Экологически-устойчивая архитектура находится на пересечении трех областей – строительства, общества и природы, и базовым для «зеленого» строительства является такой процесс устойчивого качественного развития, когда эксплуатация природных ресурсов, направление инвестиций, научно-технический прогресс и формирование личности согласуются друг с другом и совместно работают на нынешней и будущий потенциал поколений. Именно такой подход планирования и разработки моделей поселений XXI века становиться превалирующим [1, 3, 4, 9]. В этой связи в центре внимания специалистов и ученых в сфере малоэтажного строительства оказываются вопросы выбора строительного материала. Целесообразность выбора дерева в качестве основного строительного материала в средней полосе России и в районах Севера состоит в том, что дерево имеет целый ряд преимуществ перед другими строительными материалами. Оно имеет уникальные экологические свойства, экономически выгодно на территории России, сроки возведения деревянных домов значительно меньше, чем кирпичных и монолитных. Дерево способно «дышать», пропускать через себя воздух, в деревянном доме всегда оптимальный воздушный и влагообменный режим. Дерево имеет низкий температурный коэффициент линейного расширения, небольшой вес, высокую прочность, устойчиво к воздействию солей, кислот, масел, обладает низкой теплопроводностью. Деревянная стена толщиной 45 см. удерживает такое количество тепла, как кирпичная толщиной 2 м. Кроме того, деревянный дом протапливается быстрее кирпичного. Ресурс деревянного дома, построенного с учетом всех особенностей работы с деревянными материалами, составляет 150–200 лет [2, 6, 7, 8]. Деревянный дом не требует дополнительных затрат по его внутренней и внешней отделке.
Средний объемный вес сухой древесины составляет 500 кг/м3, в то время как объемный вес силикатного кирпича превышает эту цифру более чем в три раза и составляет 1700 кг/м3. Благодаря легкости древесного материала достигается существенная экономия средств при закладке фундамента. Бревенчатый дом можно строить на сравнительно мягких грунтах.
Деревянный дом легко строить, так как в настоящее время обработка деталей ведется на специальных производствах, поставляющих комплекты домов в готовом виде на строительную площадку. Транспортировка готовых пакетов домов не представляет трудностей, благодаря малому весу древесных материалов [5, 10].
Потребность в тепловой энергии для бревенчатых домов меньше по сравнению с другими. По коэффициенту теплопроводности древесина имеет преимущества перед другими материалами. Например, стена в 32,5 см и штукатурка 1,5 см с наружной и внутренней стороны (общая толщина стены 35,5 см) имеет теплопроводность 0,735 Вт/м2. Теплопроводность стены из бревен диаметром 200 мм составляет
0,7 Вт/м2. За счет сравнительно тонких стен увеличивается полезная жилая площадь дома. Из бревен образуется готовая поверхность стены. Не требуется наклеивание обоев или других облицовочных материалов.
Деревянный дом выдерживает усадку фундамента. В результате исследований, проведенных в Японии, на территории где произошло землетрясение, установлено, что землетрясения. Благодаря «эластичности» элементов, небольшие бревенчатые дома можно транспортировать в собранном виде, не боясь их разрушения.
В деревянном доме очень приятно жить, так как влажность воздуха в нем наиболее оптимальна для человека – 45–57%. От влажности зависит также и интенсивность развития микроорганизмов, которые воздействуют на качество воздуха и, соответственно, на здоровье человека. Исследования ученых показали, что если для оценки уровня комфортности атмосферы помещении в качестве эталона выбрать деревянный дом и обозначить его 1, то комфортность в доме из бетона составит 0,05, а из керамического кирпича – 0,7. Уникальные свойства бревна позволяют в сухую погоду отдавать накопленную влагу, а в сырую, наоборот, впитывать в себя ее излишки в жилом помещении. Живица и другие смолистые вещества, которые выделяют бревна из сосны, благоприятно влияют на организм человека, улучшают тонус, сон, имеют бактерицидные и антиаллергенные свойства.
Ярким примером долговечности деревянных рубленых домов является остров Кижи на Онежском озере с его великолепными образцами русского деревянного зодчества.
Как можно судить по сроку службы этих произведений деревянного зодчества, долговечность деревянных домов зависит не от применения химических пропиток и антисептиков, а исключительно от способа заготовления древесины и технологического процесса строительства. В наши дни понимания необходимости обеспечения такого качества домов у многих строителей деревянных конструкций нет. Вследствие этого ресурс деревянных конструкций снижается и тем, что в них используются синтетические полимерные водонепроницаемые клеи. Слои такого клея препятствуют фильтрации влаги сквозь дерево по его капиллярам, и деревянные конструкции начинают гнить изнутри, сохраняя вполне приятный вид снаружи.
Строительство деревянных домов по проектам, отвечающим потребностям человека, могло бы стать эффективным средством решения жилищной проблемы. Но несмотря на то, что Россия, имея 25% лесных ресурсов, занимает лишь 26 место в мире по потреблению древесины. В последнее время появляется все больше деревянных домов и это направление развивается ускоренными темпами. Объем жилья, построенного из дерева в России, за период с 2002 по 2009 г. увеличился почти в 3,5 раза (с 2,2 до 7,3 млн кв.м). Темпы роста деревянного жилищного строительства составили 11,9%, это почти в 2,5 раза выше, чем в целом по малоэтажному строительству (4,3%).
Для сохранения деревом всех своих полезных свойств и долговечности необходимо соблюдение технологии заготовки и строительства дома, известной еще издревле.
Эта технология состоит из следующих основных этапов:
1) Зимой, в январе — феврале, в лесах выбирают подходящие деревья, учитывая, как ствол дерева отзывается удару обухом топора: т.е. хорошее дерево должно «правильно звучать». Кору на выбранных деревьях срезают по кольцу в нижней части ствола, в результате чего дерево умирает. После этого выбранное дерево оставляют стоять на своём месте до следующей зимы: за это время дерево успевает лишиться внутренней влаги, высыхая летом и вымерзая зимой.
2) Следующей зимой отобранные деревья срубают, очищают от веток и вывозят к месту будущей стройки. Обрабатывать бревна нужно вручную, топором и другими ручными инструментами, исключая пиление, потому что поперечные удары лезвия топора закупоривают поры и капиллярные сосуды в стволе, что обеспечивает лучшую влагостойкость брёвен уже в конструкции сруба, нежели поперечный распил, порождающий продольные трещины и рвущий поры и сосуды, которые остаются открытыми капиллярами, тянущими влагу внутрь бревна.
3) Брёвна во вращении вокруг продольной оси необходимо ориентировать так, чтобы сторона ствола, обращённая во время роста дерева к северу, в конструкции сруба оказалась бы снаружи здания: годовые кольца с северной стороны тоньше, древесина с этой стороны плотнее, обладает более мелкой структурой и более устойчива к воздействию природных факторов: солнца и влаги.
4) Конструкции дома, кровли дома и крыльца должны быть оптимизированы так, чтобы вся дождевая и талая вода свободно стекала и нигде не застаивалась (то же касается и конденсата, стекающего зимой со стёкол окон). Кроме того, общая организация пространства внутри дома должна быть такова, чтобы нигде не возникало зон, в которых бы воздух застаивался. Это необходимо во всех деревянных конструкциях для того, чтобы в застойных зонах не возникала сырость, не заводилась плесень, грибки (плесень и грибки вредны для здоровья), и сруб не сгнивал бы изнутри.
Ресурс построенного таким образом рубленого дома мог достигать 200 лет и более, и хотя за время его службы приходилось несколько раз сменить брёвна в нижнем венце и обновлять кровлю, но такой дом удовлетворял потребности в жилье нескольких поколений семьи по высоким стандартам комфорта.
Использование стройматериалов из синтетических полимеров, таких как пластиковые панели, пенопласт, минеральная вата и т.п. недопустимо, поскольку эти материалы не позволяют дому «дышать», препятствуют созданию благоприятного микроклимата, а также выделяют ядовитые вещества при горении, не разлагаются естественным образом. В процессе своей деструкции с течением времени (этот процесс начинается с момента изготовления и продолжается в течение всего периода эксплуатации) эти материалы выделяют в воздух ядовитые вещества, вредные для здоровья человека. На малых интервалах времени это воздействие может и не быть заметным, но, тем не менее, оно оказывает системное воздействие на организм и в некоторых случая даже генетику живущих таких домах.
Существует распространенное мнение, что деревянный дом – это потенциальная опасность пожаров. Но причинами пожаров является человеческая халатность и пренебрежение правилами безопасности, при соблюдении же требований противопожарной безопасности и доброжелательных отношений с односельчанами нет причин бояться возгорания или тем более поджога. Кроме того, в случае возгорания конструкций с использованием синтетических и полимерных материалов (например, минеральной ваты, пластиковых облицовочных панелей, «сайдинга», пенополистирола, линолеума, синтетических клеев и т.п.), если даже некоторые из таких материалов и рекламируют в качестве не поддающихся горению, то в процессе тления они выделяют в воздух жилой зоны такое количество ядов, что выживший после такого пожара получает серьезное отравление организма.
В рекламе теплоизоляционных полимерных материалов часто отмечается их пожаробезопасность, но производители, описывая данное свойство, используют некорректные формулировки, утверждая, что какой-либо пенопласт не горит или самостоятельно затухает. Факт такого поведения пенопласта не говорит о пожарной безопасности данного материала. Дело в том, что официально классификация всех строительных материалов на пожарную опасность производится согласно стандартной методике в ходе которой учитывается убыль массы материала при нагревании на воздухе, а не возможность самостоятельно гореть после удаления источника пламени. Поэтому по классификации на пожарную опасность все пенопласты относятся к классу «Г», то есть горючих материалов.
На практике проблема пожарной опасности пенопластов рассматривается обычно с двух сторон: опасность собственно горения полимеров и опасность продуктов термического разложения и окисления материала. Например, исследователями установлено, что основным поражающим фактором пожаров являются летучие продукты горения. В среднем только 18% людей гибнет от ожогов, остальные – от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и др. Имеются данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.
Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ однозначно говорят о высокой пожарной опасности полимерных материалов. Например, в приведенном отчете об испытаниях на пожарную опасность полистирольного пенопласта указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.
Эти известные в специальной литературе факты находят отражение также и в средствах массовой информации. Так, например, в газете «Местное время» г. Пермь приводится пример пожара в жилом доме. Автор статьи пишет: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами выше. Причиной смерти стал токсичный дым полистирола».
На основе анализа санитарно-гигиенических, физических и эстетических свойств полимерных строительных материалов или конструкций с их использованием можно сделать вывод, что для жилищного строительства применение таких материалов и конструкций недопустимо. Некорректным также является использование термина «деревянный дом» по отношению к конструкциям с применением синтетических полимерных материалов, клеев и пропиток. Для таких конструкций следует использовать название в полной мере отражающее весь спектр материалов, используемых в них. Под деревянным домом следует понимать рубленый дом из неоцелиндрованного круглого леса с применением в качестве утеплителей только натуральных материалов, что создает здоровый внутренний микроклимат. Внедрение «зеленых» идей в практику отечественного малоэтажного жилищного строительства является одним из направлений, гарантирующих экологическую устойчивость развития страны и общества.
Библиографическая ссылка
Репин А.А. ДЕРЕВЯННОЕ ДОМОСТРОЕНИЕ – НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛЬЯ, ГАРАНТИРУЮЩЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 11-5. – С. 750-753;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6220 (дата обращения: 23.04.2024).