Деревообрабатывающее оборудование
и комплексный инжиниринг

Советы специалиста

Производство клееного бруса в России развивается (с перерывом на период кризиса) достаточно устойчивыми темпами. Об особенностях технологии производства этого популярного продукта написано немало, и опыт организации предприятий накоплен немалый. Однако, инвесторы и привлекаемый ими технический персонал в процессе организации производства наступают на те же грабли, что и их предшественники,  и, увы, это далеко не редкие случаи.

Начинаются беды с того, что тщательно продуманное и профессионально оформленное техническое задание на проектирование, поставку и монтаж линии по выпуску клееного бруса либо отсутствует, либо то, что составители принимают за ТЗ, напоминает, простите, филькину грамоту. А без ТЗ, должным образом проработанного, согласованного с проектировщиками и поставщиками оборудования и подписанного обеими сторонами предъявлять претензии в случае, если запущенное производство не оправдает ваших надежд по качеству и количеству выпускаемой продукции, можно только самому себе.

Исходные данные

Прежде всего, разрабатывая ТЗ, следует определиться с тем, что же конкретно вы собираетесь выпускать. Дело в том, что клееный брус по назначению может быть, по крайней мере, двух типов: брус, из которого собирают стены и перегородки (стеновой брус) и брус, используемый в качестве балок перекрытий и в качестве элементов кровельных конструкций.

Главное отличие между этими двумя типами продукции заключается в значениях и характере нагрузок, которые испытывает брус в процессе эксплуатации. Стеновой брус в основном испытывает сравнительно небольшие по значению статические сжимающие нагрузки. Нагружение балок и элементов кровельных конструкций носит более сложный характер. К статическим нагрузкам добавляются динамические, и значения нагрузок заметно больше. Т.е. требования к прочностным характеристикам бруса в этом случае существенно выше.

Отсюда и разница в технологических процессах, а следовательно и в техническом оснащении линий для производства этих двух типов бруса.

Для стенового бруса большое значение имеет его внешний вид. Анализ данных о предпочтениях покупателей домов из клееного бруса, накопленных в течение последних 10-15 лет показывает, что наибольшим спросом пользуются дома, собранные из бруса высотой сечения не менее180 мм. Причина понятна. Такой брус выглядит более солидно и соответствует статусу загородного дома, который не напоминает обшитый вагонкой дачный домик.

Кроме того, внешние слои бруса предпочтительно должны быть цельными или при их сращивании следует использовать горизонтальные зубчатые шипы (см. ниже) и длина заготовок должна быть максимальной (в идеале до6 м).

Размеры сечения балок определяются размерами перекрываемого пролета и значением действующих нагрузок.

Слои (плети, ламели), из которых собирают брус, как правило, получают продольным сращиванием из заготовок средней длиной 0,4-0,8 м(в зависимости от качества пиломатериалов). Цели здесь преследуются различные. В числе главных – удаление пороков древесины, снижающих прочность пиломатериалов и ухудшающих внешний вид изделий; получение бруса большой длины и, что не менее важно, снижение уровня внутренних напряжений. Последнее крайне важно для того чтобы обеспечить сохранение формы бруса в процессе его хранения. Соединение заготовок осуществляется на зубчатый шип и бывает двух видов – вертикальное (шипы перпендикулярны по отношению к пласти заготовки) и горизонтальное (шипы параллельны пласти). Вертикальное соединение обеспечивает большую прочность ламели при изгибе, а горизонтальное – более приемлемый внешний вид бруса.

Ближе к делу

Теперь пора от общих рассуждений перейти к конкретным вопросам формирования ТЗ.

1.Размеры бруса.

1.1.Стеновой брус.

1.1.1.Размеры сечения.

Известно, что чем больше слоев и чем они тоньше,  тем меньше влияние нарушений естественной структуры древесины на прочность и формоустойчивость бруса. Однако, чем тоньше слои, тем больше расход древесины и клея, тем ниже производительность оборудования. По сложившейся практике для средней полосы России брус для загородных домов состоит из пяти слоев, Толщина слоя –44 мм. Для регионов с более жесткими климатическими условиями (повышенная влажность резкие колебания температуры и влажности и т.д.) рекомендуется использовать ламели толщиной35 мм , расположенные в 6-7 слоев. При этом следует помнить, что нередки случаи, когда заказчик требует большей ширины бруса (иногда до400 мм). Можно предусмотреть в проекте и такую возможность.

О высоте сечения бруса мы упомянули выше (оптимальное значение –180 мм). Для того, чтобы изготовить такой брус, необходима доска сечением 200х50 мм. Если же надежного источника таких пиломатериалов с приемлемыми ценами вы не обнаружили (что весьма вероятно), тогда придется предусмотреть в технологическом процессе операцию склеивания брусьев меньшей высоты для получения необходимого размера и указать в ТЗ долю таких брусьев (например, 50%)

1.1.2. Длина брусьев

Если предприятие ориентируется на продажу клееного бруса домостроительным фирмам, то оптимальной длиной считается13,5 м. Такой размер в случае транспортировки в «еврофурах» или в сорокафутовых контейнерах, обеспечивает наиболее полно использовать объемы этих транспортных средств. В случае, когда на предприятии изготавливаются домокомплекты, длина брусьев определяется из соображений оптимального раскроя на отдельные детали стен и перегородок.

1.2.Балки перекрытия и элементы кровельных конструкций.

1.2.1 Размеры балок

В отличие от стенового бруса в балках слои располагаются не вертикально, а горизонтально, поэтому требуемая высота балки получается за счет склеивания определенного количества слоев. В зависимости от требуемой несущей способности  и длины перекрываемого пролета высота балок достигает 400, а иногда и600 мм. Ширина балки обычно не превышает250 мм и допускается получение слоев требуемой ширины за счет соединения более узких заготовок по кромкам, при условии, что клеевые швы в готовой балке будут расположены «в разбежку».

Длина балок определяется из тех же соображений, что и для стенового бруса.

2.Параметры сращивания по длине.

Как уже отмечалось выше на внешних слоях стенового бруса по различным причинам и, прежде всего, для получения приемлемого товарного вида, следует использовать доски максимальной длины и выполнять сращивание на горизонтальный минишип. Для балок приемлемо использование только вертикальных шипов. Исходя из этого, в ТЗ следует указать примерную долю ламелей, которые будут сращиваться на горизонтальный (например, 30%) и вертикальный шип (70%).

Кроме типа сращивания необходимо указать минимальную (как правило, 200 мм),  максимальную ( для лицевых слоев –6 м) и среднюю (0,4-0,8 м) длину заготовок для правильного расчета производительности линий оптимизации и сращивания.

Анализ сырьевой базы

На основе анализа рынков сбыта и ваших возможностей (прежде всего, финансовых), следует определиться с производительностью предприятия и определить необходимый объем поставок сырья. Кроме объемов поставок, проводится тщательный анализ базы лесоматериалов (породный состав и размеры). Конструкционный брус в подавляющем большинстве случаев производится из хвойных пород древесины: сосна, ель, реже лиственница. Породный состав исходного сырья (пиломатериалов) влияет на целый ряд параметров технологического процесса. В первую очередь, это касается режимов камерной сушки и ее продолжительности. Если вы, например, укажете в ТЗ, что собираетесь использовать еловые пиломатериалы, то при изготовлении бруса из лиственницы вы потеряете до 30% производительности сушильных камер.

Если предполагаемые источники сырья  не могут обеспечить поставку сырья одной породы, то в ТЗ следует указать примерное соотношение между различными породами. Например: сосна – 60%, ель – 20%, лиственница – 20%.

Источники доступного сырья необходимо исследовать и на предмет возможностей поставок пиломатериалов необходимого сечения и длины и добиться от поставщиков примерного соотношения различных значений ширины и длины досок, которые они способны производить. Ширина досок, как уже отмечалось выше, необходима для определения доли слоев, для которых необходимо склеивание по кромке. А предполагаема длина пиломатериалов влияет на конструкцию сушильных камер (обеспечение оптимальной загрузки без потери производительности).

Заключение

Несмотря на достаточно схематичное рассмотрение основных проблем, возникающих при составлении ТЗ на проектирование и поставку оборудования, совершенно очевидно, что наилучшим образом с этой задачей справятся только профессионалы, т.е. специалисты инжиниринговой фирмы. И дело не только в точности и достоверности данных, но во времени, которое они потратят на их подготовку. А как известно, время бывает дороже денег.

Илья Катулин, заместитель Генерального директора компании «Джи И ПК»

Список номеров