Безграничные возможности дерева

1 стр. из 1

Дерево, пожалуй, единственный возобновляемый на планете Земля строительный материал. Он эстетичен, порой элегантен и обладает бесконечными конструкционными возможностями. Эти черты, а также обширный опыт и знания современных инженеров в данной области позволяют создавать настоящие шедевры деревянного зодчества, от простых зданий до сложных, красиво реализованных архитектурных проектов. Дерево предлагает массу возможностей архитекторам. И речь идет не только об аккуратных частных деревянных домиках, с которыми, как правило, ассоциируется термин «деревянное сооружение», а о полноценных зданиях различной функциональной направленности и с внушающими порой восхищение размерами.

В Скандинавских странах и Европе на протяжении уже нескольких десятков лет дерево широко применятся при строительстве зданий общественного назначения (школ, музеев, концертных залов, церквей, библиотек, университетов, зоопарков и т.д.), в гражданском строительстве (мосты, вокзалы, звукоизоляционные стены на автомобильных трассах), для строительства спортивных сооружений (стадионов, бассейнов, манежей, спортивных залов и площадок), офисных зданий. Причем число таких проектов, осуществленных и прекрасно выполняющих свои функции в настоящее время, велико. Мы расскажем только о нескольких из них.

Офисные и административные здания

Говоря о данных типах зданий, построенных из дерева, нельзя не упомянуть о здании представительства земли Северный Рейн-Вестфалия в Берлине, получивший немецкую награду «Деревянное строительство-2003». Это действительно выдающееся деревянное сооружение, расположенное в Германии, представляет собой удачную связь между дизайнерской мыслью, современными технологиями и убедительной символикой сооружений XXI века. Архитекторы, без сомнения, выполнили все необходимые принципы строительства, осознанно применяя определенные свойства различных материалов, в особенности дерева, чтобы подчеркнуть экологические и экономические достоинства в дополнение к традиционно эстетическому виду дерева.

Конструкция, представляющая собой сплетение дерева и стали, обеспечивает предельную гибкость. Первичная конструкция состоит из десяти стальных рам, расположенных параллельно друг другу и соединенных между собой через потолок и наружные балки. Все потолочные конструкции — от первого этажа до третьего — сборные пустотелые перекрытия, сделанные из дерева. Деревянные балки в форме параболы, которые несут на себе нагрузку стеклянного фасада и противостоящие ветровым напряжениям, являются вторичной конструкцией, но именно они придают зданию оригинальный облик.

Вместо традиционного применения бетона данная комбинация позволила создать все несущие конструкции внутри здания в форме пустотелых деревянных балок.

Концепция стеклянного фасада — нечто большее, чем просто строительство открытого стеклянного дома. Наружный фасад здания служит защитой некоего «кокона», или внутренней части здания, которая имеет свой собственный фасад из деревянных окон как дополнительной защиты от атмосферных воздействий. Здесь проектировщики использовали стратегию максимального использования солнечной энергии: практически возведено здание, которое адаптируется к погоде само по себе и требует минимальной потребляемой энергии. Тем не менее системы здания дополнены тщательно спланированной, но весьма естественно вписавшейся системой аэрации и вентиляции, в которой использованы все преимущества и эффекты «зимнего сада», до совершенства доведено максимальное сохранение внутреннего тепла и ограничение теплоотдачи наружу.

Довольно сложная энергетическая концепция основана главным образом на снижении потребностей в отоплении и охлаждении за счет применения современных разработок  «интеллектуального дома», высококачественного проектирования и строительства. Котельная для этого знаменитого деревянного сооружения представляет собой небольшой топливоподающий элемент для производства тепловой энергии. В комбинации с небольшой газовой турбиной он преобразует химическую энергию в электрическую и тепловую, что обеспечивает эффективное отопление зимой и соответствующее охлаждение летом.

Спортивные сооружения

Спортивный комплекс в г. Йоэнсуу (Финляндия), стадион в г. Штутгарт (Германия),  Олимпийский дворец Viking Ship («Корабль викингов») в г. Лиллехаммер (Норвегия), стадион Похьола в г. Вантаа (Финляндия)… Этот список можно продолжать. Не нужно доказывать тот факт, что дерево является идеальным материалом для строительства спортивных сооружений, где влажность воздуха достаточно высока.  Как строительный материал для спортивных сооружений и комплексов, бассейнов, а также футбольных стадионов дерево обладает преимуществами в цене, затраченном на строительство времени, выигрышной экологической составляющей. Существует ряд довольно интересных мыслей по отношению к дереву как строительному материалу, используемому при строительстве спортивных сооружений. Это относится как к строительству новых сооружений, так и к реконструкции старых. Примеры из нескольких европейских городов демонстрируют достоинства древесины в индустрии спорта.

Футбольный стадион Похьола, расположенный на окраине Хельсинки — один из существующих примеров, выполненных по модульной концепции, разработанной финскими специалистами. Для спортивных сооружений, подразумевающих наличие пространства для зрителей, эта концепция обеспечивает наилучшим решением: от беговых дорожек, полей, теннисных кортов, проведения скачек и мотокроссов до трибун для зрителей и возможной организации концертов на открытом воздухе. Не следует забывать о наличии необходимой инфраструктуры на территории стадиона (гардероб, конференц-залы, офисы, сауны, рестораны и т.п.). Используя высокотехнологичные синтетические и древесные материалы легко можно расширить границы и возможности традиционных лесоматериалов. Например, «керто» (ламинированный фанерованный пиломатериал), клееные конструкции и клееная фанера, выполненные по этой технологии, являются основными строительными материалами для данной модульной концепции.

Спортивно-развлекательны комплекс, построенный в Швейцарии, имеет вид скорее административного здания, нежели спортивного сооружения. Он был построен для спортивных и культурных мероприятий. Рядом с действующими залами имеются комнаты на двух уровнях. Наверху расположено фойе, которое может использоваться в качестве платформы для зрителей во время спортивных мероприятий. Фасад здания выполнен из горизонтальных деревянных досок лиственницы, прикрепленных под разным углом. Говоря о спортивных сооружениях из дерева, нельзя также не упомянуть об Олимпийском зимнем стадионе, построенном в 1993 для Зимних Олимпийских игр в г. Лиллехамере (Норвегия). К слову, Немецкая гимнастическая лига для строительства нового спортивного гимнастического комплекса основным материалом строительства выбрала дерево. В основу выбора легли как экономические, эстетические, так и экологические достоинства древесины.

Итак, клееные деревянные конструкции, которые применяются при возведении подобных сооружений, до сих пор являются вполне конкурентоспособными в современном строительстве. Именно древесина позволяет изготовление изогнутых форм. Это делает клееные деревянные конструкции идеальным материалом для строительства большепролетных сооружений. Важное преимущество этого материала заключается также в том, что клееные деревянные конструкции не ограничивают свободу дизайнерской мысли. Например, скандинавские производители клееных деревянных конструкций предлагают огромное многообразие конструкций, основанных на прямых и изогнутых конструкционных элементах для кровель, пролет которых может достигать 100 м.

Среди известных и поражающих своей красотой большепролетных деревянных сооружений следует назвать несколько спортивных арен, построенных для зимних олимпийских игр 2004 года в Лиллехаммере в Норвегии, крышу здания терминала нового аэропорта в г. Осло и, несомненно, Сибелиус Холл в г. Лахти (Финляндия). Однако до сих пор большая часть производящихся клееных конструкций используется в стандартном строительстве. Например, в Швеции 50% клееных конструкций идет на строительство частных домов и на восстановление старых зданий.

Еще одна из областей применения деревянных конструкций — это мосты, причем как пешеходные, так и большегрузные, способные выдержать интенсивное движение транспорта. Одной из причин растущей популярности дерева в области мостостроения и гражданского строительства является все большее понимание необходимости бережного отношения к окружающей среде, а также тенденция к использованию экологически доброкачественных материалов в строительстве. Но всё же ключевым фактором в деревянном мостостроении остается прочность и долговечность.

Проектирование деревянных зданий и строительство с использованием древесины требуют сегодня особого внимания, а ошибки среди строителей нередки из-за ограниченного понимания технологий строительства деревянных сооружений. В Дании и Финляндии недавно были зафиксированы катастрофические разрушения при строительстве крупных деревянных кровельных конструкций. В обоих случаях разрушения были вызваны грубейшими ошибками либо в проектировании (в Дании) либо в ходе возведения здания (Финляндия). Несмотря на то что эти неудачи  не имеют ничего общего с качеством лесоматериалов, это все же отрицательно повлияло на конкурентоспособность дерева как строительного материала. На сегодняшний день остается открытым вопрос, насколько больше вероятность совершения ошибок в деревянном домостроении по сравнению с какими-либо другими типами сооружений в контексте понимания того, что общая компетентность инженеров-проектировщиков в области дерева порой достаточно ограничена. Недавние исследования, проводимые в Финляндии, показали, что почти все нарушения конструкций деревянных сооружений вызваны одним или несколькими нижеперечисленными факторами.

Потеря устойчивости. Важность устойчивости структурных элементов не осознается строителями на стройплощадке: сжатые элементы конструкции не поставляются, так как требуемое сопротивление здания пренебрегается.

Влажность дерева. Дерево становится влажным по различным причинам: протечка, отсутствие паро-изоляции, дождливая погода во время строительства — всё это приводит к гниению, низкой прочности на сжатие, трещинам.

Отсутствие опыта в работе с деревом у конструкторов и проектировщиков. Зачастую совершенно игнорируется способность дерева к раскалыванию и расщеплению. Такая характеристика дерева, как его непрочность в области перпендикулярной к направлению волокон, совершенно неизвестна проектировщикам, имеющим базовое образование в области традиционного, с использованием стали, строительства.

В любом случае очевидно, что на сегодняшний день существует необходимость совершенствовать образование в области технологии строительства деревянных сооружений в соответствующих вузах и среди строителей-профессионалов. В Скандинавских странах такие попытки уже предпринимаются во многих строительных и технических учебных заведениях. Может, и нам, как великой лесной стране, следует подхватить эту эстафету и начать активно развивать практику строительства деревянных сооружений.

Дата: 17.05.2005
Ирина Уланова
"ЛесПромИнновации" 3 (5)
1 стр. из 1


«« назад

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!