CC BY
19
УДК 624.011.1 : 694.1
doi 10.24411/2221-0458-2022-102-48-55
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ДЕРЕВЯННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Сат Д.Х.
Тувинский государственный университет, Кызыл
DURABILITY OF WOODEN BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS
D.Kh. Sat Tuvan State University, Kyzyl
В статье раскрыта проблема долговечности деревянных конструкций и сооружений. Выявлено, что главными недостатками в деревянных конструкциях являются биопоражения (гниль). Из-за «нападения» со стороны бактерий, микроскопических грибов, водорослей, насекомых, грызунов и др. Лишайники, растения способны вызывать разрушение и наносить другие повреждения. Наибольший объем биоповреждений во время эксплуатации деревянных конструкций и сооружений связан с деятельностью микроорганизмов: бактерий, грибов, актиномицет или лучистых грибов и др. Во многих деревянных зданиях в процессе обследования обнаружены дефекты, связанные с биопоражением на венцовых рядах над фундаментом и на крышах, где материалы особенно подвержены влаге. Влажность древесины способствует развитию гниения материала. Представлены данные обследования деревянных зданий, построенных в Республике Тыва во второй половине двадцатого века, которые были обследованы специалистами НПЦ «Силикат» при Тувинском государственном университете.
Ключевые слова: долговечность; здания и сооружения; деревянные конструкции; обследование объектов; древесина; увлажнение; влажность; биопоражение; гниение
The article reveals the problem of durability of wooden constructions and buildings. It was revealed that the main disadvantages in wooden constructions are bio-contamination (rot). Due to the "attack" by bacteria, microscopic fungi, algae, insects, rodents, etc. The largest volume of biological damage during the operation of wooden buildings and constructions is associated with the activity of microorganisms, bacteria, fungi, actinomycetes or radiant fungi, etc. In many wooden buildings, during the survey, defects were found associated with bio-contamination on the crown rows above the foundation and on roofs, where materials are particularly susceptible to moisture [1]. The moisture content of the wood contributes to the development of rotting of the material. The
data of the survey of wooden buildings built in the Republic of Tuva in the second half of the twentieth century, which were examined by specialists of the Silicate Research Center at Tuvan State University.
Keywords: durability; buildings and constructions; wooden construction; inspection of objects; wood; humidification; humidity; bio-contamination; rotting
В период с 2019 по 2022 года специалистами НПО «Силикат» при Тувинском государственном университете были проведены более сотни обследований аварийного и ветхого жилья в г. Кызыле и во многих районах республики для оценки дальнейшей эксплуатации (пригодности) или сноса здания с переселением жильцов [2].
Обследованы образовательные
заведения (школы, детские сады, интернаты), заведения здравоохранения (больницы, поликлиники, сельские ФАПы),
жилые дома, а также объекты культурного наследия и т.д.
Обследованные объекты были построены до 70-х годов прошлого века. Большинство зданий возведены из деревянных бревен и бруса. Двухэтажные здания в основном построены из деревянного бруса. На рисунке 1 показан типовой деревянный двухэтажный многоквартирный жилой дом. Дома этого типа наиболее часто встречаются во всех населенных пунктах нашей республики.
Рис. 1. Наиболее часто встречающиеся типовые жилые двухэтажные дома 60-х годов прошлого века
Строительство теплых домов в 50-ые, доступностью древесины, как местного 60-ые года из деревянного бруса связано с стенового материала, отличающегося
экологической безопасностью, низкой теплопроводностью, высокой прочностью.
Однако у древесины также существует ряд недостатков. Срок службы (долговечность) деревянных зданий по ГОСТ 27751-2014 нормируется 50 лет [3].
Обследование технического состояния деревянных конструкций после длительной эксплуатации в условиях Тувы выявило изменение внешнего вида, структуры и фазового состава древесины. В результате многие несущие конструкции
имеют дефекты и повреждения, снижающие их несущую способность. Наиболее распространённым и
характерным дефектом деревянных конструкций является наличие длинных продольных трещин, которые образовались в результате усушки древесины, что нарушает структуру материала, снижает его несущую способность и являются «мостиками холода» таким образом, что через наружную стену тепло проходит очень быстро (рисунки 2 и 3).
Рис. 2. Продольные трещины брусьев стены
Обследование деревянных столбчатых фундаментов показало, что в результате длительного нахождения во влажном грунте, все они прогнили из-за отсутствия гидроизоляции.
Выявлено, что степень гниения деревянных столбов зависит от вида и влажности грунта. В глинистых грунтах и
болотистых участках г. Кызыла по улицам Рабочая, Красноармейская, Мугур, Каа-Хем при влажности древесины 12-18%, деревянные столбы гниют до середины в течении 50 лет. В песчаных и гравийных грунтах, где влажность 6-12%, наблюдается поверхностное гниение глубиной до 5 см.
Рис. 3. Продольные трещины в углу здания
В слабых грунтах по улицам Шевченко, Мугур наблюдается погружение деревянных столбчатых фундаментов в грунт с осадкой сруба жилых домов.
Установлено, что при деревянных столбчатых фундаментах, пространство между столбов заполняется грунтом в опалубке. По-другому, между столбами имеется ленточный фундамент из грунта.
В отдельных случаях, например, по улице Шевченко в жилых домах между деревянными столбчатыми фундаментами
имеется ленточный бутовый фундамент из плоских песчаников на глино-песчаной связке. Ширина таких фундаментов в пределах 40-50 см, высотой 60-100 см.
Основными дефектами деревянных столбчатых и ленточных грунтовых, а также ленточных бутовых фундаментов между деревянными столбами являются увлажнение от грунтовой влаги и дождевой воды, а также их последующее разрушение при промерзании увлажненных материалов фундамента.
Рис. 4. Вместо фундамента на пересечении и в углах капитальных стен установлены деревянные столбики
Рис. 5. Вместо фундамента через определенный промежуток установлены вертикально бревна на пролетах стен без гидроизоляции
На рисунке 5 показано гниение деревянного сруба без фундамента, засыпанного шлаком для утепления. В качестве утеплителя принятый шлак в перемешку с грунтом без гидроизоляции подвержен увлажнению при длительном
соприкосновении с талыми и дождевыми водами. Конструкции стен и деревянные материалы насыщаются влагой, тем самым образуется благоприятное условие для зарождения гнили.
Рис. 6. Показано гниение бревен нижних рядов в углу здания
Наиболее серьезным дефектом является увлажнение и поражение гнилью деревянных балок покрытия, ведь обрушение потолка здания приведет к невозвратимым последствиям. Во время обследований в зимний период времени в деревянных зданиях, у которых закончился срок службы, на стыках стен и в местах опоры деревянных балок покрытия отчетливо видно, как выходит тепло в виде
пара и образуется иней, который, в свою очередь, также способствует увлажнению деревянных конструкций [4]. Это показано на рисунке 6. Причины появления инея объясняются некачественной укладкой (монтажом) пароизоляционного материала покрытия и выветриванием утеплителя из шлака.
Рис. 7. Утечка тепла и образование инея в стыках
Рис. 8. Поврежденные и разбитые материалы кровли
При повреждении кровельного материала и отсутствии окон слуховых проемов на крыше, талые и дождевые воды попадают на покрытие дома (утеплитель, балки покрытия). Увлажнение утеплителя приводит к увеличению нагрузки на несущие балки покрытия, что влечет к деформации (прогибу) балок больше нормируемой величины (рисунок 7).
В заключении следует отметить, что увеличение срока службы деревянных зданий прямо зависит от защиты венцовой нижней части - для этого необходимо устранить попадание влаги в нижнюю часть деревянных стен здания при помощи водоотталкивающих составов в виде лаков, красок, или лессирующих составов. От
Библиографический список
1. «Защита строительных конструкций от коррозии» СНиП 2.03.11-85. Госстрой СССР. Москва : ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 48 с. Текст : непосредственный.
2. "Об утверждении республиканской адресной программы по переселению граждан из аварийного жилищного фонда в Республике Тыва на 2019-2025 годы" Постановление Правительства Республики Тыва от 29.03.2019 № 143. URL: https://
www.pravo.gov.ru/node/912_(дата
обращения: 19.03.2021). Текст : электронный.
3. «Здание и сооружение. Правила обследования и мониторинга технического состояния» ГОСТ Р 31937-2011. Москва : Госстрой, 2011. URL:
конденсата на поверхности древесины защищает правильно выполненная гидроизоляция. Обычно ее выполняют по принципу размещения первого слоя ближе к наружному, там, где поверхность подвергается воздействию низких температур, и второму, ближе к внутреннему, там, где внутри помещения теплая поверхность. Гидроизоляция фундамента, венцовых рядов брусьев, расположенных выше уровня грунта и разделенных от бетонного фундамента различными прокладками в виде рубероида, битумной мастики будут защищены от воздействия влаги, а значит и образования гнили не один десяток лет.
http://eprints.kname.edu.ua/29297/1/40.pdf (дата обращения: 21.01.2022). Текст : электронный. 4. «Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения» ГОСТ 2140-81. Москва : Издательство стандартов, 1982. URL: http://eprints.kname.edu.ua/31294/1/111.pdf (дата обращения: 11.05.2022). Текст : электронный. References
1. SNiP 2.03.11-85. «Zashhita stroitel'nyh konstrukcij ot korrozii» [Building codes and regulations "Protection of building structures from corrosion"]. Gosstroy of the USSR. Moscow, GosstroyPubl., 1986. 48 p. (In Russian)
2. Postanovlenie Pravitel'stva Respubliki Tyva ot 29.03.2019 № 143 "Ob utverzhdenii respublikanskoj adresnoj programmy po pereseleniju grazhdan iz avarijnogo zhilishhnogo fonda v Respublike Tyva na 20192025 gody" [Resolution of the Government of the Republic of Tyva dated 29.03.2019 No. 143 "On approval of the Republican targeted program for the resettlement of citizens from emergency housing stock in the Republic of Tyva for 2019-2025"]. Available at: https:// www.pravo.gov.ru/node/912 (access date: 03/19/2021). (In Russian)
3. GOST R 31937-2011 «Zdanie i sooruzhenie. Pravila obsledovanija i monitoringa
tehnicheskogo sostojanija» ["Building and construction. Rules of inspection and monitoring of technical condition"]. Moscow, Gosstroy Publ., 2011. Available at: http://eprints.kname.edu.ua/29297/1/40.pdf (access date: 01/21/2022).
4. GOST 2140-81*. Vidimye poroki drevesiny. Klassifikacija, terminy i opredelenija, sposoby izmerenija. [Visible defects of wood. Classification, terms and definitions, methods of measurement]. Moscow, Publishing House of Standards., 1982 Available at: http://eprints.kname.edu.ua/31294/1/111.pdf (access date: 05/11/2022). (In Russian)
Сат Дмитрий Хураган-оолович, старший преподаватель кафедры «Строительство и жилищно-коммунальное хозяйство», Тувинский государственный университет, г. Кызыл, Россия, e-mail: tuvgyproekt@mail.ru
Dmitry Kh. Sat, Senior Lecturer at the Department of Construction, Housing and Communal Services, Tuvan State University, Kyzyl, Russia, e-mail: tuvgyproekt@mail.ru
Статья поступила в редакцию 30.11.2022
