Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Инженерно-строительный институт институт Кафедра ПЗ и ЭН кафедра КУРСОВАЯ РАБОТА Климатическая долговечность ограждающих конструкций из дерева и изделий из него. Руководитель _______________ подпись, дата Студент ________________ ________________ номер группы, зачетной книжки подпись, дата Красноярск 2019 Р.А. Назиров инициалы, фамилия А.Е. Безроднов инициалы, фамилия СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ ................................................................................................. 2 ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................ 3 1 Долговечность ................................................................................................ 3 2 Древесина ........................................................................................................ 4 2.1 Гниение древесины .................................................................................. 4 2.2 Насекомые вредители .............................................................................. 5 2.3 Факторы, влияющие на биостойкость древесины ................................ 5 3 Деревянные здания - долгожители ............................................................... 5 3.1 Пагода и кондо в Хорю-дзи .................................................................... 5 3.2 Гринстедская церковь (церковь Святого Андрея) ................................ 6 3.3 Пагода Шакьямуни в храме Фогонг....................................................... 6 3.6 Церковь Святого Николая Чудотворца в Колодном ............................ 7 3.7 Церковь Ризоположения из села Бородава............................................ 7 3.8 Домик Петра I в Заандаме ....................................................................... 9 4 Причины долговечности деревянных зданий ............................................. 9 5 Повышение климатической долговечности зданий из дерева ................ 10 5.1 Сушка древесины ................................................................................... 11 5.2 Защита древесины от гниения .............................................................. 13 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 16 ПРИЛОЖЕНИЕ А ........................................................................................... 18 2 ВВЕДЕНИЕ Дерево – это уникальный материал, сочетающий в себе уникальные свойства, которых не имеет ни один другой материал. Много веков назад люди начали использовать дерево, как строительный материал и на протяжении долго времени, именно из дерева были построены города и села. Но с развитием технологий, прогресса, поиска все более дешевых и долговечных материалов, деревянные конструкции стали не так актуальны, хотя в последнее время, все больше и больше деревянных конструкций появляется в строительной отрасли. Целью данной работы является исследование свойств дерева, которые влияют на климатическую долговечность, а так же сравнение долговечности разных пород древесин с другими строительными материалами. По долговечности, древесина имеет далеко неоднозначный показатель. В некоторых случаях конструкции из дерева могут прослужить всего несколько лет, а в некоторых и 500 лет. Я рассмотрел факторы, от которых зависит долговечность древесины, что очень важно при современном строительстве, поэтому данная работа актуальна. 1 Долговечность Материалы в сооружении подвергаются воздействию окружающей среды, которая оказывает на них разрушающее действие. Поэтому сделать правильный их выбор, уметь оценить их качество и обеспечить нормальные условия эксплуатации конструкций из этих материалов – все это необходимо строителям любой специальности. В соответствии с этим каждый материал, кроме выполнения эксплуатационных функций, должен обладать свойствами, обеспечивающими надежность и долговечность сооружения. Долговечность относится к комплексной характеристике качества строительных материалов, изделий и конструкций и выражается в их способности сопротивляться сложному воздействию внешних и внутренних факторов, проявляющихся в эксплуатационный период работы конструкции. О долговечности судят по продолжительности изменения до критических размеров прочности или деформационной устойчивости как ключевых свойств в отношении данной конструкции здания или сооружения. Долговечность – способность материала в течение определенного времени сохранять на допустимом уровне структурные параметры, сложившиеся в технологический период. Долговечность зданий и сооружений – предельный срок службы зданий и сооружений, в течение которого они сохраняют требуемые эксплуатационные качества. Различают долговечность моральную и физическую. Моральная долговечность (срок морального износа) характеризуется сроком службы зданий и сооружений до того момента, когда они перестают отве3 чать изменяющимся условиям эксплуатации или режимам технологических процессов. Физическая долговечность определяется продолжительностью износа основных несущих конструкций и элементов (например, каркаса, стен, фундаментов и др.) под воздействием нагрузок и физико-химических факторов. Климатическая долговечность – способность материала в течение определенного времени сохранять на допустимом уровне структурные параметры, под воздействием климатических факторов (ветер, вода, снег, низкие температуры и тд.). 2 Древесина Древесина состоит из тесно срощенных между собой клеток, разнообразных по форме и размерам. Основными составными частями древесины являются лигнин, который цементирует отдельные структурные элементы древесины и придает ей жесткость, и целлюлоза. Кроме того, в состав древесины входят экстрактивные вещества (смола, воск, масла) и минеральные. Дерево – живой организм, и, умирая, оно «утилизируется» в природе до полного исчезновения. Поэтому для того чтобы остановить этот естественный процесс в изделиях из древесины, человеку требуется немало усилий. В «переработке» принимают участие грызуны, насекомые, растения, включая простейшие, и микроорганизмы. Поэтому, основным показателем долговечности древесины, является ее биостойкость. Биостойкость – свойство материалов и изделий долговременно сопротивляться действию грибков и бактерий, вызывающих гниение или другие разрушительные биологические процессы. Различают биостойкость натуральную (естественную) и приобретенную. Натуральная биостойкость зависит в основном от породы древесины, ее состояния и условий эксплуатации (хранения). Приобретенная же обусловлена главным образом свойствами и количеством введенного в древесину специального защитного вещества. 2.1 Гниение древесины Гниение древесины. Основной причиной разрушения древесины является гниение – биологическое разложение древесины дереворазрушающими грибами и микроорганизмами. Этот процесс становится возможным только в определенных, благоприятных для развития гриба условиях. Так, содержание свободной воды в древесине не должно составлять менее 18…20%, а минимальный объем воздуха в зависимости от экологических требований гриба – от 5 до 20%. Характер гниения зависит от того, какими ферментами гриб воздействует на древесину, какие компоненты клеточных оболочек и в какой последовательности он разрушает. 4 2.2 Насекомые вредители Насекомые повреждают ослабленные деревья и мертвую древесину при ее хранении в лесу, на складах (усачи, короеды, златки, сверлильщики, лжекороеды, рогохвосты, термиты и др.), а также деревянные конструкции, постройки, мебель, музейные экспонаты и т. д. В лесу особенно большой вред древесине хвойных пород наносят черные хвойные усачи и лестничный полосатый древесник. Они прогрызают в древесине еще стоящих ослабленных деревьев ходы, которые делают ее непригодной для строительства и переработки. Древесину в постройках, мебели и т. д. разрушают главным образом точильщики и домовой черный усач, которые живут в ней из поколения в поколение, приводя ее в полную негодность. 2.3 Факторы, влияющие на биостойкость древесины Древесина различных пород в одних и тех же условиях ведет себя поразному. В основном – за счет наличия в ней смолистых и токсичных веществ. Например, сосна проявляет большую стойкость к биологическим воздействиям, чем ель или пихта, что обусловлено большим количеством содержащейся в ней смолы, дуб более стоек, чем ясень из-за содержащихся в его древесине дубильных и других экстрактивных веществ. В пределах одной породы биостойкость зависит от плотности – древесина с большей плотностью разрушается медленнее. Повышается стойкость древесины и с увеличением возраста. Сопротивление загниванию зависит и от того, из какой части ствола взята древесина. Как правило, ядро имеет большую стойкость, чем заболонь, так же как и древесина комлевой нижней части ствола по сравнению с верхней частью. Еще одна важная деталь: древесина, заготовленная в вегетационный период, более склонна к загниванию. Именно поэтому для строительства лучше использовать древесину зимней заготовки, а вовсе не потому, что влажность ее зимой меньше. Напротив, зимой влажность свежезаготовленной древесины на 20…25% выше, чем в разгар лета. 3 Деревянные здания - долгожители 3.1 Пагода и кондо в Хорю-дзи Икаруга, Нара, Япония Храм был основан принцем Сётоку в 607 году. В 670 году из-за удара молнии комплекс полностью сгорел и был отстроен заново к 700 году. Несколько раз храм ремонтировали и пересобирали. Работы проходили в начале XII века, в 1374 и 1603 годах. Несмотря на это, считается, что 15-20% строений Кондо сохранили оригинальные материалы храма при реконструкции. Это де5 лает Хорю-дзи (пагоду и кондо) старейшими сохранившимися деревянными зданиями мира. Фотография приведена в Приложении А рисунок А.1. 3.2 Гринстедская церковь (церковь Святого Андрея) Гринстед, Эссекс, Великобритания Гринстедская церковь является самой древней сохранившейся деревянной церковью в мире и одним из старейших деревянных зданий Европы. Первоначально считалось, что церковь была построена в 845 году, однако последние дендрохронолигческие исследования омолодили здание на двести лет. Кирпичная пристройка возникла в 1500-е годы, а белая башня - в XVII веке. Фотография приведена в Приложении А рисунок А.2. 3.3 Пагода Шакьямуни в храме Фогонг Шаньси, Китай Пагода Шакьямуни в храме Фогонг является старейшей деревянной пагодой Китая. Она построена в 1056-1195 годах. Утверждается, что за свою 900летнюю историю пагода пережила как минимум 7 крупных землетрясений, причем одно из них практически полностью уничтожило основной храмовый комплекс. До ХХ века здание подвергалось 10 мелким ремонтам. Фотография приведена в Приложении А рисунок А.3. 3.4 Мост Капельбрюкке Люцерн, Швейцария Люцерн, Швейцария Мост Капельбрюкке в Люцерне – символ и основная достопримечательность этого знаменитого швейцарского города. Дата его постройки – 1365 год, длина – 204 метра. Возведенный как оборонительный коридор в комплексе защитных укреплений города, Капельбрюкке уникален тем, что остается самым древним крытым мостом в Европе. Изгибаясь в середине, у башни Вассертурм, он соединяет берега реки Ройс и расположенные на них древнюю и новую части города. Особый колорит мосту Капельбрюкке придают расписные треугольные деревянные панно под козырьком крыши, появившиеся здесь в XVII веке. Это 111 изображений со сценами из истории Швейцарии и Люцерна, а также из житий святых покровителей города – святого Леодегара и святого Маврикия. К сожалению, в начале 1990-х гг. произошел пожар, в огне которого погибло 78 произведений, и была уничтожена часть постройки. Однако большинство картин вскоре восстановили, а мост был открыт заново. Мост Капельбрюкке в Люцерне производит исключительное впечатление. Будто музей под небом, он всегда открыт для неспешных прогулок. Каждый 6 прохожий здесь попадает в атмосферу старины, по ходу движения читая в картинах историю древних времен. Деревянный мост украшен в любое время года цветами, по реке плавают лебеди, через сквозные арки открываются живописные виды на город, а вдали видна панорама гор – все пронизано воздухом и светом. Фотография приведена в Приложении А рисунок А.4. 3.5 Церковь Воскрешения Лазаря Кижи, Россия Точная дата постройки церкви неизвестна, однако считается, что она построена раньше 1391 года. Здание было воздвигнуто преподобным иноком Лазарем, который прожил 105 лет и скончался в 1391 году. Церковь стала первой постройкой будущего Муромского монастыря. После революции на месте Муромского Свято-Успенского монастыря власти организовали сельхозкоммуну им. Троцкого, после 1945 года - дом инвалидов, а в 1960-е годы место запустело. В 1959 году церковь Воскрешения Лазаря была разобрана и перевезена в Кижи, где рестварирована в 1960 году. Фотография приведена в Приложении А рисунок А.5. 3.6 Церковь Святого Николая Чудотворца в Колодном Колодное, Закарпатье, Украина Церковь построена в 1470 году. Это самый древний деревянный храм Украины и один из старейших в Европе памятников деревянного зодчества. В 2007-2008 году были произведены реставрационные работы, в результате которых заменили крышу, закрыли аркаду на колокольне сеткой от птиц, отремонтировали двери, деревянными кольями заткнули все отверстия и щели в срубах. Фотография приведена в Приложении А рисунок А.6. 3.7 Церковь Ризоположения из села Бородава Кириллов, Россия Небольшая деревянная церковь Положения ризы Богоматери села Бородава близ Ферапонтова монастыря относится к числу уникальных и ярких памятников искусства последних десятилетий XV века. Прежде всего, это один из древнейших сохранившихся образцов русского деревянного зодчества. О строительстве деревянного храма во владениях монастыря Рождества Богоматери в Ферапонтове известно из надписи на уцелевшем холщовом антиминсе. При переводе на современное летоисчисление при сентябрьском годовом цикле дата освящения приходится на 1 октября 1485 года. Церковь состоит из трех срубов разного размера и высоты — собственно храма, алтаря и трапезной, которая первоначально была окружена открытой галереей-папертью, уничтоженной при ремонте 1848. 7 В 1957 году церковь была перенесена на территорию КириллоБелозерского монастыря с последующей реставрацией в процессе сборки и, кажется, лишь благодаря этому сохранилась до наших дней. Вплоть до середины XIX века дерево было наиболее распространенным строительным материалом в России. Поэтому неудивительно, что уровень мастерства в этой области был очень высок даже при исполнении простейших сооружений. Клетский тип, к которому принадлежит заказанная архиепископом Иоасафом церковь Ризоположения, несомненно, преобладал в русском деревянном зодчестве. По своим основным признакам клетские церкви мало чем отличались от жилых построек и вместе с тем были принципиально с ними не схожи. Вертикальная ориентация двускатных кровель, их подчеркнутая «островерхость» (в отличие от более ранних клетских храмов, таких как предположительно самая ранняя из них Лазаревская церковь Муромского монастыря в Карелии, относимая к концу XIV в.) делает эти строения подчеркнуто представительными. Скромность облика Ризоположенской церкви, видимо, определялась условиями заказа. Вместе с тем ее архитектуре свойственны отточенная ясность пропорций, устремленность вверх, строгое чередование объемов от трапезной к небольшому четверику и алтарной части. Выразительность клетских храмов значительно усиливалась благодаря особенностям организации интерьера, отличавшегося от интерьеров жилых построек. Храм был открыт для молящихся от входных дверей через трапезную до алтарной преграды, обычно включавшей Царские врата, иконы местного и размещенного выше деисусного ряда, а в более крупных сооружениях — праздничный и пророческий ряды. В плане церковь представляет собой поставленные один за другим по оси восток-запад два сруба. Однако объёмное решение церкви более сложно по композиции: в основной срубе размещаются два объёма — относительно высокое внутреннее пространство молельни и небольшое алтарное. Сруб храма собран из соснового леса относительно небольшого диаметра, от 18 (редко 17) до 20 см (нижняя обвязка сделана из бруса 43 х 34 см; такой брус делается из леса диаметром 60—70 см). Бревна сруба подобраны особо тщательно: размер каждого бревна не меняется по всей длине, сучки отсутствуют. Всё это, а особенно малый диаметр брёвен, судя по всему, является средством создания визуальной масштабности храма. Эту же цель, вероятно, преследует небольшая «вспарушенность» потолка (подъём по центральной осевой линии потолка по сравнению с высотой у боковых стен), поднимающегося в центральной части трапезной примерно на 15 см. Трапезная, имеющая размер в плане 4,22 на 4,54 м и высоту 2,25 м переходит в молельню высотой 3,5 м и глубиной 2,25 м и потолок, имеющий «вспарушенность» в почти две раза больше, чем в трапезной (около 30 см). На высоте 2,25 см, в южной стене храма, имеется косящетое окно, свет из которого наклонно падает на великолепные иконы XV—XVI веков. Алтарная часть церкви имеет 8 высоту примерно равную трапезной и вспарушенный потолок, с такой же высотой подъёма: примерно 15—16 см. . Фотография приведена в Приложении А рисунок А.7. 3.8 Домик Петра I в Заандаме Заандам, Нидерланды Не удивляйтесь кирпичному фасаду, это всего лишь футляр, который был выстроен в 1895 году по приказу Николая II. Автором футляра является архитектор Салм. Сам домик, где останавливался в 1697 году Петр I, находится внутри и датируется 1632 годом. Балки, поддерживающие деревянные стены старинного здания, установлены по приказу Александра III. Фотография приведена в Приложении А рисунок А.8, А.9. 4 Причины долговечности деревянных зданий Деревянные дома, построенные в старину очень долго держатся и возникает огромный интерес к технологиям и методам тех времен. Никаких особенных антисептиков в те времена не существовало, следовательно применялись только натуральные смеси и подходы к строительству были грамотными и взвешенными. Начиналось все с заготовки строительного материала. Для столярных изделий, древесина тщательно отбиралась и высушивалась не менее 8 лет под навесами в штабелях с прокладками. Все необходимые для строительства материалы, глина, песок, камень для фундамента, известь заготавливались заранее. В городах же были для этого специальные строительные артели и складские помещения, где все необходимое можно было купить. За качество несли персональную ответственность продавцы. В строительном уставе тех времен, написано, что если была поставлен некачественный материал и это повлекло человеческие жертвы, продавец лишался всего имущества и его ссылали на каторжные работы. Все заключалось в предварительной подготовке строительного материала. Технологии и методы были взяты с глубокой древности и передавались от поколения к поколению. Вот небольшая цитата " Если подобрать неподходящий камень для изготовления основания, то такой дом простоит недолго и экономия средств при восстановлении и ремонте, обернется Вам намного дороже, чем было сэкономлено." Это было написано более 150 лет назад. Но такое впечатление, что как будто совсем недавно. Самое важное при строительстве дома, это правильно выбрать материал. Бревна, из которых будет рубиться дом очень тщательно выбирались и калибровались по толщине и естественному сбегу, особенно это было актуально, если рубили дом на заказ. Купцу, дворянину или просто богатому горожанину. 9 В деревнях же подчас не получалось соблюсти всех тонкостей, так как время было ограничено, строили либо весной перед посевной, либо осенью после уборки урожая. Но при этом бревна всегда были заготовлены и высушены заранее. Пилить бревна, которые будут на наружных стенах строго запрещалось старшими мастерами, только рубить топором, так как топор мнет дерево, что в дальнейшем препятствует проникновению в него влаги, а пила рвет и рыхлит древесину. Внутри стены и бревенчатые перегородки затесывались и окантовывались. Нижние венцы всегда делались из цельных бревен, в основном из лиственницы. В качестве гидроизоляции применяли бересту или промасленные холсты с берестой. Между бревен клали промасленную паклю конопляную или льняную. В нижний венец, очень часто проблемно забить даже гвоздь. Из разных источников следует, что их “варили” в масле, но это было дорого и долго, и поэтому так делали не часто. А в основном просто обмазывали горячим маслом льняным или конопляным на несколько раз. Усушки и когда дом полностью “сядет” никто не ждал, это очень долго, говорил он, 2-3 месяца проходило, пока рубили, особенно если дом двухэтажный, поэтому окна и двери прорубались практически сразу, но делали их с запасом на осадку. Оконные и дверные блоки делали из пропаренного и подсушенного кедра без сучков или тоже из лиственницы, причем для этого существовали отдельные мастера, которые только этим и занимались. Наибольшего развития деревянное зодчество достигло на Русском Севере. Причиной тому являются обход этого региона монголо-татарским нашествием, отсутствие крепостничества в XVIII—XIX веках, удалённость от богатых промышленно развитых районов (где лучше развивалось каменное строительство), обширные лесные ресурсы. Так же хочется отметить, что строительство в центральной России, Сибири, Дальнем Востоке могло иметь отличия, в силу различных климатических, бытовых, ресурсных и других условий. 5 Повышение климатической долговечности зданий из дерева в современных условиях Повышение долговечности (продление сроков службы) деревянных конструкций достигается сушкой, антисептированием и защитой от возгорания древесины, конструктивными мерами по предотвращению увлажнения конструкций в процессе эксплуатации, а также применением клееных деревянных конструкций. 10 5.1 Сушка древесины Сушка древесины. При всех положительных качествах дерева его высокая влажность в значительной мере снижает качество и сокращает сроки службы. Повышенная влажность ухудшает технические свойства древесины, создает условия для появления плесневых и других грибков. Конструкции и изделия, изготовленные из древесины с повышенной влажностью, рассыхаются, растрескиваются, подвергаются короблению и, в конечном счете, раньше срока теряют свои потребительские качества и требуют ремонта, частичной или полной замены. Повышенная влажность древесины затрудняет обработку ее поверхности, качественную отделку и склеивание (1 м3 влажной древесины на 300—400 кг тяжелее высушенной). Влажность древесины в зависимости от ее применения не должна превышать 12—18 %. В основном процесс сушки древесины заключается в удалении из нее влаги путем испарения. По мере перехода от поверхности изделия к его внутренним зонам испарение влаги затрудняется. При этом наружные слои древесины стремятся к усадке, тогда как внутренние не имеют усадки, в результате чего наружные слои будут растянутыми. Чтобы избежать появления наружных трещин, интенсивность испарения влаги с поверхности древесины в процессе сушки не должна превышать скорости продвижения влаги из внутренних слоев к наружным. Процесс сушки протекает неравномерно и состоит из следующих этапов. На первом этапе испарения влаги не происходит, возможно даже увеличение количества влаги за счет конденсации ее из окружающего воздуха на поверхности холодной древесины. На втором этапе происходит интенсивное удаление свободной влаги из древесины. Третий этап — это удаление из древесины связанной влаги. Этот процесс идет замедленно. При сушке древесины могут появиться такие дефекты, как коробление, растрескивание, выпадение сучков, остаточные внутренние напряжения и неоднородность влажности высушенного материала. 5.1.1 Воздушная сушка Для воздушной сушки пиломатериалы укладывают в штабеля с промежутками между рядами, которые образуют воздушные каналы для движения воздуха внутри штабелей. Сроки воздушной сушки лесоматериалов зависят от климатической зоны, в которой она происходит, времени года, толщины пиломатериалов, породы, и колеблются в пределах от 10 до 60 дней. При толщине пиломатериалов 15—25 мм сроки сушки составляют от 10 до 35 дней, при толщине 55—75 мм — от 20 до 60 дней. Воздушная сушка не требует специального оборудования, топлива, электроэнергии и т. д. Вместе с тем, для нее необходимы большие площади, зависит 11 она от климатических условий и времени года, не исключает загнивания и само высушивание возможно только до воздушно-сухого состояния. 5.1.2 Камерная сушка Камерная сушка производится в специальных сушильных камерах. Этот метод не зависит от атмосферных и климатических условий, что позволяет получить материал с любой конечной влажностью. Кроме того, сроки сушки значительно сокращаются. Разнообразие конструкций камерных сушилок основано на двух видах сушильных агентов: паровоздушном, в котором агентом сушки является влажный воздух, нагреваемый калориферами, и газовом, когда им служит смесь топочных газов с воздухом. По движению сушильного агента различают камеры с естественной и побудительной циркуляцией. В первых — движение сушильного агента происходит за счет разности массы более или менее нагретых частиц воздуха, а во вторых — этот агент перемешается с помощью вентиляторов. В последние годы широко практикуется интенсивный режим сушки древесины с температурой в разгрузочном конце 110—115 °С. Продолжительность сушки зависит от породы древесины, толщины и ширины пиломатериалов, их начальной и конечной влажности, категории качества сушки (по назначению древесины), типа сушильной камеры. Продолжительность камерной сушки в 3—10 раз меньше, чем воздушной. Камерная сушка независима от климатических условий, позволяет регулировать процесс и высушивать древесину до любой влажности; во время сушки древесина не поражается гнилью, синевой и плесенью; прекращается развитие грибных зародышей и насекомых в зараженной ими древесине; создается возможность более полной механизации. К недостаткам камерной сушки относятся: необходимость иметь сушильное помещение и оборудование; затраты топлива и электроэнергии, а также рабочей силы на обслуживание. 5.1.3 Электросушка Электросушка. Древесина нагревается в переменном электрическом поле высокой частоты. Влажная древесина помещается между пластинами конденсатора колебательного контура генератора высокой частоты в качестве диэлектрика и вследствие диэлектрических потерь, вызываемых переменным полем, интенсивно и равномерно нагревается по всей толще (так как ток высокой частоты проходит по всему объему древесины). Благодаря происходящим на поверхности тепловым потерям возникает устойчивый перепад температуры, обусловливающий интенсивное продвижение влаги из внутренних слоев на поверхность древесины, где она испаряется. В зависимости от породы дерева и режима продолжительность электросушки пиломатериала толщиной 50 мм составляет 5—8 ч, т. е. она в 20—25 раз 12 меньше продолжительности естественной сушки древесины и в 3—4 раза — камерной сушки. Пользуются этим способом только для сушки больших и ответственных сортиментов, которые при воздушной и камерной сушке сильно растрескиваются (вагонные брусья, мачты и столбы). При такой сушке меньше брака, чем при камерной. 5.1.4 Контактная сушка Контактная сушка применяется для тонких, плоских пиломатериалов из древесины. Таковыми являются лущеный и строганый древесный шпон. Принцип этого метода сушки заключается в том, что листовой материал зажимается между двумя нагретыми плоскостями пресса с непосредственной передачей тепла от нагретой плиты к древесине. 5.1.5 Сушка в жидкостях Сушка в горячих жидкостях. Производится в горячем расплавленном петролатуме, являющемся отходом производства масел из нефти. Погруженная в расплавленный петролатум древесина нагревается и высыхает благодаря выкипанию из нее воды. Температура сушки должна быть не выше 140 °С. Продолжительность сушки древесины в петролатуме примерно в 20 раз меньше, чем при камерной сушке. Достоинства сушки древесины в расплавленном петролатуме: - более быстрый прогрев древесины благодаря интенсивной передаче тепла от жидкости материалу; - меньшее пересыхание поверхностных слоев древесины; - меньшая величина усушки; - возможность совмещать сушку с пропиткой древесины по способу горячехолодных ванн. К недостаткам такой сушки древесины относятся: - большой расход петролатума, возможность получения которого ограничена, и загрязнение древесины. Стоимость сушки древесины в петролатуме примерно такая же, что и при камерной сушке. 5.2 Защита древесины от гниения Гниение древесины, вызываемое грибами, значительно ухудшает ее физико-механические свойства. Для предохранения древесины от загнивания и продления срока службы деревянных элементов зданий и сооружений необходимо применять ее с влажностью не более 20 % (когда грибы не могут развиваться) и защищать от увлажнения конструктивными мерами. Если в процессе 13 эксплуатации нельзя предохранить древесину от увлажнения выше 20 %, то ее следует защищать от гниения антисептированием. Антисептики — это ядовитые вещества, которые, проникая в протоплазму клеток гриба, отравляют ее. Они должны удовлетворять следующим требованиям: - обладать достаточной ядовитостью по отношению к грибам; - растворяться в воде (для водорастворимых антисептиков); - хорошо проникать в древесину; - не отравлять людей и домашних животных во время эксплуатации зданий и сооружений; - не вызывать большого увеличения гигроскопичности и снижения прочности древесины; - не вызывать коррозии металла, соприкасающегося с антисептированной древесиной; - быть не огнеопасными и не повышать горючести древесины; - не обладать неприятным запахом; - сохранять свои свойства в процессе эксплуатации. Антисептики подразделяют на водорастворимые, маслянистые и пасты. Водорастворимые антисептики применяются в тех случаях, когда пропитанная ими древесина не подвергается в эксплуатационных условиях постоянному действию воды. Они подразделяются на минеральные, органические и комбинированные. Из минеральных водорастворимых антисептиков чаще всего применяются фтористый натрий, хлористый цинк и медный купорос. Фтористый натрий (NaF) — белый порошок, является наиболее сильным антисептиком против домовых грибов. Применяется в виде 2—3 %-ного водного раствора. Легко проникает в древесину и слабо вымывается из нее водой. Недостаток его в слабой растворимости. Его нельзя применять в смеси с мелом, известью, цементом и гипсом, так как при этом он теряет свою антисептичность. Хлористый цинк (ZnCl2) представляет собой твердую бесцветную прозрачную массу, является слабым антисептиком, легко растворяется в воде, не горюч и не летуч. Он растворяет целлюлозу и понижает прочность, вследствие чего нельзя применять растворы с концентрацией выше 5 %. Хлористый цинк обладает следующими недостатками: слабая антисептичность, сильная гигроскопичность, легко вымывается водой, вызывает коррозию металла, не допускается для пропитки элементов, несущих электропроводку. Медный купорос (CuS04 • 5Н20) проявляет свои свойства в растворах с большой концентрацией, не летуч, не горюч, окрашивает древесину, вызывает коррозию металла. Применяется в виде 10%-ного раствора для промазки древесины в постройках с целью предупреждения заражения ее домовыми грибами, для пропитки телеграфных столбов и для защиты древесины от морских древоточцев. 14 К органическим растворимым антисептикам относится динитрофенолят натрия, парофазная фенольная смола и др. Динитрофенолят натрия [C6H3(N02)0Na] представляет собой порошок желто-оранжевого цвета. Сильный антисептик. Хорошо проникает в древесину, не летуч, не гигроскопичен, окрашивает древесину в ярко-желтый цвет, не вызывает коррозию металла; в сухом порошкообразном состоянии горюч и взрывоопасен. Парофазная фенольная смола — вязкая темно-коричневая масса с запахом фенола. Применяется в виде 15—50%-ного раствора для ан- тисептирования теплоизоляционных материалов и не допускается для окрашиваемых элементов. Водонерастворимые антисептики вследствие горючести и резкого запаха применяются для пропитки элементов, находящихся на воздухе и подвергающихся действию атмосферных осадков или соприкасающихся с грунтом. К ним относятся каменноугольное, креозотовое, антраценовое и сланцевое масла, торфяной креозот и каменноугольный деготь. Все они представляют черную или коричневую маслянистую жидкость с резким запахом, слабо вымываются водой, имеют малую проницаемость в древесину, окрашивают ее в темный цвет. Применяются в железнодорожном и гидротехническом строительстве, в строительстве линий связи и высоковольтных линий, для защиты деревянных конструкций от действия морских древоточцев. Антисептические пасты. При помощи связующих антисептики закрепляются на поверхности древесины и по виду подразделяются на битумные, экстрактовые, силикатные и другие пасты, содержат от 15 до 50 % фтористого натрия, от 26 до 79 % связующего вещества, 4—7 % торфяной муки и воду. 15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Есть огромное количество факторов, которые влияют на климатическую долговечность древесины. Именно поэтому, нет каких-либо общепринятых сроков долговечности зданий из дерева, а опыт показывает, что в зависимости от правильного выбора древесины, ее подготовки и обработки, а так же эксплуатации, здание может прослужить как несколько десятков, так и сотен лет. Изучив данную тему, я установил, что основными причинами, влияющими на климатическую долговечность деревянных зданий являются: - правильный выбор породы и экземпляров древесины; - правильная обработка и подготовка древесины. 16 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Попов Г.В. Церковь Ризоположения из села Бородава: учебник / Г.В.Попов. – Москва : АСВ, 2006 – 15 с. 2. Абдюжанов Р.О. Как увеличить долговечность деревянных построек [Электронный ресурс] / Р.О. Абдюжанов // RMNT.RU – 2012 – №1. – Режим доступа: https://www.rmnt.ru/story/decoration_paint/kak-uvelichit-dolgovechnostderevjannyx-postroek.380869/ 3. Валерьев М.Т. Повышение долговечности деревянных конструкций [Электронный ресурс] / М.Т. Валерьев // Studref.ru – 2015 – №27. – Режим доступа: https://studref.com/528706/stroitelstvo/povyshenie_dolgovechnosti/ 4. Матвейчев О.М. Как 25 старинных деревянных зданий мира [Электронный ресурс] / Матвейчев О.М. // Livejournal – 2015 – №7. – Режим доступа: https://matveychev-oleg.livejournal.com/1837268.html 5. Лавков Л.А. Пороки древесины [Электронный ресурс] / Лавков Л.А. // Знайтовар.Ру – 2017 – №2. – Режим доступа: https://znaytovar.ru/new2525.html 17 ПРИЛОЖЕНИЕ А Рисунок А.1 - Пагода и кондо в Хорю-дзи Рисунок А.2 - Гринстедская церковь (церковь Святого Андрея) 18 Рисунок А.3 - Пагода Шакьямуни в храме Фогонг Рисунок А.4 - Мост Капельбрюкке в Люцерне 19 Рисунок А.5 - Церковь Воскрешения Лазаря Рисунок А.6 - Церковь Святого Николая Чудотворца в Колодном 20 Рисунок А.7 - Церковь Ризоположения из села Бородава Рисунок А.8 – Футляр 21 Рисунок А.9 – Здание внутри футляра 22
