электромагнитного излучения. К тому же, в отличие от клееного бруса, панели впитывают меньше влаги, отличаются повышенной долговечностью и огнестойкостью.

Как доказали исследования, проведенные в Европе и Японии в 2007 г., сейсмостойкость деревянных клееных конструкций позволяет им выдерживать землетрясения силой до 9 баллов включительно. Из всего сказанного выше напрашивается вывод, что CLT-панели представляют собой строительный материал, у которого вообще нет конкурентов.

В научно-исследовательском институте строительных технологий японского города Тсукуба были проведены испытания CLT-панелей на огнеупорность. Для эксперимента, который должен был продлиться 60 минут, был выстроен полноразмерный трехэтажный дом. На его втором этаже в комнате размером 3,34 х 3,34 х 2,95 разместили открытый источник пламени. Два окна в комнате были приоткрыты. Дверь — закрыта. Стены изнутри были обшиты тонким слоем минеральной ваты, а снаружи оштукатурены — обычная отделка в Японии.

В результате возникшего пожара клееные панели пострадали незначительно благодаря минеральной вате и штукатурке, которые сыграли роль изоляции. Дым в соседнее по этажу помещение начал распространяться только после разрушения двери, при этом в комнате сверху не было зарегистрировано ни дыма, ни повышения температуры. Таким образом, было доказано, что в деревянном здании имеется возможность ограничить распространение огня одной комнатой, используя только строительные методы.

Технология позволяет изготавливать панели толщиной от 95 до 400 мм — в зависимости от числа склеенных слоев досок. При этом используются клеи, которые не выделяют вредных для здоровья формальдегидов. Ламели должны быть высушены до влажности не менее 12 ± 2 %, поскольку влага в дереве необходима для взаимодействия с полиуретановым клеем. Таким образом, деревянные клееные конструкции почти ничем не уступают натуральной древесине, но значительно превосходят ее по прочности.

В плитах, полученных в результате склеивания древесины из хвойных пород, выполняют дверные и оконные проемы. Изготавливаются элементы соединений, перекрытий, кровли. Фрезеруются каналы и площадки для прокладки различных коммуникаций. Все это происходит на обрабатывающих центрах с ЧПУ, поэтому — с высокой точностью и без переналадки.

Сборка происходит в рекордно короткие сроки: установка одной панели занимает около 20 минут, а полный объем работ, например, по установке дома на одну семью, составляет примерно 8 часов.

Сухой способ строительства позволяет сразу начинать внутреннюю отделку, тем самым сокращается время сдачи дома — ведь панели не подвержены усадке, не деформируются и не растрескиваются. Деревянная монолитная плита, склеенная в заводских условиях из высушенной древесины, не требует штукатурки, тем самым позволяя сократить период отделочных работ и сроки ввода здания в эксплуатацию.

Отделка зависит от сортности плиты. Например, австрийские производители предлагают панели «эконом». Есть компании, выпускающие еще и вариант «люкс». Сырьем для первых служит древесина не выше 5 го сорта, то есть обычные отходы лесопиления. А вот при изготовлении панелей категории «люкс» для поверхностных слоев используется древесина повышенной сортности, благодаря чему готовое изделие приобретает высокие эстетические свойства.

Российским центральным НИИ строительных конструкций им. В.А. Кучеренко, австрийским научно-исследовательским институтом Holzforschung и рядом других ведущих научных учреждений Европы были проведены исследования и одобрена технология изготовления клееных деревянных панелей и применение их в качестве стен, перекрытий, каркасов кровли в индивидуальных и многоквартирных домах и зданиях до пяти этажей. Впрочем, еще в конце 2000-х гг. в Лондоне из таких конструкций был построен девятиэтажный жилой дом.

«Сравнивать панельный дом с домом каркасной конструкции нельзя потому, что в первом случае именно деревянная панель является несущей, причем очень надежной», — отметила на сайте www.zagorod.spb.ru. Галина Маликова.

По прочности и несущей способности специалисты, нимало не смущаясь, ставят клееную панель в один ряд с железобетоном. Из клееной плиты можно изготавливать не только стены, но и перекрытия, и крыши и, таким образом, уйти от стропильной конструкции с утеплителями. Высокая прочность панелей позволяет строить большепролетные сооружения без опор. В результате архитекторы могут, помимо классических вариантов домов, проектировать современные здания с большой площадью остекления.

ПРОИЗВОДСТВО CLT-ПАНЕЛЕЙ

Технологическая цепочка начинается с разборки штабеля и подачи ламелей на линию оптимизации и затем на фрезерно-калибровочный строгальный станок ROTOLES. Затем обработанные ламели сортируются по размерам определенных панелей для стен, перекрытий, кровли и подаются на линию сращивания. После чего ламели укладываются в многоэтажный накопитель на атмосферную сушку. Затем комплект заготовок для определенной панели подается вакуумными подъемниками на второй строгальный станок Rotoles. После чего осуществляется сборка панелей.

В первую очередь на рабочий стол в поперечном направлении укладывается слой ламелей длиной до 3500 мм. Он выравнивается, и на его поверхность наносится клей. Затем сверху размещаются заготовки в продольном направлении. Таким образом, меняя направление, укладывается до 7 слоев. Собранная панель подается в пресс длиной 4 м, в котором в течение 7 минут происходит ее сжатие. После прессования транспортер передвигал панель на промежуточный склад, и дальше — на калибровку, которую осуществляла продольно-фрезерная установка Superles c шириной строгания 3,5 метра. Это уникальный станок компании Ledinek, на котором используется схема из двух верхних и двух нижних строгальных головок шириной по 1,6 м. Если панели были небольшими, то для их калибровки и профилирования применялся станок Ledinek Superles 1300. После этого клееная конструкция направлялась на специальный домостроительный обрабатывающий центр с ЧПУ, который вырезал в ней окна и двери, фрезеровал пазы под розетки и т. д.

И сегодня такое оборудование уже поставляется на рынок России. (www.ledinek.com/ru). Создание специализированной линии оптимизации X–Cut и инновационного пресса X Press позволило компании Ledinek полностью и самостоятельно изготавливать линии по производству панелей методом послойного склеивания сушеных досок, располагаемых крест-накрест.

ЛИНИЯ ОПТИМИЗАЦИИ X–CUT

Представляет собой автоматическую торцовочную установку, предназначенную для резки в размер и вырезания дефектных участков и сучков со встроенным устройством втягивания заготовок. В системах подачи пиломатериала и вылета пилы применены современные серводвигатели и эффективная система управления.

X–Cut работает с заготовками длиной 1.800–6.200 мм, шириной 75–320 мм и толщиной 23–165 мм (минимальное сечение 25 х 85 мм, максимальное — 85 х 320 мм. Длина ламели на выходе — 750–6.000 мм, а обрезков — до 400 мм. Скорость подачи заготовок достигает 250 м/мин. Мощность двигателей: подачи — 2 х 6,6 кВт; пилы — 11 кВт; системы вылета пилы — 3 кВт. Мощность двигателя редуктора хода 0,75 кВт. Документация станка переведена на русский язык.

ПРЕСС X-PRESS

Предназначен для прессования по пласти панелей CLT (BSP, KLH, X–Lam). Состоит из тяжелой опорной рамы с передвижным столом и подвижным укладочным столом, который может въезжать в пресс и выезжать из него. В свою очередь, укладочный стол состоит из направляющих рельсов и рабочего стола. Возможны опции: второй укладочный стол и рельсы на входе для разгрузки.

Высота прессования регулируется с помощью приводов шпинделей. Прессование выполняется с помощью сжатого воздуха, подаваемого в специальных напорных шлангах, установленных в балках.

Пресс изготавливается в трех моделях: X Press 6; X Press 12 до X Press 16. Длина стеновой панели на выходе X Press 6 составляет 5.000–6.050 мм; X Press 12–5.000–12.050 мм и X Press 16–5.000–16.050 мм. Ширина панели 2.450–3.550 мм, толщина — 100–400 мм (более тонкие панели могут изготавливаться с помощью вкладных пластин или в двойной укладке). Давление пресса на поверхность при ширине до 2.800 мм — до 1,0 Н/мм2; при ширине до 3.500 мм — до 0,8 Н/мм2. Потребляемая мощность: 18; 32 и 36 кВт соответственно.

Минимальное время нахождения клея в открытом состоянии — 15 мин, время отверждения — 40 мин. Температура окружающей среды 20 ± 2 °C. Производительность при автоматической загрузке — до 8 запрессовок в смену, при ручной загрузке — до 6 запрессовок.

В целом же линия по производству панелей методом послойного склеивания сушеных досок, располагаемых крест-накрест, работает с пакетами досок сечением 1.200 х 1.200 мм и длиной 2,5–6 м. Сечение заготовок в пакете при этом должно составлять 85–300 х 22–50 мм при соотношении ширины и толщины не менее 2. В качестве заготовок рекомендуется использовать обрезной материал игольчатых пород древесины влажностью 10–15 %, плотностью не более 480 кг/м3 (до 95 %) и соответствующий немецкому промышленному стандарту DIN 4074 S7, S10, S13.

И еще два важных составляющих элемента линии.

Система вакуумной подачи заготовок. Длина заготовок 2.500–6.000 мм. Производительность — 3 слоя в минуту, объем партии — 20 штук в минуту.

Линия сращивания. Длина заготовок 750–6.000 мм, длина срощенной ламели 3.000–16.050 мм. Ширина ламели 85–300 мм, толщина 25–85 мм. Производительность линии — до 12 ламелей в минуту, или 12.902 погонных метров в смену (82,5 м3/смена). За год при односменной работе — 20.620 м3, при двухсменной работе будет изготовлено 41.250 м3 клееных ламелей.

Справка
В статье использованы материалы с сайтов www.ledinek.com; www.holzplus.com; www.east-landia.ru www.zagorod.spb.ru; www.archvestnik.ru; www.proholz.at; www.detailx.de; статья Andrea FRANGI, Institute of Structural Engineering, ETH Zurich, Switzerland, Natural Full-Scale Fire Test on a 3 Storey XLam Timber Building, фотографии Holzplus Austria (www.holzplus.com) и информация компании Ledinek.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.