Перспективная осина

02.08.2019

В лиственных лесах России лесонасаждения осины занимают второе место после березовых и составляют около 16 % древостоев. Таким образом, запасы древесины осины значительны. Однако по ряду причин объемы ее заготовки и переработки в настоящее время остаются недостаточными. Между тем использование ее в домостроении весьма перспективно.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА
Вопросы, связанные с необходимостью рационального использования древесины осины, изучаются давно. Затраты ресурсов на совершенствование технологий ее заготовки и переработки, очевидно, экономически целесообразны, если имеется достаточно большая область ее применения.

Анализ литературы по данному вопросу показал, что осина сыграла важную роль в традиционном строительстве. В настоящее время ее использование для выпуска продукции с высокой добавленной стоимостью требует лучшего понимания свойств осины и изделий из нее. В связи с этим представляет интерес изучение опыта использования осины.

В народной финской архитектуре осина была наиболее широко используемым видом лиственных пород. Предназначенные для строительства деревья рубили в конце лета  – в отличие от хвойных, которые вырубались, как правило, в середине зимы. Бревна оставляли незакрытыми, пока листья не становились коричневыми и сухими, и распиливали в зимний период. Осина вполне подходит для бревенчатых строений, но по ряду причин не была предпочтительным материалом для жилых зданий. При использовании вне помещений осину ценили за долговечность. Основными областями применения являются конструкции кровли, облицовки стен для амбаров, заборов и т. д. Внутри дома осина используется главным образом в качестве полов и, особенно, для обшивки в саунах.
Полы, сделанные из осины, получили высокую оценку за теплоту и долговечность

С учетом стойкости к воздействию влаги осину использовали в конструкциях лестниц, причалов и мостовых опор, палуб, а также водопроводных труб.

ИДЕАЛЬНАЯ КРОВЛЯ
Наиболее известное применение осины даже в наши дни – это кровельный материал. Осиновая кровля достаточно успешно сопротивляется воздействию переменной влажности, нагрузкам снега и ветра, биологической деградации.

Существует несколько видов деревянных кровельных конструкций – тес, лемех, гонт, шиндель, дранка. По характеру использования и устройству они очень похожи, поэтому часто возникает путаница и подмена понятий. Тем не менее эти конструкции различны по месту появления, территории распространения, способу обработки сырья, виду материала и технологии монтажа.

Тес – необрезные доски, получаемые путем продольной распиловки бревна. Длина теса варьируется от 4 до 6,5 м, толщина  – от 19 до 45 мм, ширина – 160–200 мм (рис. 1).

Рис. 1. Схема тесовой кровли и музейный объект с тесовой кровлей, Республика Беларусь (фото В. С. Сюнева, 2016 г.).jpg

Рис. 1. Схема тесовой кровли и музейный объект с тесовой кровлей, Республика Беларусь (фото В. С. Сюнева, 2016 г.)

Лемех – небольшие деревянные дощечки, 16–22 см в ширину, изготавливаемые преимущественно из осины, по форме обычно напоминают лопатку или плоскую уступчатую пирамидку, «городок» (рис. 2). Вытесываемый топором вручную, лемех традиционно применялся в русском деревянном зодчестве преимущественно для покрытия глав церквей, а также барабанов, шатров и других частей здания.

Перспективная осина2.jpg

Рис. 2. Лемех: схема, вид до монтажа и кровля из лемеха

Гонт (польск. gont) – пиленые дощечки клинообразного сечения, соединяемые по принципу «шип-паз» (рис. 3). Благодаря этому при монтаже гонтового покрытия соседние дощечки объединяются в сплошной ряд. Размер гонта в длину 50–60 см, при ширине 6–14 см и толщине до 15 мм.

Рис. 3. Гонтовая кровля: схема и объект с кровлей из гонта.jpg

Рис. 3. Гонтовая кровля: схема и объект с кровлей из гонта

Шиндель (лат. scindula – «раскалывать») – деревянная черепица, представляющая собой небольшие колотые дощечки клинообразной формы, укладываемые внахлест в шахматном порядке. Размеры дощечек: длина – 20–80 см, ширина  – 6–25 см, толщи-на – 7–15 мм. Традиционная европейская технология лучше всего представлена в современной Германии. С первыми европейскими поселенцами получила широкое распространение в Америке, со временем дала название современной гибкой черепице  – шингласу (рис. 4).

Рис. 4. Шиндель: схема кровли.jpg

Рис. 4. Шиндель: схема кровли

Дранка по характеру монтажа очень сходна с деревянной черепицей, но представляет собой тонкие дощечки, фактически щепу, шириной 7–12 см, толщиной 3–4 мм, длиной 30–50 см, и поэтому укладывается не в 2–3 слоя, как у шинделя, а в 4–5 слоев. При этом верхние детали на 2/3 закрывают нижележащие (рис. 5).

Рис. 5. Схема кровли из дранки.jpg

Рис. 5. Схема кровли из дранки

Гидроизоляцию под дранку на обрешетку класть не следует. В этом случае древесина начнет гнить, поскольку будет ограничена вентиляция подкровельного пространства. Дощечки необходимых габаритов получали путем раскалывания небольших обрезков ствола. Применение раскалывания позволяет сохранить на длительный период уникальные качества и особенности древесины. Объясняется это тем, что при раскалывании капилляры древесины не нарушаются.

Конструкция драночной (щеповой) кровли в России получила широкое распространение во второй половине XIX века. Относительная простота конструкции и монтажа, небольшой вес и низкая стоимость сырья способствовали повсеместному использованию дранки в качестве кровельного материала для крыш скатных конструкций. При регулярном обслуживании – периодической обработке дегтем с целью улучшения водоотталкивающих свойств  – такие крыши могли эксплуатироваться до 25 лет.

Свойства древесины осины определили основной принцип ее использования в конструкции кровли – при увлажнении дощечки разбухают, увеличиваясь в размерах, плотно закрывая все возможные щели и трещины. При улучшении температурно-влажностных условий они, высыхая, слегка изгибаются, обеспечивая полное проветривание подкровельного пространства и отвод влаги. В отличие от других деревянных кровельных покрытий, дранка быстрее высыхает и лучше вентилируется ввиду своей небольшой толщины, что является, с одной стороны, преимуществом, а с другой – существенным недостатком. Попадание малейшей искры на сухую, хорошо проветриваемую конструкцию из щепок приводило к немедленному ее воспламенению.

ОСИНУ ПОРА РЕАБИЛИТИРОВАТЬ!
В 80-х и 90-х годах XIX века в России наблюдались всплески пожаров, справиться с которыми помог только комплекс мер, направленных на «огнестойкое» строительство. Предписания по использованию огнеупорных материалов в строительстве привели к запрету покрывать крыши дранкой или соломой (главное фото - кровля из соломы, музейный объект в Республике Беларусь, фото В. С. Сюнева, 2016 г.).

На отказ от использования дранки в конструкциях кровель повлияла также ее относительная подверженность биохимическому разрушению. К последнему в большинстве случаев приводило применение гвоздей в качестве основных монтажных элементов крепления кровельного материала. Из-за перепада температуры и изменения влажности древесина периодически расширяется, отверстие от забитого гвоздя увеличивается в размере, а на поверхности металла образуется конденсат. В итоге металл подвергался коррозии, место соприкосновения с деревом загнивало, что впоследствии приводило к разрушению кровли.

В начале 1930-х годов предпринимались попытки по модернизации технологии использования дранки в качестве кровельного материала. Предложен и запатентован ряд технических решений. Одно из них было направлено на изменение угла укладки штучных элементов друг относительно друга по рядам, что, по мнению автора, увеличивало срок службы кровли. Но все эти нововведения не устраняли основных упомянутых недостатков деревянной кровли. А с появлением новых кровельных материалов и развитием технологий их производства использование дранки практически прекратилось. В настоящее время в кровлях рассматриваемого класса наибольшее распространение получила деревянная черепица (шиндель), несмотря на высокую стоимость, связанную с уникальностью и большой трудоемкостью работ по подготовке штучного материала, а также с использованием для производства ценных пород древесины – кедра, сибирской лиственницы. В Канаде и США, Германии и Австрии кровли из дерева – обычное явление на крышах частных домов и даже общественных зданий. В России случаи использования деревянной черепицы редки. Заказчиками зачастую выступают состоятельные люди, стремящиеся к экологической безопасности своего жилья и желающие подчеркнуть индивидуальность постройки. Наиболее яркими примерами общественных построек последнего времени с использованием деревянной черепицы могут служить гольф-клуб «Сколково» и офис интернет-компании «Яндекс». Конкурентоспособность деревянных кровель может быть повышена в случае применения современных технологий изготовления, монтажа и предварительной обработки кровельных материалов из древесины.

Существующие нетоксичные и экологически безопасные импрегнанты позволяют защищать на длительный срок древесину от возгорания, гниения и воздействия насекомых. Доступный комплекс мер может увеличить срок ее службы до ста лет и более. Воссоздание и модернизация технологии драночных кровель может в существенной мере расширить возможности использования древесины осины.

Геннадий Колесников, д. т. н., проф. ПетрГУ
Алексей Борисов, инженер ПетрГУ
Тиммо Гаврилов, к. т. н., доцент ПетрГУ



Оцените материал:
Читайте также в рубрике
11.06.2019
Мой дом - моя крепость
06.06.2019
Мой дом - моя крепость
30.11.2018
Мой дом - моя крепость
30.11.2018
Мой дом - моя крепость
30.11.2018
Мой дом - моя крепость
30.07.2018
Мой дом - моя крепость
30.07.2018
Мой дом - моя крепость