Полезные статьи

Нормативная влажность строганных изделий из лиственницы. Влияние влажности на геометрию обшивки в процессе эксплуатации.

Обшивочные и конструкционные материалы из дерева должны должны быть изготовлены из доски камерной сушки. Влажность готовых изделий может отличаться от направления использования, в зависимости от их монтажа на улице или внутри помещения. Равновесная влажность древесины на открытом воздухе колеблется в пределах 16-20%, а при применении в отапливаемых жилых помещениях обычно 8-12%. Влажность применяемого изделия должна быть в пределах равновесной, в зависимости от назначения. Его размеры должны соответствовать строительным нормам. Форма профиля должна обеспечивать надежное крепление при монтаже. Тогда такое изделие не будет подвержено геометрическим изменениям размеров, влияющих на надежность и визуальный вид обшивки в целом. Древесина — материал гигроскопический, он может изменять свою влажность в зависимости от относительной влажности воздуха. Сырая древесина в сухом воздухе стремится отдать влагу до достижения равновесной влажности. Сухая древесина во влажном воздухе стремиться поглотить ее до равновесного состояния. Равновесная влажность древесины - влажность древесины, которая меняется в зависимости от сочетания параметров температуры и влажности окружающей воздушной среды. По сути, равновесная влажность – это устойчивая влажность древесины, с незначительными колебаниями в определенной вилке условий сочетания температуры воздуха и его относительной влажности. А следовательно и незначительными колебаниями геометрических размеров изделий. Что,в свою очередь, гарантирует отсутствие значительных напряжений, большую усушку и коробления древесины. В жилых помещениях такие колебания равновесной влажности незначительны и носят обычно сезонный характер. В холодное время года, при работающем отоплении, влажность воздуха в помещении минимальна. В теплое время года они немного выше. Но, градиент таких колебаний невелик. Он не оказывает существенного влияния на колебания  размеров деревянных изделий в помещениях. При достижении равновесной влажности внутри помещения, древесина остается стабильной. При использовании на открытом воздухе, цикличность таких изменений значительно выше, в связи с тем, что колебания относительной влажности воздуха на улице меняются гораздо чаще и с большей величиной. Относительная влажность воздуха ночью и днем может колебаться до 50%. Но все же древесина не губка. Она не может быстро впитывать и отдавать влагу. Это не минуты и часы. Это дни, недели и даже месяцы. Среднесуточные, среднемесячные колебания значения равновесной влажности примерно равны. Существенное влияние оказывают только пограничные условия. Например многодневные затяжные дожди или долговременная засуха. Все же необходимо минимизировать влияние подобных негативных факторов. Чтобы не допускать значительных влияний внешних факторов. Пограничных и резких колебаний равновесной влажности древесины. Значительных изменений геометрических размеров. Возникновения высоких внутренних напряжений в дереве. Для этого применяются лакокрасочные покрытия, защищающие древесину от действия УФ-излучения. Уменьшающие величину и скорость влагонакопления и влагоотдачи. При этом сохраняющие достаточную паро проницаемость древесины. Чтобы не углубляться в физику этих процессов, проще привести цифры в применении к реалиям российского рынка погонажных изделий. Средний  коэффициент усушки дерева составляет 0.20-0,25 % при 1% изменения ее влажности.  Например, влажность древесины составляет 10-12% и она эксплуатируется  на открытом воздухе. Тогда она все равно наберет влажность до 18-20%. При этом она изменит линейные размеры по ширине около 2%. При наиболее распространенных размерах изделий в 90-140 мм, изменение размеров тогда составит 1,5-2,5 мм. Аналогична и обратная ситуация. При использовании древесины с влажностью 18-20%, соответствующей равновесной уличной в жилом помещении, она усохнет примерно на такую же величину. Следовательно, лучше приобретать изделия соответствующей влажности, с учетом места их использования. Если влажность используемых изделий близка к равновесной, то ее колебания при эксплуатации составят не более 2-3%. А изменения размеров по ширине не превысят +/- 0,5-1,5 мм. Такие изменения размеров должны компенсироваться профилем самого изделия. При условии грамотного его изготовления производителем.

На практике, розничные продавцы на рынках, часто сами имеют крайне низкую компетенцию в вопросах о свойствах древесины. Они убеждают покупателя в том, что продаваемые ими изделия имеют влажность 8-10%, что часто редко соответствует действительности. При этом, сами они искренне считают, что такая влажность это критерий качества. Покупателю невозможно проверить влажность изделий без специальных приборов. Поэтому, при покупке, можно воспользоваться рекомендациями и отзывами людей уже использовавших изделия этого производителя. Если есть возможность, то нужно пригласить специалиста по деревообработке, мастера, специалиста по монтажу.  Если таких возможностей нет, то нужно помнить следующие правила. Продавец на рынке заявляет, что влажность изделий составляет 8-12%, но при этом товар не упакован в термоусадочную пленку. Смело считайте, что влажность этого изделия не ниже равновесной уличной - 18-20%. Если в пакете материалов много изделий с нарушением геометрических размеров. Винты, сабли, лодочки, значительные трещины. Значит наверняка, что сырье сушилось либо с нарушением технологии, в жестком режиме, либо в некачественных сушильных камерах, либо естественной атмосферной сушкой вне камеры. От покупки таких изделий лучше отказаться. Изделия упакованы в термоусадочную пленку. Но, при этом, под пленкой, внутри пачки, конденсируется влага. Такие изделия могут иметь влажность гораздо выше 20%. А при их эксплуатации могут преподнести неприятные сюрпризы. Упаковка товара в термоусадочную пленку не дает полную гарантию соответствия заявляемой и реальной влажности дерева. Но, это все же говорит о неком  уровне ответственности производителя. Если нет возможности точно определить влажность изделий, то до их монтажа следует, распаковав пакеты, немного выдержать изделия  в тех условиях при которых оно будет эксплуатироваться. Для наружной отделки - на улице, под навесом. Для внутренней - в планируемом к отделке помещении. И делать это необходимо не день-два, а лучше неделю-другую.

Влияние размеров изделий из дерева на на их поведение при эксплуатации

При выборе вариантов деревянных обшивочных досок необходимо придерживаться рекомендованных строительных норм. Строительные нормы и правила, определяют требуемое соотношение толщины и ширины обшивочной доски в зависимости от назначения использования. Во времена СССР, эти нормы практически совпадали с зарубежными. Но в старых  ГОСТах строганные изделия шире 130 мм не рассматривались, т.к. практически не применялись. Поэтому, для ориентации можно пользоваться зарубежными правилами и руководствами. Например, нормы размеров обшивочной доски для наружной фасадной отделки в Финляндии:

Руководство по строительству "Фасады из дерева" RT82-10571

Рекомендуемая толщина досок наружной обшивки в зависимости от их ширины.

Ширина доски           Толщина доски

Не более 120 мм        мин. 21 мм 120

120-150 мм                    22 ... 25 мм

более 150 мм                 мин. 28 мм

Для простоты расчетов, можно разделить желаемую ширину и фасадной доски на 5,5. Полученный результат будет соответствовать необходимой толщине изделия.  В соответствии с  нормами, при соблюдении которых потребитель избавляет себя от возможных сюрпризов при эксплуатации. Для отделки внутри помещений размеры досок должны быть:

Руководство по строительству  "RT 82-10582 Обшивка помещений деревом"

Толщина обшивочных досок в зависимости от их ширины.

Ширина доски                     Толщина доски

Не более 95 мм                    15 (мин.12) мм

95 - 145 мм                          18 (мин.15) мм

более 145 мм                        21 (мин.18) мм

Можно заметить, что такие нормы исключают многие, столь популярные в России, различные широкие и тонкие варианты наружных обшивок. А также и широкую, тонкую вагонку при использовании в помещении. Доска -  "дышащий" материал. Колебания влажности и неоднородность структуры, создают в ней внутренние напряжения. Нормативное соотношение толщины и ширины создают необходимые величины сопротивления на изгиб, скручивание, разрыв. Позволяют доске быть геометрически стабильной. Важным фактором, влияющим на стабильность доски, является ее длина. Большая часть влагопоглощения и влагоотдачи происходит с торцов досок. Интенсивность и скорость влагопоглощения доски по торцам в разы выше, чем по пласти. Чем больше будет длина доски, тем больше будет разброс по влажности. Тем большие напряжения создаются по ее концам. Особенно, если соотношение размеров сторон не соответствует нормативным. Тогда, при большей длине и любые деформационные процессы происходят легче. На большой длине, при одинаковом сечении, выше плечо приложения напряжений. Вместе с тем, даже при несоответствии соотношения ширины и толщины нормативным, потребитель часто стремиться приобрести максимально длинные доски. Стараясь тем уменьшить количество видимых стыков на стене. Тем не менее, стыки становятся неаккуратными через какое-то время после монтажа. И происходит это обычно в результате использования длинной, широкой и тонкой доски. В результате возникающих неравномерно распределенных напряжений, концы досок может подворачивать. И по стыку соседних досок  будет образовываться ступенька. Решением проблемы использования тонких, широких досок, может являться использование их меньшей длины. Возможно с торцевым соединением шип-паз. Подобно тому,  как это исполнено в паркетной доске. Это позволяет делать торцевое соединение досок практически бесконечного сращивания. А в случае скрытого крепежа на саморезы в районе шипа, появляется дополнительная возможность дополнительно крепить доски по торцу,. Это приравнивает надежность такого крепления с надежностью крепежа «в лоб», напрямую через тело доски. Такое торцевое соединение сделает стык аккуратным и надежным в течении всего срока службы обшивочной доски. Использование более коротких досок, даст стабильность их геометрических размеров. Значительно облегчит трудоемкость монтажа. Минимизирует непредвиденные отходы.

 

 

 

   

 

 

Крайне важным, а может быть и решающим, фактором стабильности геометрии обшивочной доски является необходимость обработки ее торцов. С целью защиты их от проникновения влаги. Влагопоглощение доски с торцов намного выше, чем влагопоглощение по ее пласти. Покраска доски только по пласти, без обработки торцов, возможные проблемы деформации и рассыхания доски усугубляет. Набор и распределение влаги в доске идет в основном через ее торцы. Когда поры дерева по пласти закрыты, а с торца нет, распределение влажности в теле доски становится  крайне неравномерным. Результатом будут повышенные внутренние напряжения. Они приведут к короблению доски, с дальнейшим растрескиванием ее с торцов. Негативные примеры использования деревянной обшивки, как правило, схожи. Покупатель, не обремененный  техническими знаниями и, при этом, имеющий ограниченный бюджет, старается найти деревянную обшивку подешевле. Дешевле бывает доска высушенная с нарушением технологии, или высушенная вне камеры, естественной атмосферной сушкой, либо не сушеная вовсе. Кроме того, дешевле - это, как правило, доска потоньше. При этом, если внешний вид обшивки хочется все же более массивный  покупается доска пошире. Хочется меньше стыков, тогда покупатель старается купить доску максимальную по длине. Если доска покрывается ЛКМ после монтажа, торцы наверняка не обрабатываются. Таким образом, образуется максимальное количество негативных предпосылок. Вероятно, соблюдение хотя бы одного из параметров в соответствии со строительными нормами и правилами,  могло бы и не привести к возможным негативным результатам. А множество таких ошибок, собранных вместе, проблемы гарантируют.

Стабильность фасадных и обшивочных досок в зависимости от формы их профиля

На российском рынке строганных изделий сложилась практика их продажи по укрывным, а не по фактическим размерам  доски. Такая практика, предопределила негативные тенденции в производстве. На Европейском рынке изделия реализуются только по их габаритным размерам. Это позволяет европейским производителям, в зависимости от направления использования изделия, предлагать потребителю различные виды профилей из одного типоразмера заготовки. Без ущерба в доходности предприятия - изготовителя, на различных профилях, не зависимо от их сложности, размера профилированной части доски или ее укрывной площади. Конкурентная борьба предполагает предложение широкого ассортимента покупателю. Единым правилом для всех европейских производителей остается надежность замкового соединения. В шпунтованном исполнении профиля, длина шипа делается не менее 8 мм для внутренней обшивки и не менее 10 мм для наружной,  при его достаточно приличной толщине. Изделие, выполненное с нормативной влажностью, имеет геометрические изменения размеров по ширине не более  +\- 0,5-1,5 мм. Такие допуски должны быть заложены в форме профиля изделия. Они позволяют компенсировать подвижки доски без нагрузки на смежные доски. Часто, в профилях выполненных под скрытое крепление саморезами, делается смещение полки.Что позволяет выполнить более надежное крепление.

Такое смещение неизбежно уменьшает укрываемую площадь покрытия доской. Но, у европейского производителя отпускные цены от формы профиля не зависят. И тогда такой производитель работает на качественное обслуживание клиентов. Он заинтересован предоставлять для потребителя варианты максимально надежные и технологичные. При этом, не боясь давать фактическую гарантию соответствия строительных норм. В борьбе за потребителя, рождается широкое предложение, без потери качества и надежности изделий. Европейский потребитель обычно незнаком с проблемами вроде: «имитация бруса разбухла и встала домиком» или «рассохшаяся вагонка и вышла из пазов». В российской практике сложилась обратная тенденция. Продажи идут по укрывным размерам. В сегменте эконом-класса,  в конкурентной борьбе за клиента, производителям, не имеющим иных рычагов экономии, приходится повышать фактический выход продукции. И тогда их единственным вариантом становится производство максимально широких досок. Что, без значительной потери доходности, возможно лишь при минимизации профилированной части доски. Такая тенденция диктует  российскому производителю выпуск  изделия максимально квадратно-прямоугольного. Для отечественного производителя наиболее выгодно делать прямой планкен. Однако на рынке габаритные размеры и цены прямого и скошенного планкена фактически равны. Но, именно по скошенному планкену цены, тем не менее, даются именно по габаритным размерам, а не по реально укрывным.  Не зависимо от того, что укрывные размеры скошенного планкена в сравнении с прямым, за счет скоса, меньше на 15-20 мм. Хотя, осознание этого к потребителю приходит чаще уже в процессе выполнения фасадных работ. По прочим изделиям, производитель предлагает их по укрывным размерам, но по цене приближенной к цене квадратного. Что возможно только при исполнении шипа с минимальными потерями продаваемой ширины. В результате, рынок заполнен подобными изделиями:

Достаточно хлипкий и не очень надежный профиль. В случае скрытого крепежа, сложность вкручивания самореза в районе шипа. При такой малой толщине шипа велика вероятность его слома. Тогда надежность этого крепления вызывает сомнения. Ширина шипа тоже очень мала, что может привести к его выскакиванию из паза.. Необходимые зазоры на разбухание и усушку доски в профиле не предусмотрены. В крайних значениях изменений атмосферной  влажности, на улице, такую доску может легко вывернуть. При внутренней отделке такая обшивка местами может просто выйти из пазов. И тогда ее дальнейшее поведение слабо анализируется без базовых знаний основ сопромата. Такая экономия при изготовлении изделия  не способствует выпуску новых видов профилей. При этом, профиль часто выполнен технически неграмотно. Без учета необходимых зазоров и допусков. Производитель, покупатель, монтажник, предприятие предоставляющее  услуги по окраске находятся на разных полюсах в такой потребительской цепочке. И фактического влияния, с учетом косвенного запроса потребителя,  на производителя не имеют. У производителя нет стимулирующих факторов чтобы предлагать качественно новые продукты. И потребитель в такой цепочке обычно крайний. Но, потребитель не ориентирован во всех технических тонкостях. В результате, он один пожинает возможные негативные последствия.

Для избежания проблем в эксплуатации необходимо рассматривать изделие с точки зрения суммы всех параметров. Влажность в соответствии с назначением  использования. Соотношение ширины, толщины и длины доски приближенные к нормам. Надежность крепления при монтаже. Надежность соединения, компенсирующее подвижки при возможной сезонной потере и наборе влажности. И своевременная обработка качественными ЛКМ с обязательной обработкой зоны торцов.