Как развивалась технология: история клееного бруса

Клееный брус ― безупречное дерево. Ведь он не гниет, устойчив к перепадам температуры и влажности. Усадка клееного бруса минимальна: 2-4 %. Легкий и экологичный материал. Технология производства клееного бруса появилась не в один момент, а развивалась на протяжении девяти веков.

С чего все началось

Идея склеивания деревянных досок известна еще с XII века в Японии. Чтобы сделать лук дугообразной формы, японские воины склеивали его части из сухого бамбука и различных пород дерева. Оружие получалось более упругим и прочным. В странах Европы в XVI-XVII веках архитекторы и инженеры использовали гнутые деревянные конструкции при строительстве мостов и арок. Составные деревянные части не склеивались, а сцеплялись специальными клиньями, а в XIX веке ― металлическими скобами.

Кто придумал клееный брус

Родоначальником клееной древесины считается немецкий плотник Карл Фридрих Отто Хетцер.

В конце XIX века он начал склеивать казеиновым клеем небольшие доски шириной 3,5 см. В 1906 году Отто Хетцер запатентовал изобретение. В первой четверти XX века клееные деревянные конструкции Хетцера применялись в строительстве жилых домов в Швейцарии. Многие из этих домов сохранились до сих пор. Способ соединения дощечек казеиновым клеем позволил создавать массивные конструкции, но не решил главной проблемы дерева ― неустойчивости к влажности и температурным перепадам. Со временем брусья расклеивались, набухали от влаги, а после ― гнили. После Первой мировой войны дерево уступило место железобетону как дешевому и жесткому материалу.

Европейские технологии

В Европе проблему подверженности дерева атмосферному воздействию решили в 1950-х годах с началом развития химической промышленности. Новые синтетические клеевые составы повысили прочностные и теплоизоляционные качества дерева. Слои досок склеивали таким образом, чтобы направления древесных волокон чередовались. Улучшились звукоизоляционные свойства материала и устойчивость к нагрузкам. В качестве сырья использовали сосну, ель и лиственницу.

В Германии совершенствовали методы шипового сращивания и удаления пороков древесины. Выпускались новые станки для различных работ по обработке древесины.

В 1960-х годах в Финляндии братья Саарелайнен наладили технологию индустриального производства клееного бруса для малоэтажного домостроения. Впервые брус стал производиться не только как строительный материал, но и в заводских комплектах. Появились понятия «комплект дома», «сборка дома». Это нововведение повысило технологичность производства. Государство разработало программу поддержки деревянного строительства, ведь клееный брус соответствует современным требованиям экологичного строительства. Финская продукция вышла на мировой рынок. В Хельсинки создавали первые кварталы, микрорайоны из дерева. В 2000 году в Лахти построили крупнейший деревянный концертный зал и конгресс-холл Sibeliustalo («Сибелиус Холл»). Новый комплекс находится рядом с бывшей деревообрабатывающей фабрикой.

Со временем помимо Германии и Финляндии клееный брус стали выпускать Австрия, Италия, Швеция, Дания. Одновременно с развитием малоэтажного строительства клееные деревянные конструкции применялись при возведении большепролетных общественных зданий, производственных сооружений, павильонов

В Северной Америке широкое применение клееного бруса началось в 1960-х годах. В качестве сырья применялась дешевая древесина березы, клена, амбрового дерева. Появился брус из шпона (LVL ― Laminated Veneer Lumber), разработанный еще в 1935 году.

В 1990-х годах малоэтажное каркасное строительство из клееного дерева заняло 85 % рынка.

Клееный брус в России

В России исследования клееных деревянных конструкций начались в 1930-х годах для сооружения большепролетных производственных зданий. Первые соединения на дубовых пластинчатых нагелях для сплачивания брусьев создал инженер В. Деревягин. Их использовали для металлодеревянных ферм. Однако с открытием железобетона деревянное производство остановилось. Бетон как строительный материал был дешевле и долговечнее дерева. Во время Великой Отечественной войны разработки клееных деревянных конструкций продолжались в ЦНИПС (Центральный научно-исследовательский институт промышленных строительных материалов). Возводились опытные промышленные конструкции: склады, амбары, производственные помещения. В 1950-х годах А. Фоломин создал способ сушки и пропитки древесины специальными химическими жидкостями. А. Борщевский описал систему мероприятий по защите дерева от гниения. В это же время при строительстве цехов, спортзалов, мостовых пролетов применяли клеефанерные несущие конструкции (балки, фермы, арки). Клеефанерные балки длиной 12 м использовались в перекрытии цеха в городе Электросталь.

Синтетический клей появился в Советском Союзе на десять лет позже, чем в странах Европы, поэтому промышленный масштаб производства клееных деревянных конструкций был организован в 1970-х годах. В стране работало двадцать заводов. Помимо ели, сосны, лиственницы использовали древесину кедра. Появилась советская школа проектировщиков деревянных клееных конструкций. К концу 1980-х годов в стране выпускалось 100 тыс. м³ продукции в год. После перестройки 1990-х годов из двадцати заводов остался только один.

Брус в XXI веке

Сегодня клееный брус ― высокотехнологичный материал. Из него строят даже многоэтажные здания. В Норвегии уже в этом году можно увидеть самое высокое деревянное здание Mjøstårnet (Mjos Tower). Высота будущего небоскреба 51 ― м. По проекту Voll Arkitekter на восемнадцати этажах разместятся апартаменты, отель, офисы, ресторан, плавательный бассейн и другие общественные пространства.

Компания GOOD WOOD стала инициатором строительства самого высокого офисного здания из дерева в России ― GOOD WOOD Plaza. Его высота ― 19,754 м. Все конструкции деревянные и выполнены на собственном производстве компании. GOOD WOOD Plaza занесена в «Книгу рекордов России».

Дома из клееного бруса появились в России в начале 2000-х годов. Сам клееный брус привозился из Финляндии, поэтому стоил очень дорого. Дом из клееного бруса считались роскошью. Наши производители переняли западный опыт изготовления бруса, разработали собственные методы обработки древесины около пятнадцати лет назад, хотя чаще всего используют европейское оборудование. Необходимость привозить материал из-за границы отпала, что существенно снизило стоимость дома. Клееный брус стал популярным в частном домостроении. Сегодня один из крупнейших производителей клееного бруса в России ― GOOD WOOD. Производство в Зеленограде занимает 10 тыс. м2 и оснащено современным европейским оборудованием. Идея склеивать древесину существует уже 9 тыс. лет. История клееного бруса связана с развитием клеевой промышленности XX века. Новые клеевые составы, технологии обработки создали материал, по несущей способности равный бетону. В деревянном строительстве клееный брус ― самый высокотехнологичный и перспективный материал.