ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Производство деревянного каркасного дома на основе профильной клееной балки»

Рекомендуемая область пременения

В малоэтажном строительстве, в т.ч. мобильно-инвентарных, производственных, складских помещений, жилых зданий.

Назначение, цели и задачи проекта

По официальным источникам из 50 млн.кв.м жилья, введенных в России за прошлый год, 40% приходится на индивидуальное жилищное строительство. Поэтому проект «Доступное и комфортное жилье – гражданам России» было принято расширить за счет специальной программы малоэтажного строительства. В настоящее время вопрос доступного жилья рассматривается и на местном, и на федеральном уровнях, а это значит, что тенденции к комплексному развитию малоэтажного домостроения становятся все более очевидными.

Основное назначение проекта – обеспечение выпуска качественного строительного материала для малоэтажного строительства, а также доступные экологически чистые дома по новой технологии.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В строительстве малоэтажных зданий и сооружений чаще всего используются технологии трех видов: силикатный кирпич, деревянные срубы и строительство по каркасной технологии. Стоимость строительства из силикатного кирпича высока благодаря стоимости материала, плюс стоимость черновой и чистовой внутренней отделки.

Строительство из деревянного сруба (оцилиндрованных бревен) – экологично, но не намного дешевле, и также требует дополнительной внутренней отделки. И в первом, и во втором случае дому необходимо время для окончательной усадки, поэтому строительство занимает 1-1,5 года. Наиболее пригодной для малоэтажного строительства -  экономичной, экологически чистой и быстрой по времени - является каркасная технология. Однако и она имеет свои недостатки.  

Традиционная т.н. «канадская» каркасная технология основана на изготовлении каркаса здания (всей несущей его части) из обрезной доски толщиной 40 мм, 50 мм, 25 мм (более 10 типоразмеров). Трудоемкость строительства при этой технологии остается достаточно высокой, поскольку требует изготовления в размер всех деталей строительства непосредственно на стройплощадке, что требует участия высококвалифицированных специалистов.

Кроме того, обеспечить качество по прочностным и конструктивным параметрам в традиционной каркасной технологии не так просто. Главным элементом в традиционной каркасной технологии является брус прямоугольного сечения и обрезная доска. Для придания жесткости несущие стены приходится облицовывать изнутри и снаружи дорогостоящими материалами: толстой фанерой (10-12 мм) или импортной плитой OSB (ориентированная стружечная плита).

Кроме того, элементы конструкций  (стены, перекрытия, скаты крыши) получаются далеко не идеальными по параметрам плоскостности. Добиться качества удается только за счет дополнительного выравнивающего каркаса, что опять же ведет к удорожанию конечного продукта. Т.о. качество каркасного строительства по традиционной технологии обеспечить можно только за счет повышения стоимости материала отделки.

Поиски качественного недорогого материала для каркасного строительства ведутся в направлении применения новых конструкций основного строительного элемента из традиционного и самого доступного материала - дерева.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Все недостатки каркасного домостроения по традиционной «канадской» технологии можно решить за счет инновационной технологии. Предприятием разработана и освоена технология производства клееной профильной балки, которая является основным несущим элементом каркасной конструкции дома.

Для изготовления балки используется сухая (влажность 12%) древесина ели. В зависимости от назначения и действующих нагрузок, балки имеют различные сечения и профили. Так, балка перекрытия имеет двутавровый профиль, с стойки стен и стропильная нога «Т» тавровый профиль, угловая стойка и стойки дверных и оконных проемов имеют – «Г»-образный профиль.

Использование профильной деревянной балки в строительстве каркасных домов дает неоспоримые преимущества перед традиционной «канадской» технологией, в которой используется обычный брус прямоугольного сечения.

Балка имеет идеальную геометрию (прямолинейность) и стабильность сечения по всей длине, т.к.изготавливаются в специальных ваймах.

Прочность на изгиб, сжатие (устойчивость) отдельно взятой балки в 2-2,5 раза превышает аналогичные показатели балки прямоугольного сечения тех же параметров.

Использование профилей различного сечения позволяет применить систему рационального расположения элементов (связей) каркаса, которая дает существенную экономию как по материалам, так и по трудозатратам. Благодаря этому несущие элементы каркаса можно расположить максимально экономично, исходя из размеров утеплителя, закладываемого между стойками, и облицовочных материалов.

Конструкция балок перекрытия позволяет увеличить пролеты помещений до 6 м, кроме того, не нужны дополнительные поперечные внутренние связи. Система рационального расположения элементов (связей) каркаса позволяет выполнить наружные углы дома с защитой от промерзания и одновременно удобной для монтажа каркаса, а также наружной и внутренней отделки.

Применение профильной балки дает идеальные поверхности для внутренней и наружной отделки дома, т.о. не требуется дополнительное выравнивание стен, полов, скатов крыш и др.поверхностей.

Система рационального расположения элементов (связей) каркаса позволяет полностью исключить гвоздевые соединения. Элементы и детали каркаса соединяются между собой с помощью саморезов, а также специальной металлической фурнитурой (накладки, уголки, пластины, шпильки и т.д.), что увеличивает прочность в соединениях по сравнению с врубками, врезками, ослабляющими несущее сечение.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Предлагаемая каркасная технология в отличие от традиционной с использованием обрезной доски или бруса прямоугольного сечения ( более 20 типоразмеров) имеет следующие преимущества:

- основным несущим элементом каркасной конструкции является деревянная, клееная профильная балка;

- балка предлагаемой конструкции имеет идеальную геометрию (прямолинейность, стабильность сечения по всей длине) за счет технологии изготовления;

- унифицированность элементов каркасной конструкции (всего 3 типоразмера)

- прочностные характеристики, в зависимости от нагрузок, действующих на балку, превосходят характеристики балки прямоугольного сечения той же площади в 1,5-2,5 раза;

- балка перекрытия БД 15-38 позволяет перекрывать пролеты до 8 м.

- поверхности (стены, перекрытия, скаты кровли) не требуют дополнительного выравнивающего каркаса для внутренней и наружной облицовки (отделки);

-  стеновые стойки (БТ17-12) имеют ребра жесткости, что позволяет обойтись без поперечных связей между стойками. Также они выполняют роль полок для закладки (фиксации) утеплителя;

- балки перекрытия (и стропильные ноги), БТ и БД не требуют черепных брусков для установки наката и являются готовым элементом интерьера, если вместо наката использовать отделочный материал (обшивка, панель МДФ, гипсокартон и т.д.);

- конструкция угловых стоек позволяет избавиться от промерзания (т.к.не разрыва утеплителя), обеспечивает технологичность внутренних облицовочных работ в углах;

- для связей элементов конструкции каркаса между собой используется специальная металлическая фурнитура (уголки, накладки, шпильки и т.д.) нет гвоздевых и шиповых соединений, а также различных врезок, врубок, ослабляющих несущее сечение;

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Обьем строительно-монтажных работ предлагаемой технологии каркасного строительства в сравнении с традиционной («канадской») технологией ниже в 5-6 раз, что дает существенную экономию по трудозатратам и снижает стоимость продукции без ущерба качеству.

Сроки строительства минимальные: 2-3 месяца, которые уходят в основном на возведение фундамента, устройство инженерных сетей и отделку. Безусадочность конструкции позволяет сразу приступать к отделочным работам, в отличие от бревенчатых домов и домов, возведенных по традиционной ( «канадской») технологии.

Каркас дома (все детали и комплектующие) изготавливаются в цехе, в производственных условиях, на строительной площадке происходит только сборка и отделка. Это в 6-6,5 раз повышает производительность труда, кроме того, благодаря уникальной системе связей каркаса сборка может осуществляться по принципу «шеф-монтаж» с обучением исполнителей за 3 дня.

Новые потребительские свойства продукции

Применение предлагаемой технологии в каркасном домостроении позволяет осуществить рациональное расположение элементов (связей) каркаса, дающее возможность укладывать утеплитель с минимальным раскроем, а также монтаж облицовочных материалов с учетом их размеров.
Наиболее значимым преимуществом современного деревянного дома является его экологичность. Дерево не накапливает электростатический потенциал, вредный как источник электромагнитного излучения. Кроме того, дерево поддерживает оптимальный уровень влажности воздуха, внутренние поверхности дома практически не требуют дорогостоящей отделки. Дерево является достаточно долговечным материалом, а правильно построенный дом прослужит не менее 75 лет.
Каркасный дом из клееной профильной балки – быстровозводимый, теплый, технологичный, выдерживает перепады температуры от -60 до +40 градусов по Цельсию и порывы ветра до 35 м/с, что делает его комфортным при любых климатических условиях.
Новая технология дает увеличение пролетов балок перекрытия до 6 м, при любой длине, в то время, как традиционная технология позволяет до 4м. Это расширяет возможности для планировок помещений.
Полки балок одновременно являются ребрами жесткости, увеличивая прочность на изгиб, а также служат упорами для закладки утеплителя, в то время как в традиционной технологии требуется обшивка облицовочными материалами для придания необходимой жесткости.
Геометрия балок дает идеальные поверхности для внутренней и внешней отделки, не требующие дополнительного выравнивающего каркаса.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Древесина балки: материал ель 1 категории, влажность 12% в соответствии с ТУ 5366-001-55756446-2007. Все отделочные материалы и утеплители имеют сертификаты соответствия, соответствуют государственным стандартам, и нормативной документации строительной промышленности.

Стадия и уровень разработки

Разработаны технические условия на изготовление. Разработано и изготовлено оригинальное технологическое оборудование для производства клееной балки. Технологическая оснастка собственного производства. В течение 1,5 лет выпускается продукция, и возведенные по новой технологии здания и сооружения прошли все необходимые виды испытаний. Проводится модернизация оборудования с целью улучшения и расширения потреби-тельских свойств (в частности для изготовления 9-метровой балки-перекрытия).
Данному оборудованию не требуется усилий для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

20 млн. руб.

Рынки сбыта

Продукция реализуется в Российской Федерации (погонаж, комплекты каркасов, дома под ключ). Есть выходы на рынок в странах СНГ (погонаж, комплекты каркасов).

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Экологичность и экономичность зданий, возведенных по предлагаемой технологии, оправдывает себя в любых климатических условиях.

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

19.06.2007