Общий обзор
По продвижению изобретения (адрес по ссылке: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2456414) , которое не связано с моей профессиональной деятельностью и может быть интересно тем, кто занимается деревянным домостроением. В современном домостроении активно внедряются новейшие технологии и широко распространены традиционные способы деревянного домостроения, очень популярные, испытанные временем, доступные, и слава богу. Я предлагаю ещё один способ, из возможных и новых, или хорошо забытый старый. Это повествование, моя попытка обратится к строгой аудитории и получить реакцию в виде комментариев, конструктивных критических замечаний и другой полезной информации.
Развитие высоких технологий в проектировании, деревообработке, в создании новых материалов, при прочих хорошо известных достоинствах домов из древесины, привело к качественным изменениям в деревянном домостроении. Перечислю некоторые самые важные изменения: увеличилось разнообразие архитектурных форм и направлений; на много повысился уровень комфортности в домах из древесины; повысились и приобрелись новые эксплуатационные свойства материалов и конструкций; многократно сократилось время строительства на площадке; уменьшились общие трудозатраты и особенно затраты тяжёлого ручного труда; расширилась возможность производить отдельные строительные элементы и конструкции в цеховых условиях, с высокой чистотой обработки и геометрической точностью, что позволяет их собирать в домовую конструкцию на стройплощадке, без дополнительной обработки и подгонки. В России интерес к современному деревянному домостроению на основе последних достижений достаточно высокий и продолжает расти, не смотря на не малую стоимость. Во многих странах мира дома из дерева тоже очень популярны и технологии, по которым они строятся, востребованы: в Америке, Европе, Японии.
Идеи изобретения более двадцати лет, в Америке был запатентован способ сборки стеновых конструкций из мелких деревянных блоков «кирпичей» по "доминошной технологии" http://publ.lib.ru/ARCHIVES/I/''Izobretatel'_i_racionalizator''_(jur.)/_''Izobretatel'_i_racionalizator''.html, номер 03/90, стр 45,46 , использовались отходы с местной лесопилки и о высоких технологиях речи не шло. Автор изобретения построил дом из деревянного кирпича. Опыт строительства и эксплуатации подобного дома, как видим, имеется, жаль, что только в единичном случае, т.к. о промышленном применении изобретения информации я не нашёл. Почему изобретение, скорее всего не использовалось, можно только предположить, а именно:
- запатентованный способ как технология был «сырой», чувствуется, что автор делал это экспромтом, на удачу, на всякий случай, не особо рассчитывая на то, что изобретение будет востребовано;
- изобретатель преследовал цели сделать дешевле, доступней, легче, для своего частного случая, нормальные цели, но амбициозность отсутствовала;
- изобретение не могло быть применено в промышленном масштабе, потому что не было в то далёкое время технологической основы для внедрения;
- идея изобретения для потенциальных инвесторов казалась слишком экзотичной, воспринималась с недоверием, если изобретатель, вообще, занимался её продвижением.
В настоящее время известны действующие аналоги изобретения (в реферате патента по ссылке в начале обзора). Есть изобретения, которые используются, в промышленности - российского (http://www.balt-zodchiy.ru/materials/derevyanniy-kirpich.html) и европейского (http://www.prostanki.com/video/1004/stroitelstvo-doma-iz-kleenyih-derevyannyih-blokov) происхождений. Я мог бы привести ещё несколько примеров, но из технологий которые представлены, можно судить о востребованности домов из деревянных блоков.
Свой вклад в развитие идеи осмелился внести и я (очень интересной она мне показалась), изобрёл способ и деревянные блоки для строительства деревянного дома, вот они. Основа изобретения - деревянный блок из массива древесины, именно он и является основным элементом в конструкции стен строения. Блоки предполагается изготавливать в цеховых условиях на высокотехнологичном деревообрабатывающем оборудовании (без преувеличения мебельного качества с допуском +/- 0,1 мм, малоразмерные, длинной от 150 до 950 мм, высотой 100/150 мм и глубиной 45/70 мм). Суть изобретения - это деревянный блок с четырех сторонним гребнепазовым замком, с волнообразной формой на наклонных торцевых гранях. Данный замок должен обеспечивать: надёжное соединение в конструкции соседних деталей ряда замками на торцевых гранях, фиксацию блоков при строительстве, не давать разойтись деталям и препятствовать образованию щелей при эксплуатации, обеспечивать достаточную герметичность и прочность стен, гребнепазовые замки на верхней и нижней гранях обеспечивают крепление и фиксацию между ярусами конструкции. Что даёт такое решение?
1. Заготовки для мелких деталей не намного крупнее готовых, поэтому их гораздо легче просушить до нужной кондиции перед обработкой, чем массивный брус или бревно. Мелкие деревянные заготовки при сушке и детали из них при эксплуатации, не подвержены высоким внутренним напряжениям, именно поэтому они практически не растрескиваются, и их не коробит. Блоки, изготовленные из просушенных заготовок, сохраняют стабильные геометрические размеры и формы, при эксплуатации в строительной конструкции.
2. Для мелких деталей гораздо легче выбрать и сделать заготовку из однородной древесины.
3. Мелкие деревянные заготовки легче обработать на станке, да и оборудование для их сушки и обработки можно применять не такое громоздкое и тяжёлое как для длинномерного массива. Заготовки и детали из них легко и компактно складируются, перемещаются при; обработке, транспортировке и при строительстве на площадке.
4. На стройплощадке при сборке домов, тяжёлый ручной труд или применение механизмов сведены к минимуму, для установки балочных перекрытий и конструкций из длинномерной древесины. Основной объём работ на стройплощадке, это сборка конструкции из малогабаритных стеновых деревянных блоков, которые легко собираются.
Конструкция стен дома из деревянных блоков, тоже является объектом изобретения. Сооружение представляет пустотелую конструкцию стен. Стены собраны из уже представленного выше, и других мелких блоков (которые мы рассмотрим) по сплошной, многоярусной схеме с перевязкой. В пустотном стеновом пространстве зафиксированы между рядные деревянные распорки, с надёжными замковыми соединениями. Распорки скрепляют и фиксируют внешние и внутренние блоки в рядах и ярусах между собой, устанавливаются в определённом порядке и по необходимости. Конструкция собирается на опорных брусках, уложенных на фундамент, крепится по верхнему ярусу прижимными брусками. На прижимные бруски опираются стальные пластины натяжителей. Натяжители, которые могут быть стержневыми или троссовыми, устанавливаются внутри стены и создают дополнительную вертикальную нагрузку. Нижний конец натяжителя закрепляется анкерным креплением в основании фундамента. Установка натяжителей и крепление ими конструкции производится после её сборки. Представленным решением достигаются необходимые и дополнительные качества, а именно:
- При сборке не применяются клеи, крепёжные и прокладочные материалы. Соединение деталей и плотное прилегание между ними обеспечивается точным замковым профилем деталей, вертикальной нагрузкой от тяжести конструкции или дополнительной нагрузкой, созданной вертикальными внутристеновыми натяжителями. Кроме того натяжители обеспечивают дополнительную устойчивость и монолитность конструкции.
- Сочетание в сборке: стеновых блоков, внутри стеновых распорных элементов, сформированных оконных и дверных проёмов, перекрытий над проёмами, угловых и стеновых сопряжений – из малоразмерных блоков с надёжными связями, образует бескаркасную несущую конструкцию из массивной древесины.
- В зависимости от климатических условий, или требований заказчика, можно изменять толщину стен от 300 мм до 600 мм, без ощутимых затрат материала, т.к. стены пустотелые и расход материалов на увеличение толщины стены минимален.
- Выбор породы древесины для изготовления блоков, неограничен и зависит от: пристрастий заказчика, доступности материала или назначения строения. Применяемая порода дерева должна мало влиять на эксплуатационные качества конструкции стен и теплотехнические свойства.
- Полое пространство стен конструкции, после сборки, доступно для монтажа электропроводки, водовода и других коммуникаций, заполнения экологически чистыми теплоизоляционными материалами – опилками, стружками или другими натуральными утеплителями.
- В зависимости от сезонных колебаний температуры, влажности и разности этих показателей снаружи и внутри строения, возможно смещение относительно друг друга внешних и внутренних стеновых блоков, даже при незначительном изменении размеров блоков при изменении влажности. В этом случае, защиту конструкции от нежелательных деформаций будут выполнять зазоры в замковых соединениях распорок и стеновых деталей, которые могут ограниченно перемещаться на 10/20 мм по вертикали в замковых соединениях, относительно друг друга, и снимать деформирующие нагрузки. Снимать деформацию, также будут блоки в оконных и дверных проёмах, и перекрытия над ними, сделанные с вертикальным ходом в замковых соединениях.
Высокий технологический уровень достигается, применением: систем автоматизированного проектирования, при создании виртуальных размерных моделей отдельных блоков и строительных конструкций из них; производством строительных блоков в цеховых условиях, на высокоточном оборудовании с системой автоматического управления обработкой.
Установка, маркированных деревянных блоков в конструкцию, должна производится согласно проекту с фиксацией замковым соединением, без дополнительных операций, по простому алгоритму и может быть роботизировано в настоящее время.
Типовые деревянные блоки различаются размерами по длине, сочетанием нескольких разных замковых профилей в одном блоке, в зависимости от его назначения, и их база постоянно пополняется.
Здание, построенное по описанной технологии с использованием изобретения, не требует дополнительной отделки, и эстетическое восприятие может быть усилено художественной резьбой на идеально гладкой поверхности стен, без трещин и щелей, снаружи и внутри здания.
В настоящее время зарегистрирован и опубликован российский патент на изобретение (по ссылке в начале статьи) и подана международная заявка по процедуре РСТ.
Очень надеюсь на то, что Вы дочитали моё изложение и наберётесь терпения или проявите заинтересованность ознакомиться с содержимым на других вкладках. Буду признателен и благодарен всем пользователям, кто поделится мыслями в комментариях по обсуждаемой теме.