Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПОРНО-ОГРАЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ СТЕНОВОГО БРУСА ИЗ ТОНКОМЕРНОГО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к конструкциям бруса, используемым для возведения стен деревянных жилых домов и других построек, и способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного сырья.

Строительство усадеб из древесины в традициях русского народа [В.Н.Рудаков, А.Ю.Сопоцько "Планировка и ремонт сельского жилого дома", Москва, Россельхозиздат, 1987 г., стр.108-113], существенным недостатком строительства которых является сложность выполнения плотницких ручных работ и потребление большого количества древесины на месте строительства (много идет в отходы). Такие дома хорошо сохраняют тепло, имеют толстые стены, но требуют более глубокую отделку и долго возводятся.

Срубы домов возводятся, как правило, из бревен и брусьев естественной влажности в 60-70% и обязательно должны простоять без окон и дверей, но под крышей 2-3 года "на ветру" для просушки и усадки.

Дерево является естественным кондиционером: оно "дышит", между атмосферой и жилищем происходит постоянный тепло- и воздухообмен, что приводит в конечном результате к созданию в жилище оптимального по влажности и содержанию кислорода микроклимата.

Но большая степень усадки, составляющая 8-10% от высоты сруба, увеличивает сроки строительства до трех-четырех лет. По этим причинам в последние годы постоянно увеличивается строительство домов из сухих бревен. Сруб из сухих бревен влажностью 18-22% сокращает сроки строительства в 5-6 раз, усадка сруба составляет 1,5-2,0% от высоты сруба.

Однако главным недостатком получения сухих бревен является образование на видимой поверхности бревна значительных трещин (до 10 мм из-за большого диаметра и отсутствия компенсационных пазов) во время камерной или естественной сушки древесины, как следствие снятия внутренних напряжений в древесине. Трещины значительно снижают долговечность зданий и ведут к увеличению потерь тепла.

По этим причинам альтернативой явилось широкое применение клееных конструкций: брусьев и бревен в качестве стеновых материалов зданий и сооружений [RU 2325988, 10.06.2008]. Известно, что клееный брус [RU 2266373] состоит из пакета склеенных между собой досок и продольных вставок и изготавливается на домостроительных комбинатах.

Известно также, что у клееных брусьев и клееных оцилиндрованных бревен имеются общие недостатки: значительное снижение тепло- и воздухообмена между атмосферой и жилищем за счет наличия клеевых прослоек при выполнении их сборными, а также большие потери древесины при пилении, строгании и фрезеровании как готового изделия, так и составляющих его брусьев, брусков и досок. И, что самое важное, срок службы дома из клееного бруса, разработанного относительно недавно, неизвестен, а дома из цельной древесины служат людям веками.

Известен "Брус для сборки деревянного сруба" [RU 77885 U1, 10.11.2008], исключающий отмеченные недостатки клееного бруса. Известен также "Способ переработки древесного сырья на пиломатериалы для современной усадьбы " [RU 2385219 C1, 27.03.2010], позволяющий получать опорно-ограждающие элементы сборного стенового бруса с максимальным выходом деловой древесины.

Общим недостатком известных разработок является то, что в них предусматривается использование крупномерного древесного сырья, становящегося все более дефицитным (и, естественно, более дорогим) вследствие истощения лесосырьевых баз. При современном ведении лесного хозяйства (рубки ухода, выборочные рубки и т.п.) в переработку поступает все больше и больше тонкомерного сырья (по своим свойствам не отличающегося от спелой древесины), ранее практически не используемого в строительстве срубов домов.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления сборного стенового бруса, а именно его опорно-ограждающих элементов (ООЭ), из тонкомерного древесного сырья, сочетающего в себе как эстетический вид и долговечность, так и все положительные качества, присущие деревянному дому, изготовленному из древесины лиственницы или кедра, но объединяющие в своем новом виде свойства этих пород в единое целое.

Технической задачей, решаемой изобретением, является разработка способа изготовления ООЭ стенового бруса, имеющего высоту больше его ширины, а также разработка схемы раскроя тонкомерного древесного сырья (с максимальным выходом деловой древесины, как цельной, так и измельченной) и порядка сборки элементов с оставлением им их свойств, а именно их поверхностям, контактирующим с атмосферными влияниями.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления ООЭ стенового бруса из тонкомерного древесного сырья включает в себя оцилиндровку бревна и фрезерование его по внешней стороне с целью придания отделочным материалам заданной формы с их одновременным отделением при помощи пиления, а затем на оставшемся двухкантном брусе фрезеруют канавки для утеплителя и отделяют ООЭ сборного стенового бруса путем пиления, согласно изобретению опорные площадки ограждающих элементов имеют разную ширину, равную 1/3 и 2/3 ширины площадки двухкантного бруса, и более узкая путем пиления делится на две равные по высоте части, и на полученных плоскостях ближе к заболонной стороне фрезеруют канавки для утеплителя, а элемент с шириной площадки, равной 2/3 ширины площадки двухкантного бруса, путем пиления разделяют на две части, равные 1/3 ширины площадки двухкантного бруса, одна из которых аналогична ограждающему элементу с шириной 1/3 ширины площадки бруса, а вторая является обрезным пиломатериалом радиального напила, и на его место закрепляется обрезной материал (такого же сечения, но другой породы) посредством шурупов, затем на площадки собранного из двух частей, одна из которых обрезная доска, элемента устанавливают части разделенного элемента, совмещая канавки, в которых предварительно закрепляют шнуровой герметизатор, все скрепляют шурупами, причем все составляющие устанавливаются своими заболонными поверхностями с одной стороны, а затем эта собранная из частей поверхность фрезеруется с заболонной стороны, но прежде путем пиления ленточной пилой от собранного элемента отделяют заготовку для производства отделочного материала. До проведения всех операций производят окорку бревна путем снятия коры.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где представлен порядок выполнения операций обработки тонкомерного древесного сырья и изготовления ООЭ стенового бруса.

Порядок выполнения операций следующий:

1) движение исходного неокоренного сырья,

2) окорка,

3) оцилиндровка,

4) отделение отделочных материалов,

5) фрезерование канавок и разделение двухкантного бруса на ООЭ,

6) деление элемента на две равные по высоте заготовки,

7) фрезерование канавок,

8) отделение обрезного пиломатериала,

9) закрепление на место отделенной доски нового, аналогичного по размерам, но другой породы пиломатериала и установка шнурового герметизатора,

10) сборка ООЭ из составных частей и отделение заготовки для производства отделочного материала,

11) придание ООЭ формы поверхности бревна путем фрезерования.

Технологический процесс выглядит следующим образом. Исходное сырье в виде тонкомерной неокоренной древесины 1 поступает на деревообрабатывающий комбинат и подвергается операции окорки 2 путем снятия коры и отведения ее в отдельный бункер. Затем окоренное бревно поступает на оцилиндровочный станок, где ему придают форму цилиндра 3 заданного диаметра, а снятая путем фрезерования щепа поступает в бункер измельченной древесины. Операция 4 предусматривает придание отделочным материалам заданной формы (шип и паз) и отделение их от оцилиндрованного бревна. На полученном двухкантном брусе фрезеруют канавки и разделяют его на ООЭ 5. Операции 6 и 7 осуществляют деление элемента на две равные по высоте части и нарезание на новых площадках канавок для утеплителя путем фрезерования. Операции 8 и 9 предусматривают отделение от заготовки (ширина которой равна 2/3 ширины площадки двухкантного бруса) обрезного пиломатериала и закрепление посредством шурупов на его место нового, аналогичного по размерам, но другой породы пиломатериала и закрепление на собранной части в пазах шнурового герметизатора. Операция 10 предусматривает сборку ООЭ из составных частей, их скрепление посредством шурупов и отделение заготовки для производства отделочных материалов.

Полученный ООЭ имеет высоту, равную двойной высоте двухкантного бруса, а отделенная заготовка увеличивает выход цельной ценной заболонной древесины. Операция 11 осуществляется с целью придания ООЭ формы поверхности бревна путем фрезерования. Вся измельченная при выполнении операций 3-11 древесина в виде щепы, стружек и опилок поступает в бункер и реализуется другим предприятиям для переработки.

Преимуществом предлагаемого способа является изготовление ООЭ стенового бруса из тонкомерного, древесного сырья, ранее практически не используемого в строительстве срубов домов, с максимальным выходом деловой, как цельной, так и измельченной древесины, что ведет к повышению экономической эффективности работы предприятий строительной и деревообрабатывающей промышленности, приводит к повышению темпов строительства и удешевлению дома.