Древесина – древнейший строительный материал. В истории развития архитектуры и строительства имеется много примеров выдающихся зданий и сооружений с применением деревянных конструкций. В России, с ее богатейшими лесными ресурсами и суровым климатом, этот материал многие века был основным, широко применяется и сейчас.
Одним из основных преимуществ деревянного сооружения является экологичность. Экологическая ценность дерева проявляется в способности дерева абсорбировать вредные вещества и запахи, влиять на влажность внутри помещения, сглаживать ее суточные и сезонные колебания, приближая ее к более благоприятным для человека и животных значениям. Кроме того, древесина обладает позитивным психологическим восприятием как естественный материал. В деревянном сооружении создаются условия для подавления размножения бактерий и клещей, создается особый микроклимат. Помимо прочего дерево — радиопрозрачный материал. Это обеспечивает более благоприятную для здоровья элекромагнитную обстановку внутри здания, когда излучения не отражаются многократно от стен, а свободно покидают здание. Древесина позволяет максимально создать атмосферу тепла и уюта. И если человек в бурном ритме современной жизни только косвенно ощущает экологию жилища, то животные, более чуткие к условиям обитания, четко реагируют на изменения этих условий. Поэтому давно замечено, что животные, размещенные в деревянных сооружениях, быстрее растут, меньше болеют, спокойнее себя ведут.
По некоторым данным, при одинаковом питании коровы одной породы, размещенные в деревянном коровнике, дают удои молока на 10-15 % больше своих сородичей той же породы, обитающих в здании из бетона. Поэтому древесина является незаменимым материалом при строительстве сооружений для животных. Однако сегодняшний промышленный размах современного животноводства требует строительства крупных сооружений, которые невозможно построить из простого дерева. И тут на помощь пришли технологии склеивания древесины, начало которых было положено еще в первой половине прошлого века. Еще в 1930-1950-е гг. исследования, проведенные советскими учеными Г.Г. Карлсеном, А.А. Губенко, А.С. Белозеровой и др., позволили решить научные и практические вопросы широкого применения в строительстве клееной древесины. В 1960-1970-е гг. клееная древесина стала широко применяться для строительства складов минеральных удобрений, коровников, птичников, спортивно-зрелищных, торговых сооружений. Только для нужд сельского хозяйства в СССР в это время было построено около 3000 зданий. К сожалению, в конце 1980-х гг. хорошо организованная научная и производственная база, которая была основой для массового производства деревянных клееных конструкций (ДКК), резко сократилась и начала возрождение только к концу 1990-х гг.
Нынешний период развития ДКК неразрывно связан с работами С.Б. Турковского. Созданное им направление основано на принципиально новом техническом решении – использовании в ДКК вклеенных металлических стержней в целях повышения прочности конструкций и их соединений. Это решение обеспечивает большую простоту изготовления и сборки, значительно повышает надежность конструкций, обеспечивает гораздо меньший, по сравнению с мировой практикой соединений на металлических пластинах, расход металла.
Сейчас ДКК довольно широко используются как в крупных зданиях и сооружениях различного назначения, так и в малоэтажном строительстве. Используемый веками уникальный строительный материал приобрел новые качества. Клееная древесина, по сути, представляет материал с новыми свойствами. Сохраняя все положительные свойства дерева, она обладает гораздо более стабильными характеристиками. В ней нет крупных сучков, гнили, обзола. За счет того, что склеивание производится из сушеного пиломатериала, клееная древесина в процессе эксплуатации не изменяет геометрических характеристик.
По комплексному конструктивному качеству — соотношению массы и несущей способности, эстетическим, экологическим и психологическим свойствам клееная древесина не имеет конкурентов. Применение ДКК в строительстве обеспечивает возможность получения оригинальных архитектурно-дизайнерских решений при отсутствии необходимости в дополнительной отделке. Клееная древесина — легкий и прочный материал. Использование его в большепролетном строительстве дает возможность перекрытия больших (более 100 м) пролетов при низких нагрузках на опоры и фундамент. Даже крупные конструкции легко поддаются транспортировке и монтажу. Поэтому особым преимуществом строительства из дерева является его скорость. Высокая заводская готовность деталей сочетании с высокоразвитой технологией сопряжений позволяют в короткие сроки получить здание, готовое к эксплуатации.
Можно отметить особые свойства ДКК при эксплуатации сооружений с агрессивной средой. Сроки эксплуатации хранилищ удобрений, химреагентов, сельскохозяйственных сооружений из ДКК в несколько раз больше, а расходы по эксплуатации значительно ниже, чем у традиционных металлических или железобетонных. Здания и сооружения из ДКК имеют высокую огнестойкость. Низкие скорость обугливания и теплопроводность клееной древесины обеспечивают устойчивость конструкций при пожаре в течение длительного времени. Использование ДКК имеет значительную экономическую привлекательность. В большепролетных зданиях использование ДКК позволяет снизить стоимость покрытий на 10-30 %, общую стоимость проектирования и строительства на 15-25 %, стоимость эксплуатации на 20-70 % по сравнению с металлом и железобетоном.
Вполне естественно, что в связи с ростом использования ДКК в строительстве должны были появиться подобные здания сельскохозяйственного назначения, ведь дерево в них не имеет конкурентов. В начале нынешнего века, когда темпы развития нашего сельского хозяйства были небольшими, в первую очередь были спроектированы и построены здания для хранения экспортируемых российскими производителями минеральных удобрений. Первой «ласточкой» стал огромный склад в Санкт-Петербургском морском порту, вместимостью 150 тыс. т, построенный в 2002 г. В это же время были построены несколько конноспортивных комплексов.
Наконец, после принятия национального проекта «Развитие АПК»* очередь дошла и до сооружений непосредственно сельскохозяйственного назначения: в поселке Шеметово Серебряно-Прудского района Московской области завершается строительство крупнейшего в России животноводческого комплекса, рассчитанного на 5,5 тыс. голов крупного рогатого скота (2 тыс. дойных коров и 3,5 тыс. молодняка). Главными особенностями проекта являются максимальное использование дерева и совершенно современная организация функционирования всего комплекса. Комплекс состоит из 10 основных зданий: четырех помещений для коров, четырех помещений для телят, родильного и доильно-молочного отделений.
Основные здания комплекса (размерами 31, 720 на 126 м) перекрыты деревянными двухскатными клееными рамами пролетом 31,72 м с шагом 6 м. Высота сечения прямолинейных элементов рамы у основания достигает 1,5 м. На ригели рам с шагом 1 м опираются деревянные клееные прогоны сечением 120х240 (h) и 120х300 (h) мм. По прогонам выполнен сплошной деревянный настил из шпунтованной доски толщиной 32 мм. Вместе с распорками настил, расположенный под углом 45°, обеспечивает общую устойчивость рам в плоскости покрытия. Рамы опираются на железобетонное основание, воспринимающее вертикальную и горизонтальную (распирающую) нагрузки. Настил и прогоны разработаны под кровлю весом 10 кг/м2. В коньке кровли установлен светоаэрационный фонарь длиной 114 м. Ограждающими наружными конструкциями служат стены из профилированного клееного бруса. Стены в сочетании с раскосными брусьями образуют вертикальные связи жесткости, которые крепятся к стойкам деревянных клееных рам. Проект деревянных конструкций в инициативном порядке был предложен и выполнен архитектурно-проектным и конструкторско-технологическим бюро «АЛЬКОС-ПРОЕКТ». Деревянные конструкции поставлены и смонтированы смоленским предприятием ООО «Сафоноводрев».
• «Ускоренное развитие животноводства».
• «Стимулирование развития малых форм хозяйствования».
• «Обеспечение доступным жильем молодых специалистов на селе».
С 2008 г. нацпроект «Развитие АПК» преобразован в Госпрограмму развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельхозпродукции, сырья и продовольствия на 2008–2012 гг., имеющую статус приоритетного национального проекта.
Реализация проекта предполагает:
• Повышение доступности долгосрочных кредитов, привлекаемых на срок до 5 и 8 лет.
• Рост поставок по системе федерального лизинга племенного скота, техники и оборудования.
• Отмену ввозных таможенных пошлин на технологическое оборудование для животноводства, не имеющее отечественных аналогов.
Реализация третьего направления позволит обеспечить доступным жильем молодых специалистов на селе, создаст условия для формирования эффективного кадрового потенциала агропромышленного комплекса.
Требуемые для животных характеристики климата внутри здания обеспечивает естественная вентиляция со специальными автоматическими окнами с подъемными шторами высотой 1,25 м по всей длине продольных стен и светоаэрационным фонарем в коньке. Регулировка подъема штор в зависимости от температуры наружного воздуха, силы и направления ветра обеспечивает удаление углекислого газа, аммиака и метана, доступ свежего воздуха и поддержание температуры в помещении в заданном диапазоне. Так, в среднем, на одну корову в час подается около 14 м3 свежего воздуха. В комплексе учтено практически все, например, конструкция полов различна для животных, находящихся около стен, и тех, кто обитает в центре, в боксах для отдыха резиновые коврики разной мягкости обеспечивают комфортабельное содержание как взрослых коров, так и новотелок и телят, особые покрытия в галереях для прогона и доильном отделении.
В комплексе реализована технология беспривязного содержания скота с автоматизированной системой управления всеми операциями и контроля за каждым животным. Чип, на каждой корове, передает информацию о ее состоянии на компьютер, который и управляет процессами кормления, доения, уборки. В памяти компьютера имеется информация о состоянии здоровья, привесах, надоях и режиме кормления, при этом для каждого животного обеспечивается свой режим питания, доения, отдыха и отдельный рацион. Система навозоудаления, также управляемая компьютером, обеспечивает невиданную ранее в подобных сооружениях чистоту.
Стадо для комплекса закуплено элитное — глупо помещать в подобный комплекс коров с надоями менее 7-8 тыс. л. Это стадо в элитном деревянном комплексе должно обеспечить срок окупаемости вложенных немалых средств за 6-7 лет. Именно подобные комплексы должны послужить делу возрождения российского села и обеспечить выполнение задач национального проекта «Развитие АПК».
Статья подготовлена ассоциацией РАДЕКК
«Кровли», № 2 (21) 2009