Нанодревесина — нанокомпозит древесины – инновационный строительный материал xxi века

      Комментарии к записи Нанодревесина — нанокомпозит древесины – инновационный строительный материал xxi века отключены

Нанодревесина - нанокомпозит древесины – инновационный строительный материал xxi века

Разработка новой разработке нанообработки древесины даёт России неповторимый шанс выйти на всемирный рынок с новым инновационным материалом  – нанокомпозитом древесины. Неповторимые особенности строительных конструкций из нанодревесины разрешат экспортировать экологически чистую огнестойкую продукцию из натуральной древесины во все страны мира. Высокий уровень качества изделий из нанокомпозита древесины по праву должны занять одно из ведущих мест в жизнедеятельности человека [1–6].

История, факты, маркетинг. [7–18]

Потенциал России в производстве обработанной массивной древесины, несравнимо огромен, потому, что она располагает огромным достатком порядка 23% всех мировых лесов, каковые занимают 69–70% ее территории [15–18].

Баланс запасов древесины в лесах РФ образовывает:

  • Первая статья цикла: «Производство клеёных древесных конструкций из нанокомпозита древесины»
     
  • Вторая статья цикла: «Производство нанокомпозита древесины – обучаемся у природы»
     
  • Третья статья цикла: «Нанокомпозит древесины — неповторимые особенности»
     
  • Четвёртая статья цикла: «комплексная механизация и Технология производства клеёного бруса из нанокомпозита древесины»
     
  • Пятая статья цикла: «Нанодревесина – нанокомпозит древесины – инновационный стройматериал XXI века»
  • запасы всего порядка 81,5 млрд. m3, а также 42 млрд. m3 спелой и перестойной древесины;
  • ежегодный прирост рабочий древесины образовывает – 920 – 950 млн. m3 в год;
  • расчётная лесосека (годовая разрешенная вырубка) – 563 млн. m3;
  • практически экономически дешева лесозаготовка порядка – 248 млн. m3 в год;
  • фактическая лесозаготовка менее 200 млн. m3(2009 г. – 187 млн. m3), на экспорт поставляется 51 млн. m3  по большей части – пиловочника (круглой древесины).

производства объёмов пиломатериалов и Соотношение лесозаготовки в Европе, России  и Северной Америке согласно данным 2001 года:

  • США* – лесозаготовка составила  477 – (числитель), а производство пиломатериалов  89 млн. m3 — (знаменатель);
  • Канада* – соответственно 200/52 млн. m3
  • ЕС** – 264\79 млн. m3;
  • Российская Федерация  – менее 129,4*/22 млн. m3;
  • Швеция** – 67/16,5 млн. m3;
  • Финляндия** – 53/13,4 млн. m3.

Примечание: * США и Канаду направляться разглядывать как единый рынок, ** с учётом импорта пиловочника (круглый лесоматериал преимущественно из России), * эти лесозаготовки 2006 года. 

Производство древесных бумаги и изделий в Российской Федерации не превышает 2,3% мирового рынка. Неприятности фирм известны – это устаревшее оборудование, небольшой количество инвестиций, отсутствие новых новейших технологий [7].

В сравнении: Германия может поместиться в России 48 раз, имея незначительные природные запасы древесины, производит в год практически 2 млн. m3  клеёных древесных изделий, Российская Федерация же в 10 раз меньше, порядка 200 тыс.  m3\год.

Клееный брус являет собой итог закономерного развития производства из массива натуральной древесины отличного, качественного и эстетически привлекательного стройматериала с красивыми физическими чертями. Огромнейшие возможности, каковые ему, непременно, обеспечены, и это основано на занимательной истории развития с периодами стремительных взлётов и застоя.

В 90-е годы ХХ века производство клееного бруса самый интенсивно развивалось в Северной Америке, где строилось до 85% малоэтажных каркасных домов. Помимо этого, в Соединенных Штатах для производства клееной продукции не запрещалось применение недорогой древесины: березы, осины, амбрового дерева и клёна. Продолжением развития дощато-клееного бруса явилось изготовление балок из шпона (LVL).

В Северной Америке в 2004 г. часть дощато-клееного бруса в количестве клееной конструкционной древесины составляла приблизительно 35–40%, а  LVL – 60–65%. Причем LVL тут применяют в основном в сфере жилищного строительства для того чтобы двутавровых балок (50%) и конструкционных балок (43%) в качестве ригелей гаражных дверей, прогонов, опорных балок и др.

В Соединенных Штатах сейчас клееные элементы заменяют балки из цельной древесины, и с их применением монтируется 45% междуэтажных перекрытий над первым и последующим этажами (кроме первый этаж, пол которого в большинстве случаев есть цементным). Прогнозируется, что в течении 10 лет эта часть возрастет до 80%.

Практически 95% потребления и мирового объёма производства двутавровых балок на данный момент приходится на Северную Америку. Причем клееный брус из вторых регионов мира ко мне фактически не импортируется. Главная причина содержится в том, что американцы не желают никого пускать к себе на рынок, а на импортируемом материале в обязательном порядке должна быть маркировка университета конструкций из древесины «Качества одобрено», которую взять очень сложно.

Развитие производства клееного бруса в Европе началось позднее, чем в Америке, но с 1995 г. годовой количество изготовления клееного бруса существенно —  в 2,79 раза увеличился, и в 2002 г. достиг 3,4 млн. m3. Показатель ускорения роста производства клееного бруса в Европе в течении 1995 – 2005 г.г. был высоким до 12% в год. Величина же ускорения роста потребления клееного бруса в 1996–2000 гг. была немного меньше – 8% в год, но во время 2001 – 2004 гг. она выросла  до 13,2 % в год.

Очень стремительными темпами рос ежегодный количество европейского экспорта клееного бруса – фактически целый  в Японию, за 9 лет он увеличился в 10 раз.

В Европе главными государствами-производителями клееного бруса являются Австрия (28%), Германия (26%), Италия, Франция, Швеция, Дания и Финляндия. Главной продукцией европейских производителей есть дощато-клееный брус (ДКБ), применяемый по большей части в качестве элементов несущих конструкций (балок, аркад и колонн) при возведении торговых и промышленных строений. Наибольшим в мире потребителем клееного бруса на одного человека есть Германия.

Тут употребляется 33% всего создаваемого в Европе бруса. Италия потребляет еще 27%.

В азиатско-тихоокеанском регионе, как наибольшим потребителем, так и наибольшим производителем клееного бруса есть Япония. В силу исторических и климатических факторов длительность эксплуатации жилых древесных домов в Японии в 2 раза меньше, чем на западе – максимально 20 – 30 лет. На долю классических балочно-стоечных домов, легких каркасных и сборных конструкций тут приходится приблизительно добрая половина общего объема строительства нового жилья.

Сектор жилищного строительства балочно-стоечных конструкций потребляет больше всего клееного бруса – 85%, что по большей части употребляется для изготовления долгих ригелей каркаса, стоек и нижних опорных брусьев.

Первые три места в экспорте клееного бруса в Японию занимают Австрия (27%), Финляндия (21%) и Китай (19%). За два предпоследних года количество экспорта клееного бруса в Японию из Австрии вырос на 37%, из Финляндии – на 38%, из Китая – в 8 раз. Китай за два года переместился в группе ведущих государств-экспортеров с 9-го на 3-е место.

Можно подчернуть, что местный рынок весьма лакомый кусок: пиломатериалы, применяемые в жилищном постройке в Японии, постоянно стоили дороже, чем, к примеру, в Северной Америке. Это было обусловлено в основном высокими требованиями к внешнему виду балочно-стоечных конструкций – к примеру, требованиям по отсутствию сучков, по поставке больших размеров, имеющих уплотненные годичные кольца, единообразную окраску.

В Российской Федерации годовой количество выпуска клееного бруса начал заметно расти лишь с 2003 г. В 1990 г. в Российской Федерации было выпущено 95,9 тыс. m3 клееных древесных конструкций. По большей части их применяли при сооружении промышленных объектов, 76% – в сельском постройке. За последнее десятилетие обстановка существенно изменилась.

Стало ясно, что строительство односемейных малоэтажных домов, основанное на экологических и энергосберегающих правилах – одна из самые перспективных отраслей экономики. Годовой оборот рынка нового малоэтажного жилищного фонда в Российской Федерации сейчас оценивается в 5–6 млрд. EUR. Согласно расчетам экспертов тенденция роста в разрешённой отрасли сохраниться, потому, что спрос на личное жилье многократно превышает предложение.

Сейчас же только более 30% возводимого малоэтажного жилья в Российской Федерации приходится на долю древесных домов. В Соединенных Штатах данный показатель достигает 85%, а в других развитых государствах – 60%.

В Российской Федерации первое крупносерийное производство клееного бруса было организовано в 1998 г. с участием японских компаний в Приморском крае – для поставки продукции на японский рынок. В 1998 – 2000 гг. фактически целый его годовой количество производства – приблизительно 40 тыс. m3 экспортировался в Японию.

Сейчас в Российской Федерации интенсивно росло внутреннее потребление клееного стенового бруса в связи с развитием древесного домостроения и клееного оконного бруса благодаря роста количества строительства элитного жилья. В 2004 г. по оценке экспертов значительно сократился годовой количество экспорта клееного бруса из России в Японию – ориентировочно до 20–25 тыс. m3, что разрешило существенно усилить в том направлении экспансию Китая.

Сейчас широчайшее использование клееных балок в строительных работах любых сооружений  в государствах мира стало повседневным явлением.  И особенно принципиально важно то, что без клееных конструкций сейчас немыслимо домостроение. К примеру, проект типового европейского дома в полтора этажа площадью 160 m2 требует 12-ти метровых древесных балок, а изготовить их из цельной древесины не так-то легко.

Согласно данным германской компании Weinig Group

  • Рост количеств производства изделий из клеёной древесины в Европе* образовывает 310%. В 1989 г. количество производства составлял 678.000 m3, в 2001 г. составил 1.875.000 m3, а в 2002 г. – уже 2,1 млн. m3;
  • Экспорт клеёных из натурального дерева (брус и щит) изделий из Европы* в Японию  образовывает порядка 400– 500 тыс. m3 и имеет тенденцию к постоянному ежегодному росту не меньше 50%;
  • Количество производства трио- и дуо-балок из натурального массива древесины в Европе* образовывает 900 тыс. m3;
  • Неспециализированный рынок производства клеёной древесины в Европе* образовывает более 3,4 млн. m3 в год при постоянном росте потребления и спроса. Цена щита (1 m2) из цельной древесины в Европе при толщине 27\28 mm образовывает для широколиственных пород, соединенных на клино-зубчатый шип – 60 EUR, из несрощенной ламели – 90 EUR. Для сравнения: цена ДСП (древесно-стружечной плиты) – 9 EUR за m2; 
  • Часть древесного домостроения в Германии образовывает 15%. Немцы тратят более 1,4 миллиарда взглянуть в год на древесное домостроение;
  • Импорт* продукции древесного домостроения в Германию в первой половине 2003 г. составил 102 млн. EUR, а также из Польши –26,7 млн., Чехии, Эстонии, Голландии – по 12,2 млн.  

Примечание*: более 20% изделий и пиломатериала из натуральной древесины в  Европе произведено из импортных лесоматериалов, из которых около 85 –90 % которых – это импорт из России. На экспорт РФ поставляет только пиловочник 1-го и экспортного сорта, что даёт большой выход качественной продукции – обрезного пиломатериала. 

Из документов Правительства РФ направляться, что в ближайщее время,  в связи с ростом строительства по ипотечному кредитованию, количество потребления строительных материалов и конструкций из клееной древесины увеличится в 4 раза и составит более 1 млн. m3 в год. Зарубежные и отечественные специалисты уверены в том, что эти цифры потребности в клеёной продукции в значительной мере занижены.

В последние 2-а десятилетия созданы большие предприятия по выпуску КДК, такие как: «ДОК 78» в Нижнем Новгороде, «SteelWood» в Новосибирске и «Haus-Conzept Содружество» в Петербурге. Но фактический количество стенового бруса и производства балок из клеёной древесины в Российской Федерации образовывает всего прядка 150 тыс. m3 в год, включая количество средних предприятий и продукции малых с количеством производства от 500 до 3 тыс. m3 в год [12–14].

Разбирая будущего развития и тенденции настоящего разработки глубокой переработки древесины, нельзя не дать согласие с одним из выводов европейских исследователей. Эксперты утверждают: «XXI столетье будет веком дерева…» [8], повышение и улучшение качества потребительских особенностей клеёной продукции этому будут лишь содействовать.   

Изменение климата, энергосбережение и тенденции стройматериалов и технологий. [1–6]

На отечественной планете в последние десятилетия происходят большие климатические трансформации, которые связаны с потеплением. Эти трансформации уже стали причиной важным последствиям – сильным наводнениям,  лесным пожарам и засухам, каковые нанесли очень большие материальные утраты экономике в Европе, США и России, конечно стали причиной людским жертвам.

Вследствие этого строительным разработкам, конструкциям и используемым материалам начинают предъявлять дополнительные требования, разрешающие избежать либо, по крайней мере, уменьшить разрушительные последствия от климатического фактора.

В полной аналогии выше сообщённое возможно отнести к увеличению сейсмической активности планеты Земля, с сильнейшими проявлениями в Японии и, фактически, всём Азиатско-Тихоокеанском регионе. 

Ответ вопросов строительства сейсмостойких, экологически чистых и долговечных сооружений и жилых зданий с высокими показателями водо – , и грибостойкости, и огнезащиты древесины пробрели самую высокую значимость в выборе материалов и технологии для постройки.

Использование КДК, изготовленных из нанокомпозита древесины, разрешают в значительной мере повысить энергосбережение эксплуатации строений.  Что происходит благодаря долгому сохранению целостности тела материала (фактически на целый срок работы изделия) – в регионах с холодным климатом за счёт понижения расхода тепловой энергии на отопление помещений, с жарким климатом за счёт понижения расхода электроэнергии на кондиционирование воздуха.  Эффект достигается за счёт: высоких теплоизоляционных особенностей нанокомпозита древесины,  повышенной прочности и отсутствию трещинообразования, отсутствию процесса разрушения (старения) материала от разложения и гниения,  потому, что как раз изменение и трещинообразование стабильности особенностей тела древесины (гниение, разложение) приводят к увеличению теплопроводности стен строений.

Примеры применения на практике ДКБ (КДК) из нанокомпозита древесины.

Для иллюстрации областей применения на практике клеёных конструкций изготовленных из нанокомпозита древесины использованы фотографии демонстрационных материалов Германской компании “Weinig Group” [9, 11].

Применение Сибирской лиственницы при постройке разрешает не использовать дополнительной, очень дорогостоящей, химической обработки клеёного бруса кроме того в местах постоянного действия сырости от сильных туманов. Использование для производства ДКБ (КДК) нанокомпозита древесины разрешает расширить в 2 раза срок работы и снизить себестоимость строительства таких объектов.

Особенное значение клееная древесная балка получает при постройке переходов и мостов в горной и труднодоступной местности. Легкий вес в сравнении с бетонными и железными конструкциями разрешает доставлять фабрично изготовленные конструкции в самые тяжело дешёвые места, наряду с этим монтаж осуществляется простыми подъемными устройствами с низкой грузоподъемностью (к примеру: для России – автокраны на базе автомобиля повышенной проходимости «Урал»). Особенное значение эти факторы покупают в чрезвычайных обстановках для МЧС, потому, что скорость возведения таких конструкций очень высока всего 2–3 дней.

Водные стадионы и аквапарки. Клеёные балки – самый действенный вид силовых конструкций для мест с повышенной влажностью. Использование КДК из нанокомпозита древесины владеющим особенностями гидрофобности и высокой стабильности геометрических размеров (формы), конечно долгим сроком работы при высокой сейсмостойкости – повышает безопасность и снижает эксплуатационные затраты содержания таких объектов.

Использование балок из нанокомпозита древесины имело возможность не допустить обрушения конструкций перекрытий аквапарков (памятуя печально известные события в Российской Федерации).

Натуральная древесина в конструкциях и современных интерьерах отделки – сегодняшняя реальность в Европе, США и Канаде. В Японии дерево – это национальная вековая традиция. Большое повышение, в 2 раза, отделочных службы материалов и срока конструкций из экологически чистой клеёной нанодревесины с высокими показателями безопасности разрешают сохранить и усилить эти традиции в 21 веке!

Нанокомпозит древесины (нанодревесина) – неспециализированные выводы.

Разбирая в целом данные из цикла статей о нанокомпозите древесины, размещённую в электронном издании «NanoNewsNet.ru.» [1–4], возможно сделать следующие ВЫВОДЫ:  

Новая разработка производства ДКБ (КДК, БКДК) из нанокомпозита древесины значительно отличается эксплуатационными свойствами и качеством. Инновационный стройматериал – нанодревесина Разрешает:

  1. Увеличить область применения изделий из натуральной древесины;
  2. Создавать сооружения и строения с личной архитектурой;
  3. Скоро и как следует создавать полный цикл работ по строительству; 
  4. Снизить себестоимость строительства;
  5. Минимизировать эксплуатационные затраты;
  6. Повысить гидрофобность, как отдельных изделий, так и сооружений в целом;
  7. Поднять стабильность геометрических конструкций и размеров изделий;
  8. Повысить сейсмостойкость конструкций;
  9. Обеспечить высокую пожарную безопасность строений, конструкций и сооружений;
  10. Обеспечить высокую дезинфицирующую защищённость строений, конструкций и сооружений; 
  11. Создавать экологически чистое жилище;
  12. Обеспечить эксплуатации и возможность строительства в самых сложных климатических, горно-геологических и сейсмических условиях;
  13. Обеспечить долгий срок работы строений, отдельных изделий и сооружений.

Литература

  1. «Производство клеёных древесных конструкций из нанокомпозита древесины», Воронин Б.Ю. директор ООО «ТермоГазСтрой», ГИП проекта. Статья, публикация в электронном издании «NanoNewsNet.ru, NanoMarket.ru». 2011г.;
  2. «Производство нанокомпозита древесины – обучаемся у природы», Воронин Б.Ю. директор ООО «ТермоГазСтрой», ГИП проекта. Статья, публикация в электронном издании «NanoNewsNet.ru, NanoMarket.ru». 2011г.;
  3. «Нанокомпозит древесины – неповторимые особенности», Воронин Б.Ю. директор ООО «ТермоГазСтрой», ГИП проекта. Статья, публикация в электронном издании «NanoNewsNet.ru». 2011г.;
  4. «комплексная механизация и Технология производства клеёного бруса из нанокомпозита древесины», Воронин Б.Ю. директор ООО «ТермоГазСтрой», ГИП проекта. Статья, публикация в электронном издании «NanoNewsNet.ru». 2011г.;
  5. НТО «Организация глубокой переработки древесины хвойных пород в отличную клеёную продукцию на базе нанотехнологий» – «Organizing of deep impregnation processing of coniferous wood into high quality glue edge and laminated production based on nanotechnology.», Новокузнецк, ООО «ТермоГазСтрой», ГИП Воронин Б.Ю., Шифр: СС – НТО-08\книга-2\2011, 72 стр., проект;
  6. «Комплексный инвестиционный замысел модернизации моногорода Новокузнецк» паспорт, 2010г. Инновационный проект: «Организация глубокой переработки древесины хвойных пород в отличную клеёную продукцию на базе нанотехнологий», начальник – Воронин Б.Ю. стр. 108–110. http://www.admnkz.ru./; ;
  7. Сайт германской компании: «WEINIG GROUP»» в Российской Федерации;
  8. «Нас ожидает век древесины», Алоис Аймансбергер (Weinig Concept)/ статья в газете: «Wood working news – Новости деревообработки», РБ, № 2003г., стр. 4–5 (объёмы и маркетинг производства);
  9. Weinig Group – Weinig, Wako, Grecon, Dimter, Rainmann, Concept. Древесное домостроение, демонстрационные материалы, 2006г. CD disk;
  10. «Оптимизация технологических процессов при продольном и поперечном раскрое», Томас Кольмайер, Шаньгин М.В. (Weinig Group), статья в газете: «Wood working news – Новости деревообработки», РБ, часть 1 – март  2006г., стр. 4–5, часть 2 апрель 2006г. стр. 4–5 (разработка);
  11. Каталог деревообрабатывающего оборудования и демонстрационные материалы, Weinig Group, Weinig, Wako, Grecon, Dimter, Rainmann, Concept. , 2006г. CD disk;
  12. Сайт компании ЗАО «78 ДОК Н.М.» – Технологии строительства древесных домов. Производство клеёных конструкций и клеёного бруса.
  13. Завод bkdk.ru«HAUS-KONZEPT СОДРУЖЕСТВО» – наибольшее в Российской Федерации производство большепролетных клееных древесных конструкций (БКДК). Большепролетные клееные древесные несущие конструкции.
  14. Сайт компании ЗАО «SteelWood» – наибольший производитель клееного профилированного бруса за Уралом
  15. РИА Новости: Неспециализированный запас древесины в Российской Федерации образовывает 82 млрд кубов..
  16. «Нужные законодательные базы развития биоэнергетики в РФ. Возможности развития и входные преграды», раздел: «классификация и Терминология новых и возобновляемых источников энергии». В.Ф. Сендецкий, ООО «АДВЕНТ РФ», СПб.
  17. Сайт ГеоГлобус.ру «Распределение запасов древесины по регионам России»
  18. Сайт Wood Business Экспортные пошлины на древесину остаются спорным вопросом в переговорах с европейским союзом о вступлении РФ в ВТО

Создатель: Воронин Б.Ю.
 – директор ООО «ТермоГазСтрой», ГИП проекта.

инновации в технологиях строительства


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: