Деревянное домостроение в России: парадоксы и перспективы развития

  В нашей стране, с ее огромными запасами лесов, древесина всегда была самым дешевым и доступным материалом. Издревле необъятные российские леса обеспечивали людей едой, работой, активным отдыхом. Испокон веков основным строительным материалом для возведения жилья служило дерево, и по сегодняшний день в провинциальных городах рубят дома из бревен и бруса, а в сельской местности дерево главный строительный материал. Однако, являясь крупнейшей лесной державой мира, Россия пока не может поставить на поток производство малоэтажных домов.

  Общеизвестно, что лесные ресурсы России превышают 80 млрд. куб. м древесины. Цифра впечатляющая, но обладание таким богатством само по себе не создает благополучия страны. Более того, экономический спад последних двух десятилетий отрицательно сказался на условиях жизни людей, традиционно занятых в лесном хозяйстве и лесной промышленности: снизились объемы лесозаготовок, лесопиления, производства основных видов лесных продуктов, сократилось строительство, в том числе и производство деревянных домов.
  Объем выпуска пиломатериалов в 1998 г. составил 18,6 млн. куб. м - это много ниже уровня 1988 г. (88 млн. куб. м), и хотя за последнее время положение улучшилось, производство пиломатериалов все еще составляет меньше четверти от предыдущего максимального уровня. Большая часть заготовленной древесины идет на экспорт в виде бревен, и парадокс заключается в том, что в богатой лесами России древесина для строительства используется в незначительных по сравнению с ее запасами количествах. В Москве, например, широко применяется железобетон, а распространенным отделочным материалом в многоэтажных блочных домах стала керамическая плитка. В коммерческом строительстве Санкт-Петербурга, Твери и Нижнего Новгорода намного чаще, по сравнению с Москвой, используется кирпич.
  За период с 1993 по 1997 гг. объем производства деревянных домов сократился в 46 раз. Домостроительные предприятия отрасли в большинстве своем имеют низкий уровень технического оснащения. Обновление парка основного технологического оборудования сильно отстает от требований к качеству готовой продукции, а доля оборудования со сроком эксплуатации свыше 20 лет составляет на предприятиях отрасли около 40%. Качественная продукция панельного домостроения, выпускаемая предприятиями, оснащенными импортной технологией, колеблется от 400 до 600 долл. за 1 кв. м общей площади.
  Во всем мире, в том числе и Европе, уже по-новому подходят к развитию и использованию лесных ресурсов, учитывая их влияние на потребление энергии, воздействие на здоровье людей, загрязнение атмосферы, рынок строительных материалов. Сегодня очевидно, что огромные запасы российской древесины, соответствующие климатические условия, национальные традиции жилища, а также некоторое улучшение экономической ситуации в стране - все это создает предпосылки для широкого развития деревянного домостроения. Это обусловлено многими факторами: достаточно благоприятной ситуацией на рынке строительных материалов, доступностью и высокой конкурентоспособностью древесины, возможностью индивидуального строительства, занятостью населения многолесных районов в заготовке и переработке древесного сырья.

  Малоэтажное жилище становится приоритетным сектором нового российского жилфонда, его доля уже достигла 50% и в ближайшие годы может составить 70-75%. Стоимостная структура основных строительных материалов для этого вида жилища на 50-80% определяется деревянными конструкциями, изделиями и деталями, а устойчивость темпов строительства определяется потенциальным спросом в основных регионах страны. Тем не менее индекс доступности жилища, т.е. отношение платежеспособного спроса к потенциальному, не превышает в среднем 0,15 при близком к 1,0 в развитых странах мира. Специалисты рекомендуют при изготовлении деревянных домов ориентироваться на размер жилой площади в пределах 50-80 кв. м. (90-120 кв. м общей площади), поскольку в существующем жилом фонде доля жилья такой площади меньше потенциального спроса. Любопытно, что структура российского первичного рынка малоэтажного жилища приближается к среднеевропейскому по соотношению социального, доступного и элитарного жилищ.
  Одним из путей повышения доступности деревянных домов является широкое применение древесноволокнистых и древесностружечных плит, а также фанеры взамен цельной древесины. За счет этого можно обеспечить себестоимость для домов из деревянного бруса или оцилиндрованных бревен не менее 75 руб. за 1 кв. м общей площади, а для деревянных панельных домов - не менее 130 руб. за 1 кв. м общей площади. К сожалению, в настоящее время отечественная промышленность не производит экологически безопасных древесноплитных материалов, которые можно было бы использовать в конструкциях деревянных домов. Действующие заводы по производству ДСП и ДВП работают, в основном, на удовлетворение потребностей мебельной промышленности, и применение их продукции в деревянном домостроении сегодня невозможно.
  С вводом новых требований строительных норм и правил по повышению уровня теплозащиты ограждающих конструкций жилых зданий в значительной степени возрос объем теплоизоляционных материалов для строительных конструкций. Их роль в формировании таких потребительских свойств жилых домов, как эффективность теплозащиты, экологическая и пожарная безопасность, доступная стоимость и долговечность, в настоящее время резко возросла.
  Долговечность, огнестойкость и защита от биоразрушения отдельных конструкций и жилого дома в целом всегда были главными проблемами в деревянном домостроении, однако после ужесточения строительных норм по с троительной теплотехнике возникла еще одна - проблема оптимального решения ограждающих конструкций. Существующие решения стен и покрытий не отвечают современным теплотехническим требованиям, и эту проблему гораздо проще решить в каркасных деревянных домах, где функцию несущих элементов выполняют элементы каркаса, а их заполнение имеет только ограждающую теплозащитную функцию.

  Если говорить о сроках и трудоемкости возведения каркасных деревянных домов, то преимущества последних неоспоримы. Используя при их изготовлении современные технологии обработки древесины и строительства зданий, прогрессивные и конструктивные решения, можно значительно снизить себестоимость и сроки строительства по сравнению со зданиями из других строительных материалов и дать россиянам возможность строить дешевое, эстетически привлекательное и экологическое жилье. Но развитию этого направления мешает то, что каркасно-панельные дома ассоциируются у населения с бараками советского период, - в провинциальных городах и поселках еще много сохранилось унылых строений с печным отоплением и удобствами во дворе.
  На сегодняшний день домостроительные предприятия и строительные организации, специализирующиеся в строительстве многоэтажных кирпичных, крупнопанельных и объемно-блочных домов, не в состоянии в кратчайшие сроки решить задачу обеспечения населения (в первую очередь сельских населенных пунктов и пригородных районов) дешевым, быстросборным, потребляющим мало энергии, экологически чистым жильем. Невозможно обеспечить население жильем и за счет поставки домов из-за рубежа: слишком высока цена данного вида продукции на рынке производителя, велик размер пошлины и налога на добавленную стоимость. Вот почему необходимо использовать принципиально новые технологии домостроения, уже отработанные в экономически развитых странах, и наладить выпуск быстровозводимых индивидуальных и малоэтажных домов заводского изготовления с высокими потребительскими качествами и умеренной стоимостью. И без поддержки государства здесь не обойтись.

  В Республике Коми, где в очереди на улучшение жилищных условий стоит каждая третья семья, разработан чрезвычайно интересный и своевременный проект по выпуску современных полнокомплектных жилых домов заводского изготовления. В настоящее время в республике практически отсутствует строительство деревянных домов, здесь работает только несколько мелких предприятий по выпуску оцинкованных бревен. Общий объем годового выпуска продукции этих предприятий составляет 5200 куб.м, что соответствует потребности для изготовления всего 9500 кв. м общей площади домов, к тому же предприятия не располагают необходимыми резервами территорий, энергетических ресурсов и парком оборудования для организации производства домов с высокой заводской готовностью, качеством и в требуемом объеме. Нет надежды и на то, что в краткие сроки можно будет удовлетворить потребности Республики в социальном, индивидуальном и малоэтажном жилье за счет поставок с предприятий других регионов России.
  Поэтому в 1999 г. Администрацией действующей Программы развития экономики Республики Коми совместно с фирмой "Яакко Пеури" был разработан бизнес-план проекта "Строительство предприятий по выпуску современных полнокомплектных жилых домов заводского изготовления в г. Сыктывкаре". Активное участие в разработке проекта приняло ГУП НИПИ "Научстандартдом-Гипролеспром": было разработано обоснование инвестиций, проведены маркетинговые исследования, подготовлено ТЭО проекта, начата разработка рабочей документации и реконструкции одного из существующих производственных цехов бывшей мебельной фабрики в г. Сыктывкаре под размещение завода. ГУ "Дирекция строящихся предприятий" с участием фирмы "Яакко Пеури" и ГУП НИПИ "Научстандартдом-Гипролеспром" выработали оптимальный комплекс технологического оборудования, провели переговоры с фирмами-поставщиками и подготовили проекты контрактов на поставку необходимого оборудования для комплектации завода. Проект был одобрен Минфином РФ и Министерством экономического развития и торговли РФ, получил положительное заключение Главгосэкспертизы РФ Государственной экологической экспертизы, а Департаментом лесной промышленности Министерства промышленности, науки и технологий РФ проект рассматривается как пилотный для малоэтажного деревянного домостроения с привлечением финских технологий для Северных регионов России.
  Создание предприятия предусматривается осуществить по линии экономического сотрудничества между республикой Коми и Финляндией в рамках Российско-Финского соглашения, на основе поддержанной финской стороной концепции развития малоэтажного деревянного домостроения в Республике Коми. Размещение предприятия планируется на территории, ранее принадлежавшей ОАО Мебельная фабрика "Север". Здесь будет налажен выпуск жилых домов со стенами из деревянных панелей в объеме 50 тыс. кв. м общей площади в год. Возведение "под ключ" будет производиться на индивидуальной основе (т.е. на подготовленной территории с привлечением специализированных строительных организаций). Также планируется изготовление деревянных панелей в объеме 25 тыс. шт. в год для нужд индивидуальных застройщиков, что должно обеспечить более полное удовлетворение требований потребительского рынка.
  Проект предусматривает использование в конструкциях домов таких материалов, которые будут обеспечивать экологическую чистоту и комфортное проживание, применение современных ресурсосберегающих и экологически безопасных процессов, планируется использование различных установок и агрегатов очистки воздуха, с последующим его возвратом в цех, локальных очистных сооружений, оборотной системы для сточных вод от мойки до автотранспорта.
  Финансирование объекта предполагается за счет привлечения средств из федерального и республиканского бюджетов, собственных средств учредителей и валютного кредита, который планируется погасить в течение 5 лет.
  В Республике Коми серьезно намереваются не только развить малоэтажное деревянное домостроение, для того чтобы обеспечить население жильем, но за счет этого проекта решить и ряд других социально-экономических проблем: организовать дополнительные рабочие места, активизировать деятельность сопряженных с жилищным строительством отраслей промышленности и лесного комплекса. При этом предусматривается новое строительство объектов, предназначенных для обеспечения охраны окружающей среды.

  Разработка и успешность внедрения Проекта Республики Коми дает надежду на то, что со временем в России удастся решить многие проблемы. На первое место российские ученые ставят экологические проблемы, которые возникли в результате разрушения единой системы экологического контроля над применением строительных материалов, что привело к массовому проникновению в малоэтажное деревянное домостроение (МДД) токсичных и пожароопасных материалов.
  Следующей серьезной проблемой ученые считают пожаробезопасность. К настоящему времени в этой области в России сложилась парадоксальная ситуация: постоянно растет число пожаров, особенно деревянных домов, а с другой стороны сократились работы по созданию и организации промышленного производства нетоксичных высокоэффективных антипиренов для древесины и других строительных материалов.
  Не менее серьезная проблема - биологическая безопасность жилья.
  По последним данным российских и зарубежных ученых значительную опасность для здоровья человека представляют бактерии, микроорганизмы и различного рода грибковые колонии, развивающиеся на строительных материалах и конструкциях в МДД. Например, окрашивающие и разрушающие грибки, развивающиеся в сырых местах, являются серьезным источником аллергических заболеваний, так как споры этих грибков - сильные аллергены.
  Требует немедленного решения проблема долговечности строительных материалов в конструкциях МДД. Хозяйство России несет огромные потери от преждевременного разрушения объектов МДД и хозяйственных построек, что ведет к бессмысленной растрате огромных лесных ресурсов. Не решены и эстетические проблемы объектов малоэтажного деревянного строительства. К большому сожалению, Россия входит в новый век с миллионами деревянных домов, имеющими унылый и удручающий вид - относительно привлекательные отделочные материалы могут позволить себе при строительстве домов только обеспеченные люди.

  Ученые ГУП НИПИ "Научстандартдом-Гипролеспром" утверждают, что уже в ближайшее время можно решить проблему снижения себестоимости МДД. Они на практике доказали возможность снижения на 30-50% себестоимости и отпускной цены большинства строительных материалов за счет широкого или преимущественного использования в составе материалов крупнотоннажных отходов промышленного производства, прежде всего отходов лесопиления и деревообработки, а также отработанных автомобильных шин, стеклобоя и т.д. В содружестве с рядом научно-исследовательских и проектных предприятий были выполнены НИОКР по созданию широкого ассортимента эффективных строительных материалов, в том числе на основе древесины и древесных отходов, новых конструкций и архитектурно-строительных решений для деревянного домостроения. Разработаны методики высокоточного экологического контроля; имеются научные заделы по производству экологически безопасных связующих для производства древесноплитных материалов и менераловатных утеплителей, новых эффективных утеплителей из древесных отходов.
  Российскими учеными делается немало для развития малоэтажного деревянного жилища, основными критериями которого должны стать безопасность, комфортность и архитектурно-художественная выразительность. Во ВНИИДМАШе разработали новую конструкцию теплосберегающих окон серии ОРУ, допускающую различные комбинации остекления в зависимости от требований к теплопередаче и шумоизоляции. Они полностью отвечают современным требованиям и перекрывает всю номенклатуру окон, предусмотренных действующими стандартами. Их можно использовать в различных климатических зонах, районах с высокими скоростями ветра и повышенным шумовым фоном. Новая конструкция окон при наличии двух стеклопакетов в 1,3 раза превышает теплофизические показатели евроокна. Окна выполнены с форточками, имеют ширину коробки 134 мм, двухконтурное уплотнение и водоотводящие отверстия. Наличие двойных переплетов дают возможность установки жалюзи в межстекольном пространстве, а в реконструируемых зданиях, расположенных в зонах с исторической застройкой, позволяют произвести установку декоративных решеток без нарушения стиля фасадов. Образцы окон прошли испытания в Научно-исследовательском институте строительной физики (Россия), а также в Институте экспертизы окон и фасадных конструкций в г. Hildesheim (Германия) и показали хорошие результаты по сопротивлению теплопередачи, звукоизоляции и воздухопроницаемости. Их изготовление освоили более 50 предприятий России.

  Значительный объем древесины для малоэтажного строительства используется в круглом виде. В результате традиционной обработки антисептиками и антипиренами древесина приобретает некоторую защитную оболочку, однако применительно к круглым сортиментам само по себе создание защитной оболочки не является достаточным условием для увеличения срока их службы. В процессе эксплуатации у всех круглых сортиментов появляются трещины усушки, которые имеют значительную глубину и часто доходят до сердцевины. Образующиеся трещины вскрывают незащищенные слои древесины, способствуя проникновению дереворазрушающих грибов. Предотвратить появление трещин усушки в круглых сортиментах невозможно, однако специалисты Сибирского государственного технологического университета предложили оригинальный способ, компенсирующий развитие усушечных деформаций при изменении влажности древесины, применение этого способа до этапа защитной обработки предотвращает образование новых глубоких трещин.
  Другим направлением изысканий сибирских ученых стало получение качественно новых материалов из древесины, предназначенных для домостроения, и повышение их защитных и декоративных свойств. Разработанный способ пропитки с использованием переменного жидкостного давления позволяет значительно увеличить основные показатели качества пропитки - глубину бокового проникновения пропиточного состава и его поглощение. Перспективным приложением способа с применением переменного жидкостного давления является технология глубокого крашения декоративных элементов из древесины хвойных пород. Учеными подобраны реагенты, образующие с компонентами древесины окраску широкой цветовой гаммы, при этом красители являются составной частью древесины, они устойчивы к вымыванию и обладают высокой светопрочностью.

  Деревянное домостроение ориентируется, в основном, на многослойные легкие панельные конструкции, которые позволяют резко сократить вес дома и трудозатраты на строительной площадке. Наибольшее распространение получили панельные конструкции стен и перекрытий заводского изготовления, которые относятся к многослойным элементам. Основным видом конструктивного решения панели является деревянный каркас, обшитый с обеих сторон древесноплитными материалами - фанерой, ДВТп, ДСП, ЦСП толщиной 8-16 мм, иногда наружные слои обшивают вагонкой. Внутреннее пространство панели заполняют минерало-ватными плитами, стекловатой. Иногда в качестве утеплителя используют мягкие ДВП. В некоторых случаях пригодны пенопласты.
  В Московском государственном университете леса разработали конструкцию трехслойных несущих стеновых панелей и панелей цокольного и междуэтажного перекрытий с утеплителем, изготовленным на основе древесных отходов. Основное внимание при конструктивной разработке уделялось наиболее простым решениям, позволяющим эффективно использовать технологию изготовления путем укладки сырой древесно-цементной массы в заготовки панелей.
  Конструкции панелей представляют собой деревянный каркас, заполненный теплоизоляционным материалом, изготовленным на основе древесных опилок или древесно-цементной массы и облицованной с двух сторон обшивками. В качестве утеплителя панелей применены древесно-цементная масса средней плотности от 200 до 250 кг/ куб. м при влажности 15%, получаемая по технологии производства фибролитовых плит по ГОСТ 8928-70 и ТУ 13-141-79, или теплоизоляционный материал "Терос", изготовленный на основе древесных опилок. Изготовлен "Терос" по новой оригинальной технологии с использованием нетоксичных, пожаробезопасных, водорастворимых антисептированных связующих (разработка ГУП НИИ "Научстандартдом"). Утеплители обладают экологической чистотой и не поддерживают горение.
  Повышение теплотехнических требований приводит к резкому увеличению толщины ограждающих конструкций и затрудняет применение для каркаса пиломатериалов стандартного сортимента. Ученые ведут поиск новых технических решений панельных конструкций. На кафедре металлических и деревянных конструкций Томского государственного архитектурно-строительного университета предложено конструктивное решение деревянных панелей на основе многослойного ребристого каркаса. Каркасы панелей состоят из нескольких слоев досок, поставленных на ребро, и расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях, образующих ортогональную сетку. Элементы каркаса (ребра) соединяются между собой взаимной подрезкой в местах пересечения или с помощью специальных соединительных элементов из листовой стали. При этом длины ребер принимаются с учетом выпусков в виде консолей по всему периметру панелей. Количество слоев ребристого каркаса устанавливается по результатам конструктивного и теплотехнического расчетов.
  Обшивка панелей может быть выполнена из плитно-листовых материалов или из обычного пиломатериала. При применении листовых материалов сопряжение обшивок с каркасом может быть выполнено путем их запрессовки в специальные продольные пазы, предусмотренные в ребрах наружных слоев каркаса. При этом для обеспечения воздухо- и влагонепроницаемости пазы промазываются клеевым составом. Пространство между обшивками заполняется эффективным утеплителем. Сопряжение панелей между собой осуществляется на нагелях с помощью консольных выпусков ребер по периметру. Разработанные решения угловых соединений смежных панелей, как показали натурные испытания, существенно повышают несущую способность каркаса, жесткость и надежность объемного блока.