Чтобы готовая доска выходила с большим процентом, необходимо правильно все подготовить, работы должны проводиться только в соответствии с технологией. Круглый лес хвойных и лиственных пород дает различный выход. В последнем случае объем получается меньшим, даже если использовать специальное дополнительное оборудование. Хвоя для распиловки считается более удобной, так как ствол у нее прямой, а бревно имеет больший диаметр. Хвойный лес не так подвержен гниению, поэтому брака меньше. Для лиственных пород обычно используют 2 технологии распила:
Все очень просто, чем меньше резов для получения древесины, тем выше процент. Конечно еще зависит и от полезного использования, но еще раз скажу очень важно сколько пил у вас стоит чтобы получать доску. Как правило из мелкого леса пилят мелкий мелкие доски, а из крупной древесины - брус, толстую доску.
К возвратным потерям относится - горбыль, стружка, доски неправильной длины и ширины, опилки, кусковые отходы. К безвозвратным - кора, которую невозможно переработать и почти невозможно реализовать, т.е. единственное применение - это печь либо в отдельных случаях фармацевтика (на основе коры многих деревьев изготавливается немало лекарственных средств, а как кора будет получена - значения не имеет).
Торцы пиломатериалов и черновых заготовок должны быть опилены под прямым углом к продольной оси. Обзольные брусья (с частичным отсутствием пропила в кромке) сечением 120×120 мм и более должны иметь ширину пропила в тонком конце не менее одной трети стороны бруса. Изготавливают их различного сортамента, размеров и качества.
Распиливая бревна поперечным способом, пиломатериалы получают резко отличающимися друг от друга по качеству и внешнему виду. Те, что взяты из середины ствола, называют сердцевинными. Древесина этих досок наиболее прочна и устойчива. «Боковыми» называют доски, полученные из крайних частей ствола. Они красивы по текстуре и их используют для отделочных работ. В несущих конструкциях их применять нельзя, т.к. доски легко деформируются.
Обратите внимание! Хвойные породы древесины считаются оптимальным вариантом, благодаря тому, что они имеют прямой ствол и сравнительно больший диаметр. Кроме того, такой лес не в такой мере подвержен процессу гниения, что приводит к меньшему количеству брака.
Для получения на выходе высокого процента пиломатериалов из круглых брёвен, применяют несколько разных технологий, включающих определённые циклы действий. По времени распиловка круглого леса и трудозатратность процесса бывает разной, в зависимости от выбранного метода обработки, места проведения работ, сезона. Так, некоторые предприятия строят цеха по первичной обработке сырья рядом с местом заготовок леса и экономят на этом.
Круговой – после отпила одной или нескольких необрезных досок бревно поворачивается на 90 0 и отпиливаются следующие доски. Такой метод применяется, когда крупное бревно поражено в центре ядровой гнилью. С его помощью отделяется здоровая от низкокачественной древесины.
Работа на садовом участке требует обрезки плодовых деревьев, а также появляется возможность дополнительно изготовить материал для хозяйственных построек, не прибегая к услугам специалистов, так что любой рачительный хозяин предпочтет купить бензопилу. Чаще всего для дома заготавливаются хвойные породы, с распилом которых прекрасно справляется этот инструмент. Благодаря ровным стволам проще наметить линии разреза, что увеличивает скорость работы. Профессионалы, кстати, чаще всего пользуются именно бензопилой, так как она мощнее электрической и воспользоваться ей можно в любом месте, независимо от наличия на месте вырубки или распила источников электропитания.
Необходимо также иметь в виду, что пиловочные бревна заготовляют в коре, которая не входит в кубатуру и при распиловке идет в отходы. Затем следует учитывать припуск по длине, составляющий около 1 % от объема бревен. Допускаемый же в бревнах припуск, как мы уже говорили, в кубатуру получаемых пиломатериалов также не входит.
Выработка пиломатериалов неизбежно связана с отходами и потерями древесины. Выход пилопродукции зависит от степени рациональности распиловки, способа распиловки, размера бревен, их качества, размеров вырабатываемых пиломатериалов и многих других причин. По данным проф. А.H. Песоцкого, при распиловке бревен толщиной 20 – 22 см на чистообрезные оторцованные доски выход пилопродукции составляет всего 61 % от общего объема бревен, отходы – 33 % и безвозвратные потери – 6 %. По отдельным видам продукции и отходов объем бревен, принятый за 100 %, распределяется следующим образом, %:
Использование лесных ресурсов в нашей стране далеко от совершенства. До 18 % составляют лесосечные отходы. Значительная часть вывезенной древесины — дровяная (до 20 %). При переработке пиловочника образуется до 40 % отходов в виде опилок, станочной стружки, и так далее. После переработки только 28 % от дерева становится пиломатериалами и другой продукцией, остальное количество — отходы .
Древесными отходами называют обрезки или остатки при переработке лесоматериала. Например, во время лесозаготовок образуются лесосечные отходы: сучья, вершинки, древесная зелень, пни. В лесопильном производстве — отходы лесопиления: горбыли, рейки, обрезки досок, опилки. Отходы получаются при переработке пиломатериалов в фанерном, целлюлозно-бумажном и лесохимическом производстве. В общем виде образование древесных отходов можно отобразить в виде схемы 2.1.
11 Сен 2018 1854Баланс древесины – это распределение ее на пилопродукцию, технологическую щепу, кусковые отходы, опилки и потери древесины. Кора и припуски по длине бревна не входят в состав баланса пиловочного сырья. Расчет баланса древесины заключается в определение объемов и процентного соотношение пиломатериалов, технологической щепы, опилок, обапола, горбылей, реек, торцовых срезов и вырезок дефектных мест, усушки и распыла. Этот расчет выполняется для бревен определенного диаметра или группы бревен для среднего диаметра. Данные для баланса могут быть получены из рассчитанного постава.
Рассчитать
баланс древесины для группы бревен
объемом 1000 м 3
по раскрою бревен диаметром 34 см длиной
5 м на обрезные пиломатериалы по поставу
№1 табл. 8.1. согласно выполненному расчету
постава фактический объемный выход
составил
.
Тогда фактический объем пиломатериалов
будет равен(м 3).
Доля коротких пиломатериалов (от 0,5 до
0,9 м) и обапола составляет 2-4% объема
сырья. Принимаем 2%, тогда объем коротких
досок и обапола составит
(м 3).
Объем опилок рассчитывается по среднему диаметру бревна , гдеD – диаметр бревна в комле, D = d + SL. Тогда
Объем опилок из одного бревна складывается: из объема опилок ( 1), полученных при раскрое бревна на первом проходе; объема опилок ( 2), полученных при раскрое бруса на втором проходе; объем опилок, полученных при обрезке досок ( 3) и объема опилок ( 4), полученных при торцовке досок.
Объем опилок ( 1) при продольном раскрое бревна равен:
,
(9.1)
где – ширина пропила на первом проходе, м;
–длина пропила (принимается равной длине бревна), м;
–суммарная высота пропила в бревне, м.
,
(9.2)
где – ширина наружной пластиi-ой боковой доски, мм;
–расстояние от центра торца бревна до наружной пласти i-ой боковой доски, мм.
Объем опилок ( 2) при продольном раскрое бруса вычисляется по формуле:
,
(9.3)
где – ширина пропила на втором проходе, мм;
–суммарная высота пропилов в брусе, м.
Суммарная высота пропилов () в брусе равна сумме ширин наружных пластей досок, причем для досок, выполняемых в пределах пропиленной пласти бруса, высота пропила равна толщине бруса.
Объем опилок ( 3), полученных при обрезке досок вычисляется по формуле:
где – ширина пропила для обрезного станка, м;
–суммарная длина доск, подлежащей обрезке, м;
–средняя высота пропила, равная средней толщине досок, подлежащих обрезке с припуском на усушку, м.
Объем опилок ( 4), полученных при торцовке досок составляет 0,5% объема пиловочного сырья.
По формулам (9.1, 9.2, 9.3, 9.4) вычислим объем опилок при ширине пропилов == 0,0036 м для лесопильных и ширине пропила= 0,005 м для круглопильного обрезного станка.
Суммарная высота пропилов () при раскрое бревна равна:
0,232 ·2 + 0,364 · 2 + 0,364 · 2 = 1,92 (м).
Суммарная высота пропилов () в бревне равна сумме ширин двух пластей бруса и ширине наружных пластей боковых досок, которая вычисляется:
=
=
=
Тогда объем опилок, получаемых при раскрое бревна составляет:
Суммарная высота пропилов () при раскрое бруса равна:
0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 + 0,275 ·2 = 3,3 (м).
Объем опилок ( 2), получаемых при раскрое бруса равен:
2 = 0,0036 · 5 · 3,3 = 0,0594 (м 3).
Средняя высота пропила () при обрезке досок равна:
21 + 0,7 = 21,7 (мм).
Суммарная длина обрезаемых досок составляет
5 · 4 + 4,25 · 4 + 1,75 = 44 (м).
Тогда объем опилок, полученных при обрезке досок составит
0,005 · 44 · 0,0217 = 0,004774 (м 3).
Общий объем опилок при распиловке бревна
0,0345 + 0,0594 + 0,004774 = 0,098674 (м 3).
).
Тогда доля опилок в балансе древесины с учетом % объема опилок на торцовку досок составит (%), а их объем из 1000 м 3 сырья составит
=
184,4 (м 3).
Безвозвратные потери на усушки и древесную пыль составляет 6 % от объема сырья и их объем составит
Выход технологической щепы составит
Р т.щ. = 100 – (65,41 + 2,0 + 18,44 + 6) = 8,15 % из них 2 % составит некондиционные фракции щепы (отсев щепы).
Результаты расчетов заносятся в табл. 9.1
Таблица 9.1
Баланс хвойного пиловочного сырья при выработке обрезных пиломатериалов по ГОСТ8486-86, ГОСТ 24454-80
Пиломатериалы получают путем раскроя бревен (заготовок). В сущности это пилопродукция определенных размеров с двумя плоскопараллельными сторонами (пластями). Распиловка может быть как радиальной, так и тангенциальной.
На рис. 1 представлены различные виды пиломатериалов - от пластины до обрезной доски.
Рисунок 1. Виды пиломатериалов : а - пластина; б - двухкатный брус; в - не обрезная доска; г- четвертина; д - четырехкантный брус с обзолом; е - полуобрезная доска с обзолом; ж - чистообрезной брус; з - горбыль; и - обрезная доска; к - строганные шпунтованные доски; 1- пласть; 2 - кромка; 3 - ребро; 4 - торец; 5 - обзол
В пиломатериалах выделяют следующие элементы: пласта, кромки, ребра, торцы. Пласть - продольная широкая сторона пиломатериала, а также любая сторона пиломатериала квадратного сечения. В лучшей пласти пиломатериала наименьшее количество пороков, лучшее качество обработки. Пласть пиломатериалов, обращенная к сердцевине, называется внутренней, а обращенная к заболони - наружной. Кромка - продольная узкая сторона пиломатериалов. Ребро - линия пересечения двух смежных сторон пиломатериалов. Торец - концевая поперечная сторона пиломатериала. Обзол не является обязательным элементом пиломатериалов, это, если можно так выразиться, элемент брака обрезной доски из-за не кондиционности исходного материала (бревна или заготовки).
Пиломатериалы изготовляют по ГОСТ 8486-86Е:
1) из древесины хвойных пород - сосны, ели, лиственницы, кедра и пихты;
2) из древесины лиственных пород - бука, березы, ольхи, липы, осины и тополя.
Применяются: доски толщиной 100 мм и менее при отношении ширины к толщине 2 и менее; брусья толщиной более 100 мм (четырехкантовые и двухкантовые).
Длина пиломатериалов: хвойных пород не более 6,5 м, лиственных - не более 5 м. Для специальных сооружений могут применяться пиломатериалы длиной до 9 м, выполненные по спецзаказу. Толщина и ширина пиломатериалов определяются сортаментом (табл. 1, 2, 3).
Таблица 1. Норматив выхода обрезных пиломатериалов на 1 м 3 бревен
Вид древесины |
Диаметр бревен, мм |
Выход из 1 м 3 |
|||
Пиломатериалов, м 5 |
Дровяных отходов, м 3 |
Опилок, м 3 |
|||
Хвойные породы |
|||||
Лиственные породы (включая березу) |
|||||
Примечание:
1) При увеличении сорта круглого леса до 1-го норматив выхода пиломатериалов повышается на 3%.
2) При снижении сорта круглого леса до 3-го норматив выхода пиломатериалов снижается на 2%, до 4-го сорта - на 7%.
3) При смешанной поставке крупных и средних бревен норматив выхода пиломатериалов принимается как среднеарифметическое между средними и крупными бревнами.
Таблица 2. Толщина и ширина пиломатериалов хвойных пород в мм
Наименование |
|||
Наименьшая |
Наибольшая |
||
Таблица 3. Толщина и ширина пиломатериалов лиственных пород в мм
Наименование |
|||
Наименьшая |
Наибольшая |
||
Торцы пиломатериалов и черновых заготовок должны быть опилены под прямым углом к продольной оси. Обзольные брусья (с частичным отсутствием пропила в кромке) сечением 120 х 120 мм и более должны иметь ширину пропила в тонком конце не менее одной трети стороны бруса.
Наибольшая допускаемая влажность пиломатериалов для несущих конструкций - 25%, для клееных конструкций - 15%.
Применение пиломатериалов из древесины лиственных пород допускается для деталей стропил, внутренних лестниц, внутренних обшивок стен и перегородок, подшивки потолков, накатов, фронтонов, внутренних архитектурных деталей, столярных изделий и чистых полов.
Не допускается применение древесины березы, липы и тополя для стропил; липы, ольхи, осины и тополя для проступей деревянных лестниц; липы и тополя для чистых полов.
Распиловка пиломатериала - основополагающий процесс в обработке древесины. Для начала надо напомнить несколько терминов, которые употребляются в деревообрабатывающей промышленности и которые определены ГОСТ 18288-87 производство лесопильное термины и определения :
Пиломатериалы. Материалы, которые имею одну или более ровных сторон. В зависимости от отношения длины к ширине и количества параллельных сторон отличают брус, бруски, доски, обапол и шпалы.
Это очень важный фактор, от выбранного метода во многом зависит общий выход пиломатериалов и их качество. В зависимости от направления распила к годовым кольцам существует два способа:
Выбор конкретного метода распила завит от конечного использования пиломатериалов и состояния хлыста. В интернете можно встретить «странные статьи» о распиловке по кругу и так далее. В действительности абсолютное большинство хлыстов во время распиловки находится в одном положении, в результате часть пиломатериалов имеет тангенциальный распил (примерно 2/3 от всего количества), а остальные пиломатериалы имеют радиальный распил. Тангенциально распиливается верх и низ бревна, радиально распиливается только его середина.
По требованию заказчика или с учетом собственного производства хлыст может распиливаться с боковых сторон, потом кантоваться на 90°, опять производится распиловка. В результате получается часть досок необрезных тангенциального распила, а остальная часть досок будет обрезными с радиальным распилом. Еще раз повторим, что способы распила выбираются в каждом конкретном случае отдельно с учетом вышеперечисленных факторов. В настоящее время существуют три типа пилорам, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Поговорим о них более подробно.
Это первые механизмы, которые начали использоваться для механической распиловки древесины. Сегодня, по нашему мнению, незаслуженно «вышли из моды». Рассмотрим объективно их достоинства и недостатки.
Чтобы было понятнее, надо узнать о принципах работы. На рамной пилораме в вертикальном положении фиксируется несколько пил (от десяти и более, все зависит от размеров станины), расстояние между пилами устанавливается один раз, распиловка осуществляется вертикальным движением всех пил с одновременной подачей хлыста.
Плюсы .
Минусы
Считаются самым совершенным оборудованием, наиболее производительным, количество опилок минимальное. Это мы еще обсудим, но для начала кратко опишем их устройство и принцип действия. Распил производится замкнутыми высокооборотными пилами, толщина пил небольшая, ширина распила уменьшается. Распил происходит за счет поступательно/возвратного движения одной пилы вдоль хлыста. Честно говоря, достоинств мы особых не замечаем (для покупателя), а недостатки есть. Чтобы не быть голословными, расскажем о тонкостях процесса резания.
Пилорамы требуют очень внимательного к себе отношения. Неправильная заточка зубьев, неправильное натяжение или выбор скорости резания (все эти параметры выбираются с учетом вида древесины) приводят к тому, что пиломатериалы получают волнистую поверхность. Высота волн может достигать несколько сантиметров. А такая волнистость даже одной доски сводит на нет все «преимущества тонкого распила». Волна на пиломатериале является видимым пороком обработки и снижает сорт пиломатериала. Классификация дефектов древесины подробно описана в одноименной статье.
У этих пилорам довольно низкая производительность, требует много физического труда. К примеру, если ваш хлыст имеет диаметр 100 см, то подсчитайте, сколько проходов туда/обратно нужно сделать, чтобы распилить его на доски толщиной 2 см., а рамная пилорама распилит его за один проход. Кроме этого, каждую пропиленную доску необходимо вручную снимать с пилорамы и складировать в отдельном месте. При этом после каждого среза приходится опять устанавливать уровень пилы. Очень высокая степень опасности при эксплуатации. Риски травматизма во время работы на такой пилораме возрастают в геометрической прогрессии - это и обрыв пилы на высоких оборотах, и наличие металлических предметов в теле дерева (а такое случается не так уж и редко). Проблемы с уборкой опилок. Они рассыпаются по всей длине пилорамы, убирать их долго и затруднительно.
Конечно, о таких «тонкостях» производители ленточных пилорам «стыдливо» умалчивают. Мы советуем во время выбора пилорамы учитывать максимальное количество факторов: необходимый объем пиломатериалов, наличие квалифицированных кадров, особенности пиломатериалов и требования к их качеству. Ведь профессиональные работники на ленточной пилораме производят пиломатериалы 1 сорта в соответствии с ГОСТом.
Плюсы .
Минусы
Дисковые пилы, отличаются от ленточной и рамной (многопильной) пилорамы, качеством кромок и параллельностью пласти. Пиломатериал произведенный на дисковой пилораме по праву считается лучшим, но только с точки зрения потребителя. Основным фактом делающим пиломатериалы произведенные на дисковой пилораме не доступными для потребления - это высокая цена. Высокая цена не позволяет конкурировать на рынке строительных материалов, несмотря на превосходное качество доски и бруса произведенного таким методом. Связано данное обстоятельство с тремя фактами влияющими на увеличение себестоимости пиломатериала с дисковой пилорамы:
Подведем итог: при выборе обрезного пиломатериала нужно учитывать не только способ распиловки пиломатериала, но и квалификацию персонала, обслуживающего данное оборудование. Купить пиломатериалы хорошего качества вы можете у проверенного поставщика, ознакомившись с продукцией по предлагаемым фото на сайте производителя или приехав на склад готовой продукции. Компания Елка-Палка готова предложить свои услуги в соответствии с прайс-листами, указанными на нашем сайте. Мы реализуем только качественную продукцию собственного производства или закупаемую у проверенных поставщиков. Обязательный контроль качества.
О том, как распилить бревно на ленточной пилораме, было описано в предыдущей статье. Ну а в этой статье мы хотим рассказать о том, как происходит распиловка бревна на брус.
Все знают что брус, выпиленный из бревна при сушке, начинает деформироваться, но не все знают, от чего это происходит. Всё дело в том, что при распиловке бревна на брус, он был выпилен неправильно. То есть он был выпилен со смещением, а так как его середина смещена, брус начинает гнуть в направлении смещения.
Чтобы такого не произошло необходимо произвести правильный расчёт бревна перед распиловкой.
Итак, преступим, для начала необходимо определиться, какого размера будет брус, а также размеры материала (досок), которые мы хотим получить до бруса.
Начнём с того, что возьмём необходимый брус, для примера, 150 х 150 мм, доска не обрезная 25 мм, 30 мм, 40 мм.
Для тех, кто не знает, что значит не обрезная доска, объясняем, это доска различной ширины не имеющая определённых границ из-за наличия коры по краям, но имеющая определённый размер толщины.
Далее возьмём обрезную доску на 25 мм, 50 мм. Мы думаем тут понятно, что обрезная доска, это доска, имеющая определённый размер, как в ширину, так и в толщину и не имеющей коры, или как обычно говорят, без обзола.
Расчёт начнём производить с замера диаметра бревна, и он у нас составляет, к примеру, 30 см. Или для удобства подсчёта переведём в миллиметры, это будет 300 мм. Так как у нас брус должен получиться 150 мм, то берём 300 мм и отнимаем 150 мм, в остатке получим 150 мм, которые пойдут на доски.
300 - 150 = 150
От верхнего и нижнего края диаметра бревна отнимаем по 5 мм на горбыль, то есть делить будем 150 мм, оставшиеся на доски, получаем 150 минус 5 и минус 5, в остатке получаем 140 мм.
150 - 5 - 5 = 140
При вычете горбыля необходимо учесть неровность бревна, так как комель больше вершины по диаметру, то есть возможность получить подгорбыльник различного размера, и у нас он будет 25 мм.
Вернёмся к диаметру бревна 300 мм. От верхнего края как описано выше отнимаем 5 мм, получаем 295 мм. И к этому числовому значению прибавляем подгорбыльную доску 25 мм плюс 2 мм на пропил, получаем 322 мм. И именно с этого начнётся распиловка бревна на брус.
300 - 5 = 295, 295 + 25 + 2 = 322
После того как сняли подгорбыльник у нас остаётся чистый остаток 140 мм. Делим его пополам и получаем 70 мм на каждую сторону бревна.
140 / 2 = 70
Смотрим выше, где мы определяли примерный размер необходимого материала помимо бруса. Это у нас 25 мм, 30 мм и 40 мм доски. И тут мы начинаем расчёт.
Берём наши 70 мм и прикидываем с учётом пропила, 40 мм плюс 2 мм получим 42 мм, до 70 не хватает 28 мм. Ну, тут мы думаем понятно, что следующей доской будет 25 мм, 25 мм плюс 2 мм получаем 27 мм. Таким образом получаем, 42 мм плюс 27 мм, 69 мм.
40 + 2 = 42, 70 - 42 = 28, 25 + 2 = 27, 42 + 27= 69
Возникает вопрос, куда девать ещё 1 мм, всё очень просто. Первый четыре реза делаем строго по размерам, а после того как перевернули бревно этот 1 мм угоняем на горбыль. В итоге выходит всё согласно нашим расчётам.
Исходя из этих расчётов, получаем лафет, распиленный по центру бревна.
Для получения обрезного материала, а так же дальнейшая распиловка бревна на брус производится путём поворота полученного лафета на 90 градусов. Расчёт происходит в том же порядке, который описан выше. Но сразу обратим внимание, если мы начнём расчёт у нас получается 20 мм, которые нам не нужны, из-за отсутствия заданных таких размеров.
70 - 50 = 20
Что делать в этом случае, мы сейчас объясним. У нас как описано выше имеется 5 мм на горбыль, мы воспользуемся этим и к 50 мм нашего обрезного материала добавим 25 мм плюс естественно 2 мм на пропил.
50 + 20 + 5 + 2 = 78
Мы получаем подгорбыльную доску 25 мм и чистую доску 50 мм, именно то, что нам было необходимо, а так же качественный брус 150 х 150.
Для получения иного размера материала необходимо недостающие миллиметры пускать на подгорбыльник, но при этом распределять их равномерно на обе стороны.
Таким образом, производится расчёт и распиловка бревна на брус на ленточной пилораме. Мы желаем удачи всем начинающим пилорамщикам в этом нелёгком деле, и главное не ошибиться в расчётах.
Нередко возникает необходимость из бревна получить брус прямоугольного сечения. Сделать это не так уж и сложно.
Если вы уже знаете, как правильно отесывать бревна, то вытесать брус для вас также не составит труда. Главное при этом правильно разметить бревно, чтобы получить брус нужного размера.
Отесывание бревна на два канта мы уже рассматривали в статье о подготовке бревен.
Давайте теперь посмотрим, как из бревна вытесать прямоугольный или квадратный брус .
При разметке следует быть внимательным и учитывать, что диаметр комлевой и вершинной частей различаются. Поэтому лучше всего начинать разметку с конца с меньшим диаметром.
Закрепите бревно любым удобным для вас способом, как описывалось в статье о подготовке бревен.
Проведите окружность, после чего наметьте ее диаметр в виде вертикальной черты, соединяющей верхнюю точку окружности с нижней. Для работы используйте специальный плотницкий циркуль с закаленными металлическими концами.
Получившийся диаметр нужно разделить на три равных отрезка и провести через их концы перпендикуляры так, чтобы они пересеклись с окружностью.
После этого точки пересечения с окружностью соедините, чтобы получился прямоугольник.
Наиболее выгодным считается соотношение сторон 5:7, то есть 10:14, 15:25, 20:28 и т.д. – это будут выгодные сечения.
В некоторых случаях требуется получить брус квадратного сечения. В этом случае окружность делится двумя перпендикулярными друг другу диаметрами, после чего точки пересечения диаметров с окружностью соединяют прямыми линиями.
Все основные операции по разметке торцов бревен для получения прямоугольного и квадратного бруса показаны на рисунке ниже.
Сначала намечают центральную ось (диаметр).
Потом размечают торцы бревна так, как описывалось выше.
После этого вдоль размеченного с торцов бревна с помощью намеленного шнура намечают линии отески.
Для этого шнур закрепляют по краям бревна в защепах, сделанных топором, так, чтобы шнур был внатяжку. После этого шнур немного оттягивают, как тетиву лука, и отпускают. Ударившись об бревно, шнур оставляет линию. По этой линии и будет производиться отеска.
Сначала по отесываемой стороне через 20-40 сантиметров делают надрубы топором, не доходя до линии отесывания несколько миллиметров.
После этого топором производят грубую отеску, снимая основной слой дерева, продвигаясь от надруба к надрубу. Когда основной слой снимаемой древесины будет удален, отесываемую поверхность зачищают либо аккуратными отесывающими ударами топора, либо шерхебелем.
Сегодня брус редко вытесывают из бревен топором. Для этого существуют фрезерно-брусующие линии, производящие брус в промышленных масштабах. Однако при строительстве бани у вас может возникнуть ситуация, когда потребуется вытесать плоскую поверхность на одной или нескольких сторонах бревна. Поэтому основные приемы вытесывания из бревна бруса или отесывания бревна на 1-2 канта нужно знать.
При строительстве бани в настоящее время широко используется ручной электро- и бензоинструмент. Если вы будете делать плоскость бензопилой, то последовательность операций будет такой же – разметка, надрубы вдоль отесываемой стороны, черновое снятие слоя древесины, и только потом доводка до линии оттески с помощью топора или электрорубанка.
Теперь вы знаете, как отесать бревно, как вытесать из бревна брус . В других статьям поговорим о том, как правильно сделать паз в брусе или бревне, как правильно пилить дерево, как строгать доски и брусья.
Даже правильно выложенной кирпичной печи, со временем требуется ремонт. Высокие температуры, нарушение тяги, механические повреждения кладки – все это приводит к появлению дефектов, которые требуют устранения. Ведь хорошая тяга и отсутствие трещин в стенках –…
Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики блога, на связи с вами Андрей Ноак! Сегодня я расскажу вам про выход пиломатериалов при распиловке круглого леса.
Данный параметр это один из самых важных показателей в. От этого показателя зависит эффективность распиловки леса. Многие новички ошибочно полагают что чем выше этот коэффициент, тем лучше.
На самом же деле это не всегда так, про это знают большинство специалистов, но молччат. Еще раз повторю - высокий процент выхода пиломатериала из кубометра леса не всегда является хорошо.
Подробно почему это так я расписал в своей книге «Организация лесопиления на современном предприятии», но для читателей приоткрою завесу на данный вопрос в конце статьи.
Это действительно уникальная электронная книга, в России точно таких нет:-)!!! В ней дается просто колоссальная информация наработанная личным опытом работы технологом на крупном производстве.
Рассчитывается по формуле:
Квых=Vпил/Vбр
Где К , % - процент выхода пиломатериала.
Vпил , м3 - объем полученного пиломатериала. Рассчитывается:
Vпил = L*H*B*n1+L*H*B*n2 + ...
Vбр , м3 - объем бревна из которого получают пиломатериал. Определяется по кубатурнику, который можно.
Полезный процент пиломатериала на производстве просчитывается для каждого диаметра леса и для каждой технологии пиления.
Все очень просто, чем меньше резов для получения древесины, тем выше процент. Конечно еще зависит и от полезного использования, но еще раз скажу очень важно сколько пил у вас стоит чтобы получать доску. Как правило из мелкого леса пилят мелкий мелкие доски, а из крупной древесины - брус, толстую доску.
Особенно хорошие показатели на предприятии при производстве бруса, на нем показатели кубатуры хорошие, скорость пилени максимальная (пил ведь меньше) и режущего инструмента уходит минимум.
Ниже приведены ориентировочные диаметры с нормами расхода:
Данные нормы расхода ориентировочные и являются действительными для получения таких пиломатериалов как:
По типу оборудования данные нормы можно принимать на ленточной пилораме, на лесопильных рамах и круглопильном оборудовании.
Существуют технологические хитрости, о которых я частично рассказывал. Но как говорится, повторение - мать учения, вот некоторые из них:
А теперь поподробнее про все. Чем короче древесина, тем выше процент получения пилопродукции. В европе про это хорошо знают и поэтому там линии распила рассчитываются на 1,5 - 2 метра. У нас же лесопильные рамы могут пилить только 4 метровые бревна.
С помощью программ мы на производстве просчитывали под каждый сезон свои постава, увеличивая количество низкокачественной древесины в период спроса (лето, осень), и увеличивая количества высших сортов в период повышенного спроса на них (зима, часть весны).
Про использование пильного полотна с лучшими характеристиками думаю все понятно. Нужно также следить и за качеством получаемых режущих инструментов. На рамных и круглых пилах нужно постоянно следить за наличием всех напаек, углами заточки на каждое время года, за вальцовкой на обоих типах пил.
Сортировка позволяет бревна разделять по диаметрам, порокам и дефектам. К примеру с гнилью в сердцевине тогда бревно отсортировывается и распиливается на пиломатериалы, вместо получения из него бруса. Или наоборот если заболонь гнилая, но из центральной части выходит брус, и бревно брусовое - отсортировываем его для распила на брус. Аналогично нужно мыслить и по синеве, и по кривизне.
По сортам ситуация довольно интересная складывается. Оказывается процент выхода продукции высших сортов зависит от следующих факторов:
А теперь давайте прикинем примерно по диаметром процент получения первосортной пилопродукции от общего объема получаемой доски. Для этого я сделал все в виде небольшой таблицы.
Таблица 1 - выход досок при распиловке круглого леса
Кроме диаметра, сортности, дефектов (кривизна) и длины, процент выхода доски зависит от технологии распиловки леса и типа оборудования.
Существует два вида технологии распиловки:
А оборудование для распиловки может быть следующее:
А теперь отвечу, почему высокий выход не всегда хорошо, а все просто при совсем высоких показателях увеличивается количество доски с обзолом.
Получается низкосортная пилопродукция и ее общая стоимость из бревна на определенной точке становится ниже чем стоимость качественных материалов.
Да и реализация не качественного материала может быть труднее.
Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак.
Основа деревянного дома – сруб, представляющий собой коробку, собранную из подготовленных бревен или бруса. Бревна, скрепленные друг с другом в углах вырубленными «замками», укладываются горизонтальными рядами, каждый из которых называется «венец». Для того чтобы врубки могли выдержать вес строения, следует точно соблюдать технологию производства сруба. Обеспечить максимально плотное прилегание соприкасающихся элементов – главная задача строителей при сборке сруба из бревна.
Знание основных нюансов и особенностей различных типов соединения бревен поможет сделать правильный выбор. Технология рубки сруба из бруса и бревен различается способом обустройства углов, в остальном – правила одинаковые.
Внешний вид деревянного дома зависит от того, каким способом срублен сруб – с остатком или без остатка. Если сруб имеет углы с идеально подогнанными торцами, значит он сложен способом «без остатка», тип такого замка называется «в лапу». Если же бревна выступают за пределы стены, способ - «с остатком» (в России именуется «в обло»), тип замка – «чаша».
Главный инструмент для рубки срубов из бревна, - топор (плотницкий или тесла). При работе топором кольца древесины, которые открываются в процессе рубки, заминаются, что в какой-то степени защищает ее от воздействия внешних факторов.
При использовании бензопилы боковой срез бревен в срубе получается гладким, поры древесины открываются и становятся доступными атмосферным явлениям, что приводит к быстрому гниению. Сруб «в лапу», будет служить дольше, если его обшить.
Оба типа замка – и «чаша», и «в лапу» - имеют различные варианты.
Простую «чашу» вырубают в нижнем венце сруба. Конструкция такой чаши – продольный паз, имеющий полукруглое сечение.
Замок «чаша» с вырубленным на дне гребнем, который предназначен для обеспечения прочности углового соединения и герметизации сруба.
Замок «курдюк» имеет вырубленный в бревне нижнего венца шип, который вставляется в паз, сделанный в верхнем бревне. Этот тип замка отличается сложностью в рубке, но является наиболее надежным.
вырубается в бревне, находящемся сверху, и как бы «прихлопывает» нижнее – отсюда название «в охлоп».
Замок «в охлоп» имеет несколько разновидностей, в основе которых лежат те же элементы, что и в «чаше»: гребень и курдюк. В зависимости от вариантов их использования замки имеют названия «охлоп с гребнем», «охлоп с курдюком (шипом)» и «охлоп с гребнем и курдюком (шипом)».
Используют, как правило, при возведении построек хозяйственного назначения, так как плотность соединения недостаточна для жилого дома. Это сложный замок, вырубаемый в двух бревнах (верхнем и нижнем), поэтому его называют двойным. Разновидностей у замка всего две: простой «в охряп» и «в охряп с курдюком (шипом)».
Срубами без остатка называют такие строения, торцы бревен которых находятся на уровне стен. Бревна или брусья в этом случае соединяются замками типа «в лапу». Данные соединения не отличаются большой прочностью и хорошей теплоизоляцией. Для комфортного проживания в любое время года такой сруб следует облицовывать снаружи.
Соединение в лапу: 1-прямая лапа с присеком; 2-косая лапа(ласточкин хвост); 3-косая лапа с присеком
«Лапа» может быть прямой, косой («ласточкин хвост») и косой с присеком (пазом).
Выше были описаны основные типы срубов и замков. Помимо них существует большое количество других способов строительства деревянных домов, имеющих различное происхождение и особенности.
Рубка в крюк – достаточно сложный конструктивно способ углового соединения бревен, характеризующийся повышенной прочностью. Этот вид крепления имеет две разновидности.
В первом случае чашу вырубают на ½ толщины бревна. На концах бревен получается своеобразный крюк, которым бревна сцепляются. Такое соединение гарантирует абсолютную непродуваемость угла.
Соединение в крюк: 1-стены внутри округлые; 2- стены внутри ровные.
Отличительная черта второго варианта в том, что, за счет стесанных с одной стороны бревен, стены внутри строения получаются ровными. Благодаря этому значительно увеличивается полезная площадь помещения.
Финская чаша (финский паз)
Рубка дома по финской технологии аналогична русской «чаше». Отличие в радиусе межвенцового паза (он должен быть меньше радиуса чаши) и его конфигурации. Финский паз снизу имеет два «шипа», а сверху делаются канавки. В результате венцы плотно прилегают друг к другу, уменьшается продувание стен. Межвенцовый уплотнитель полностью находится в пазу, а не за его пределами, и не подвергается влиянию влаги, приводящей к порче древесины.
Шведская рубка кардинально отличается от всех остальных в первую очередь внешним видом – эстетичным и очень креативным. Шестигранник – такова форма концов бревен. Чаша, соответственно, не округлая, а в форме трапеции. Рубка шведского сруба очень трудозатратна, поэтому делают его тогда, когда есть необходимость в красивых необычных углах.
Норвежская рубка сруба – технология, широко распространенная в странах Скандинавии – Финляндии, Швеции, Норвегии. Поэтому названия «норвежская» и «скандинавская» рубка сруба – идентичны.
Лафет (полубрус) – строительный материал, из которого делают норвежский сруб. Лафет представляет собой обтесанный с двух сторон толстый сосновый ствол. Угловое соединение «норвежский замок» или «дом из лафета» - одна из самых надежных технологий строительства деревянных домов.
Отличительная черта скандинавского замка – его клиновидное сечение. Шип в виде клина, вырубленный в верхнем бревне, при сборке сруба «усаживается» в паз, сделанный в нижнем бревне. Снаружи конструкция похожа на седло.
Деревянный дом в скандинавском стиле выглядит монументально и аккуратно. Толстые бревна сокращают количество венцов, следовательно, сруб имеет значительно меньше «мостиков холода».
Гладкие стены внутри помещения делают интерьер скандинавского дома очень стильным.
Канадская рубка срубов – технология, аналогичная скандинавской: угловое соединение выполняется по типу норвежского замка с клиновидным шипом. Используются круглые бревна, в которых вырубается трапециевидная чашка. Утеплитель при укладке сразу обрезают, чтобы в него не попадала вода. В итоге получаются стены без зазоров и щелей, которые выглядят как сплошной массив.
Упрощенный вариант канадского сруба – рубка «в седло». Из-за отсутствия шипа и паза для него (отличительная черта данного типа рубки) значительно уменьшается герметичность угла, что делает сруб недолговечным.
Эта старинная технология деревянного строительства сегодня применяется достаточно редко. Таким способом рубили срубы для построек хозяйственного назначения. Принцип устройства данного вида сруба кардинально отличается от всех традиционных. Бревна с шипами на концах укладываются между вкопанных вертикально столбов с вырубленными пазами. Изготовление сруба «в столб» не требует много времени и особого мастерства строителей.
Итак, мы рассмотрели особенности изготовления срубов из бревна. Помимо бревен в деревянном домостроении применяют другой вид пиломатериалов – брус. Дома из бруса, также как и бревенчатые, имеют основой сруб, но угловые соединения выполняются несколько иначе.
Классификация типов угловых соединений при рубке срубов из бруса такая же, как для срубов из бревна. Сруб из бруса может быть с остатком («в чашу») и без остатка («в лапу»), замки имеют те же названия: «в охряп», « в курдюк», «в полдерева». Единственное название, которое не может быть использовано – «в обло»: брус имеет прямоугольную форму и сделать в нем округлую (облую) врубку не представляется возможным.
Однако существуют способы угловых врубок, присущие только этому виду строительного материала – «на шипах» (коренных или вставных).
Соединение брусьев в срубе (с остатком или без остатка) называют стыковкой. Рассмотрим основные способы стыковки.
«В полдерева»
Соединение "в полдерева "
Данный способ стыковки (наиболее простой) подразумевает вырубку прямоугольного паза глубиной в половину толщины бруса – отсюда и название.
«В курдюк»
Прочную и надежную стыковку брусьев обеспечивает дополнительный шип. Для качественного исполнения соединения такого типа требуются плотники, обладающие высоким уровнем мастерства.
«В охряп»
Соединение, в котором главная задача – правильно рассчитать ширину перемычки. При работе с брусом, за счет его стандартной геометрии, выполнить вырубку можно с использованием шаблона (в отличие от работы с бревном). Безошибочное выпиливание способствует значительному ускорению работы.
При строительстве домов и бань из бруса без остатка традиционными являются типы замков «в полдерева» (с ровными параллельными гранями), и «в лапу» (с гранями, имеющими форму трапеции). Второй тип соединения немного сложнее, но он гарантирует большую защиту угла от сквозняков.
Соединение бруса: а - в полдерева, б - в лапу
При таком способе выпиливания бруса вставленный в паз шип защищает угол от промерзания и продувания за счет образующегося воздушного замка. Соединение бруса «в теплый угол» само по себе гарантирует отсутствие щелей, а эффективным дополнением является пробивка всех стыков джутом.
Рубка «в теплый угол» - наиболее часто используемый способ стыковки брусьев в России.
Соединение в теплый угол - прямой шип
Прямой шип применяют при возведении построек со стеной, равной длине бруса. При рубке сруба следует учитывать, что размер паза определяется размером шипа, то есть необходимо соблюдать баланс. Если шип будет большим, то и паз, соответственно, тоже должен быть таким же. Слишком глубокий паз может ослабить брус, что скажется на прочности соединения, поэтому перед рубкой должны быть проведены тщательные расчеты.
Правильно сконструированный угол хорошо противостоит ветровым и другим нагрузкам.
Равномерность усадки сруба из бруса дает гарантию сохранения слабой части бруса в углу.
Соединение в теплый угол - половина ласточкиного хвоста
Отличительной чертой данного типа замка является шип шириной до 5 см, имеющий форму конуса. Конус надежно удерживает брусья, что делает сруб более прочным. Ограничение размеров шипа устанавливается для того, чтобы в процессе усадки брус, в котором сделан паз, не трескался.
Изготовление шипа «половина ласточкиного хвоста» для специалиста не представляет особой трудности. Для ускорения работы допускается использование шаблона. Такое соединение применяется в случае, когда длина стены превышает длину бруса.
Угловой шип треугольной формы применяется достаточно редко, так как узел получается менее прочным, хотя в нем отсутствуют сквозные щели. Технология выпиливания углового шипа не имеет отличий от тех, о которых говорилось выше. Строителю, имеющему навык работы с бензопилой, достаточно осуществить небольшой поворот ее шины, чтобы получить этот вид соединения.
Данная технология имеет сходство с описанным выше способом рубки бревенчатого сруба «в столб» («в забир»).
Каркасом служат вертикальные стойки с пазами. Брусья с готовыми шипами нужной формы на концах укладываются друг на друга. Вставленные в пазы шипы делают углы герметичными и надежными. Поскольку сам стык не виден, строение имеет очень аккуратный вид.
Использование единого шаблона для всех шипов дает значительное преимущество во времени изготовления сруба и в простоте его монтажа.
Очень важным моментом при строительстве срубов, как бревенчатых, так и брусовых, является крепеж элементов между собой. Необходимость данной процедуры объясняется очень просто: дерево со временем усыхает, в результате чего бревна и брусья могут изменить форму или развернуться. Вываленные в разные стороны венцы сруба – зрелище не из приятных. Ну а о проживании в таком строении (домом это назвать уже трудно) речь идти не может вообще.
Элементы крепления бывают металлические и деревянные.
Сразу следует отметить, что гвозди в деревянном срубовом домостроении не применяются! Металлическими шпильками можно крепить только неусыхающий клееный брус.
Во всех остальных случаях сруб собирают на деревянные крепежные элементы – нагели и шканты.
Аргументируется такой подход тем, что усыхающая древесина будет просто «повисать» на неизменяющихся в размерах металлических шпильках, в результате чего между венцами появляются большие щели.
«Нагель» в переводе с немецкого - гвоздь. На практике это круглый, треугольный или квадратный длинный брусок. В деревянном домостроении применяют круглые нагели. Квадратные и треугольные нагели в исполнении более сложные, поэтому используются реже.
Бруски диаметром 25-30 мм забиваются в просверленные отверстия с диаметром на 1-2 мм меньше. Для изготовления нагелей берут древесину твердых пород – ель, дуб или березу. Существуют определенные требования к этому виду крепежа – влажность древесины не более 12%, отсутствие сучков или иных дефектов, обработка антисептиками – обязательна. Выполнение этих норм дает гарантию прочности всего строения.
Длина нагеля зависит от того, каково сечение бруса. Формула для расчета длины очень проста: высота трех брусьев (венцов) умножается на 0,8.
Сборка сруба на деревянные нагели осуществляется в следующем порядке: сначала скрепляются нижние 2-3 венца, затем уложенные сверху два ряда прикрепляются к верхнему брусу или бревну из первой связки. Такой алгоритм сохраняется до окончания сборки сруба, то есть до полного «набора высоты».
Расстановка нагелей для сруба производится таким образом: в нижней связке первый нагель устанавливается посередине бревна на расстоянии 200-600 миллиметров от края (торца), последующие – через 1,5-2 метра. Во второй связке нагели забиваются в шахматном порядке относительно уже установленных. Соблюсти шахматный порядок очень важно – нагели не должны попадать друг на друга!
Отверстия под нагели высверливают на глубину, немного большую, чем длина бруска – в ходе усушки бревно или брус должны «сесть» на место, а не висеть на креплении.
Опытные мастера используют небольшие хитрости при работе с нагелями. Например, чтобы сделать глубину отверстий одинаковой, на сверле малярным скотчем или цветной изолентой делают завязку, которая помогает сориентироваться. Или же используют машинное масло (отработку) для гладкого вхождения бруска в паз – лишние удары могут привести к растрескиванию древесины. Усилия и строго вертикальное направление удара по нагелю при забивании следует контролировать.
Настоящие нагели стоят дорого. Но в продаже имеются различные пиломатериалы, из которых можно их сделать. Самый бюджетный вариант - сухая «элитная» доска без дефектов, распиленная и нарезанная на бруски нужного размера.
Подходящей альтернативой выступают готовые черенки подходящего диаметра (для швабр или граблей) – надо только убрать сучки и нарезать на кусочки необходимой длины.
Шканты – аналог нагелей. Но размеры шкантов таковы, что могут скрепить только пару бревен (венцов). Высверливание дополнительных отверстий и в нижнем, и в верхнем бревнах требует времени и определенной точности. Установка венцов на шканты – достаточно тяжелая работа. По этим причинам сборка срубов из бревна или бруса на шканты – малопопулярный способ.
Технологии деревянного домостроения имеют свои особенности, связанные со специфическими качествами строительного материала – древесины. Усушка, усадка, подверженность воздействию внешней среды – эти показатели присущи только строениям из дерева. Поэтому при строительстве используют специальные приемы, без применения которых бревна, сложенные друг на друга, срубом (основой дома) являться не будут.
Подготовленное бревно а - компенсационный пропил, б - лунный паз
Рубить сруб следует таким образом, чтобы в стенах не было щелей. Для этого требуется вырубка продольных пазов.
Ширина паза зависит от климатических условий, в которых возводится жилой дом. Зимняя температура, достигающая 30° ниже нуля, не страшна, если его ширина более 12 сантиметров. Если мороз достигает 40-градусной отметки и ниже, паз должен быть шириной от 14 см.
Полукруглый паз, называемый еще «лунный», вырубается по всей длине в нижней части бревна. Поскольку бревно укладывается сверху, дождевая и снеговая вода не может проникнуть в межвенцовое пространство.
Радиус лунного паза влияет на качество прилегания бревен: его меньший размер (по сравнению с самим бревном) позволяет уложить в образовавшееся пространство слой утеплителя, выступающие края которого следует защитить от влаги. В случае, когда диаметр паза равен диаметру бревна, происходит образование щелей между венцами. Дело в том, что, в результате неравномерной усушки бревен, венцы не могут сесть на нужное место, чтобы стык получился герметичным. Такие стены требуют обязательного утепления.
Данная конструктивная особенность уберегает бревна в срубе от образования трещин, появляющихся под воздействием влаги. Древесина – натуральный материал, очень сильно подверженный ее влиянию.
Задача, возложенная на компенсационный (или разгрузочный) пропил, - минимизировать количество трещин, а появившимся придать единое направление.
Выполнить пропил – одну из сложнейших операций – может лишь специалист, имеющий опыт. Это почти ювелирная работа, так как пропил надо сделать на определенную глубину (не более 1/3 диаметра) и во всю длину бревна, не прикасаясь к замкам. Если допущена малейшая ошибка, пропил может стать проводником холода в дом.
Выбрать подходящий способ изготовления сруба из бруса или бревна несложно, если есть четкое представление о том, какой именно нужен дом – зимний или летний, большой или маленький. В любом случае, если все сделано по правилам и без ошибок, это будет абсолютно уникальное строение, потому что дерево – истинный подарок природы!
Дерево является одним из самых распространённых строительных материалов на земле, насчитывающим многовековую историю. Из дерева строят дома, бани, церкви, возводят элитные коттеджи и временные постройки. Повсеместная распространённость и доступность древесины, обеспечивают этому материалу повышенную привлекательность в глазах застройщиков.
Наш портал уже подробно рассказывал, и. Продолжаем начатый цикл статей.
Итак, из нашего материала вы узнаете:
Расчёт толщины стен сруба и диаметра бревна
Будет ли тепло в деревянном доме, если диаметр брёвен равен 25, 30, 35 и более см. Это - один из главных вопросов, которые должен задать себе любой застройщик, задумавший построить дом из окорённого или оцилиндрованного бревна. Согласитесь, что неразумно, если потом выяснится, что толщины стен недостаточно, чтобы с комфортом пережить суровую зиму. Утеплять дом снаружи или изнутри – тоже не вариант: пропадёт вся эстетика бревна. Остаётся усиленно топить бревенчатый дом и увеличить расходы на энергоносители или заранее просчитать достаточную толщину стен применительно к региону проживания.
В одной из наших прошлых статей мы уже подробно рассказывали, для каменного дома. На первый взгляд кажется, что сделать расчёт для бревенчатого дома просто - надо узнать требуемое нормированное теплосопротивление стен (R) вашего региона проживания. Для этого находим эти данные в Интернете. Например, для упрощённого расчёта (для Москвы и Московской области) возьмём R = 3.0 (м²*°С)/Вт.
Теперь нам надо узнать фактическую величину теплосопротивления стены, сложенной из бревна определённого диаметра. После чего мы сможем узнать (на основании расчёта), соответствует ли сопротивление теплопередачи нормативам. Для этого нужно воспользоваться следующей формулой:
R= d/λ, где:
d - толщина материала;
λ - коэффициент теплопроводности материала Вт/(м·°C).
Именно здесь кроется первый подводный камень. Коэффициент теплопроводности дерева (λ) представлен в следующей таблице:
Как видно, в ней приведены три значения. Какое из них брать, и что означают «обычные» и «влажные» условия?
Hermes-sz Пользователь FORUMHOUSE
Коэффициент теплопроводности материала (в том числе и утеплителя) во многом зависит от его влажности. А эксплуатационная влажность материала зависит от климатической зоны и режима использования помещения.
Например, теплопроводность сосны и ели (в сухом состоянии) поперек волокон (тепловая энергия из деревянного дома выходит наружу поперёк бревна) составляет 0.09 Вт/(м·°C). При нормальных условиях эксплуатации (А) и при эксплуатации во влажной зоне (Б) коэффициент теплопроводности материала увеличивается и составляет 0.14-0.18 Вт/(м·°C).
Если материал переувлажнён, увеличивается его коэффициент теплопроводности, и уменьшается термическое сопротивление конструкции. Поэтому, для примерного расчёта, возьмём следующее значение: материал стен - сосна, коэффициент теплопроводности материала (усреднённое значение в нормальных условиях эксплуатации) – 0.15 Вт/(м·°C).
Чаще всего коэффициент теплопроводности материалов и утеплителей указывается в сухом состоянии, т.е. полученный при лабораторных испытаниях, которые отличаются от реальных условий эксплуатации. Об этом нужно помнить, производя самостоятельный расчёт.
Итак, с коэффициентом теплопроводности дерева мы разобрались. Остаётся выбрать толщину стены, для которой требуется произвести расчёт. И здесь кроется второй подводный камень. Брёвна укладываются друг на друга, т.е. есть паз. Причём, в зависимости от диаметра бревна (D), требований заказчика, меняется ширина паза (H), а значит и фактическая ширина этого узла в привязке к толщине бревна. Эта взаимосвязь представлена на следующем рисунке.
Видно, что при одинаковом диаметре брёвен, в зависимости от конструктивных особенностей узла примыкания брёвен, ширина паза может варьироваться. Поэтому просто подставить в вышеприведённую формулу толщину выбранного бревна нельзя. Нужен некий общий знаменатель, который можно использовать для расчёта. Для решения этой задачи воспользуемся опытом пользователя нашего портала с ником zaletchik .
zaletchik Пользователь FORUMHOUSE
Я хочу жить в рубленом доме. Газа на участке нет, и не предвидится. Регион проживания - Московская область. Значит - остро стоит вопрос уменьшения затрат на отопление. Отапливать дом собираюсь котлом, работающим на дизельном топливе. Эти вводные данные вынудили меня заняться изучением теплофизических свойств сруба.
Сначала zaletchik рассчитывал теплохарактеристики, вычисляя среднее значение толщины ограждающей конструкции. Такой подход был не совсем корректен, т.к. теплопотери считались прямо пропорционально толщине стены. В результат мозгового штурма и общения с пользователями FORUMHOUSE, zaletchik сделал более правильный расчёт.
Для корректного расчёта теплопроводности стен рубленого дома я рассчитал толщину сруба из бруса, обладающего такими же теплоизоляционными свойствами, что и сруб из бревна определённого диаметра (D).
Оставив за рамками статьи подробности расчётов, с которыми можно ознакомится в теме, сразу перейдём к полученным коэффициентам, которые нужны нам для расчёта.
Для различных значений ε (H/D отношение толщины паза к диаметру бревна ) вычислены соответствующие значения μ (Hэфф*D отношение толщины бруса к диаметру бревна , имеющие одинаковые теплопроводящие свойства). Результаты сведены в таблицу.
Для наглядности рассмотрим следующий пример. Допустим, диаметр бревна, используемого в строительстве сруба – 45 см. Ширина паза – 23 см. Отсюда: ε = 23/45 = 0.5. Теперь находим в таблице значение μ, соответствующее полученной цифре. Это – 0.83. Далее находим толщину стены, сложенной из бруса, в отношении к диаметру бревна, имеющих одинаковые теплопроводящие свойства: 0.83*45 = 37.4 см. Переводим в метры – 0.374 м.
R = d/λ, где:
d - толщина материала;
λ - коэффициент теплопроводности материала Вт/(м·°C). В нашем варианте бревна из сосны – 0.15 Вт/(м·°C).
R = 0.374/0.15 = 2.49 (м²*°С)/Вт
Либо, можно воспользоваться такой формулой:
R = μD/λ, где:
μ - коэффициент, берется из таблицы, указанной выше;
D - диаметр бревна в м;
λ - коэффициент теплопроводности древесины.
R = 0.83*0.45/0.15 = 2.49 (м²*°С)/Вт
Одним из факторов, определяющих теплосопротивление стен, является диаметр бревна и порода древесины.
Ранее мы указывали, что для Москвы и Московской области R = 3.0 (м²*°С)/Вт. Исходя из полученного результата, для стен, сложенных из сосновых брёвен, R = 2.49 (м²*°С)/Вт. Т.е. стена не дотягивает до регламентируемого значения теплосопротивления. Можно увеличить диаметр бревна или выбрать другую древесину – кедровую сосну. Коэффициент теплопроводности этого материала (диаметр бревна и ширину паза оставляем без изменений) – 0.095-0.10 Вт/(м·°C).
Производим расчёт.
R = 0.83*0.45/0.10 = 3.74 (м²*°С)/Вт
Т.е., норма по фактическому сопротивлению теплопередачи перекрыта.
Можно пойти по другому пути и воспользоваться другой формулой, чтобы узнать необходимый диаметр бревна из соотношения: ширина паза в полдиаметра бревна.
D = Rtp*λ/0.83, где:
Rtp – регламентируемое теплосопротивление стены;
λ - коэффициент теплопроводности древесины;
Делаем расчёт для сосны.
D = 3.0*0.15/0.83 = 0.54 м.
Воспользовавшись данной методикой и «играя» с разными величинами – меняя диаметр бревна, ширину паза, древесину – можно произвести самостоятельный расчёт и выбрать оптимальную толщину стены бревенчатого дома.
Мои прадед и дед были специалистами по строительству срубов, лесозаготовке и деревообработке. От них я узнал о требуемой ширине паза в 1/2...2/3 диаметра бревна.
Также на теплоэффективность бревенчатой стены влияет не только ширина паза, но и профиль бревна - его сечение: круглое или т.н. полубревно, обтёсанное с двух сторон - лафет. Стесав древесину, мы уменьшаем теплосопротивление стены, т.к. бревно в стене работает всем своим сечением.
Конечно, результаты данного упрощённого расчёта ориентировочны. Большая часть теплопотерь в доме происходит через окна, систему вентиляции, кровлю и фундамент. Т.е. тёплый деревянный дом - это сбалансированная система, где все узлы работают в тесном взаимодействии и соответствуют друг другу. Нет смысла делать стены из бревна диаметром в 0.4-0.5 метра и выбирать широкий паз, если дом продувается через щели , а углы промерзают .
Особенности рубки сруба
Чтобы выбрать оптимальный вариант рубки бревенчатого дома и тем самым сделать его тёплым, нужно понять, какие варианты рубки существуют, и чем они отличаются друг от друга. Сначала надо дать определение таким понятиям, как врубка и венец.
Врубка - это соединение различных деревянных частей сруба между собой.
При правильной врубке нагрузки равномерно перераспределяются между брёвнами. Для этого все соприкасающиеся части должны плотно прилегать друг к другу. Также в этих местах не должна скапливаться влага, которая со временем может вызвать гниение древесины.
Венец - это сруб дома, состоящий из четырёх брёвен, уложенных в горизонтальной плоскости. По углам венец связывается врубкой. В процессе возведения дома венцы укладываются друг на друга - получается стена.
Следует помнить, что от диаметра бревна и ширины паза зависит количество венцов, что влияет на расход материала, а значит - на конечную цену и теплотехнические свойства сруба. Например, для возведения стены высотой в 3 метра из бревна диаметром в 25 см и 40 см потребуется разное количество венцов. При строительстве дома из бревна большего диаметра уменьшается количество врубок, замков, межвенцовых соединений. Т.е. мест, которые впоследствии могут продуваться, что приведёт к теплопотерям.
Выбирая бревно для сруба, необходимо соблюсти баланс между диаметром бревна, его стоимостью (цена за материал) и цены за работу с таким бревном.
Мастерам работать с бревном большого диаметра сложнее физически. Также может потребоваться использование спецтехники - крана.
Кроме этого, при выборе в качестве строительного материала окорённого бревна, помним о таком параметре как сбежистость.
Сбежистость - разница в толщине бревна в соотношении диаметра комля и верхушки. Окорённое бревно, не прошедшее, в отличие от оцилиндрованного бревна, машинную обработку, не может быть полностью ровным. Его нижняя часть (особенно при большой длине бревна) всегда толще, чем верх. Чтобы стена получалась ровной, при строительстве рубленого дома мастера, при укладке венцов, чередуют разные по толщине брёвна.
Саму рубку принято делить на два типа:
Рубка без остатка, или в чистый угол, предполагает максимальное использование всей длины материала.
При такой рубке получается прямой угол, что увеличивает полезную площадь дома и сокращает расход бревна. Но, исходя из практического опыта, можно сказать, что такой вид угла подвержен промерзанию. Чтобы этого избежать, ещё в старину углы дома, срубленного «в лапу», обшивали накладными досками, или как вариант, дом впоследствии обкладывали кирпичом. Это препятствовало промерзанию и продуванию углов.
Рубка с остатком – более затратный, но и более теплоэффективный вариант. Т.к. концы бревен выступают по углам дома, этот узел более защищён от продувания, заливания дождём и промерзания.
Оставив за рамками данной статьи всё многообразие различных видов рубки, сделаем упор на ключевых особенностях трёх основных видов рубки сруба. Это:
В нашей стране традиционно деревянные дома строят из круглых брёвен. Вдоль бревна делается полукруглый паз. Угловой замок делается врубкой в «обло» в чашу. Название пошло от слова «облый», т.е. круглый. Чаша может быть расположена вниз или вверх.
Если чаша расположена вниз (рубка чаши «в охлоп»), то такое соединение считается более влагоустойчивым, а бревно лучше сохраняется.
При выборе этого типа рубки нужно учесть одни нюанс.
Основной недостаток русской рубки заключается в том, что бревна усыхают вдоль и поперек волокон неодинаково. В результате, после усадки, бревна недостаточно плотно сидят в срубе.
При уменьшении диаметра бревна происходит изменение формы соединительных чаш. Чаши раскрываются и из полукруглых становятся овальными. Появляются щели. В результате сруб приходится ещё раз конопатить. Кроме этого, открытый утеплитель подвержен воздействию неблагоприятных атмосферных явлений. Он напитывается водой, а бревна могут начать гнить.
Этого недостатка лишен сруб, выполненный по-фински. Принцип тот же, что и в русской рубке, за исключением того, что в этом варианте межвенцовый паз делается меньшего радиуса (заовален). Таким образом, верхнее бревно опирается на нижнее только краями (поднутрение).
В результате при усадке брёвен края межвенцового паза не раскрываются, брёвна сидят плотно, щелей нет, а утеплитель не подвержен воздействию ветра и дождя.