Кратко и по пунктам — потенциал и ограничения CLT (панели) и клеёного бруса (glulam) в многоэтажном строительстве по четырём критериям.
Огнестойкость
- Общее поведение: массивная древесина защищает несущую сердцевину за счёт контролируемого обугливания (char). Формула остаточной толщины: $$d_{\text{res}}=d_0-\beta t,$$ где $\beta$ — скорость обугливания, типично $\beta \approx 0.65\text{mm/min}$ (европ. практика).
- Пример: за $60\text{min}$ глубина обугливания $a=\beta t\approx 0.65\cdot 60\approx 39\text{mm}$.
- CLT: при достаточной толщине и/или облицовке (гипсокартон, негорючие панели) легко достигаются огнестойкости $R_{30}$–$R_{90}$ в зависимости от конструкции; тонкие стеновые панели требуют дополнительной защиты. Хорош для ровных оболочек и потолков; слабее по локальной стойкости при тонких полах или открытых стыках.
- Glulam: массивные балки и колонны обеспечивают высокую несущую остаточную способность; в колоннах/балках можно обеспечить $R_{60}$–$R_{120}$ без значительных конструктивных ухищрений. Для высоких этажей часто предпочтительнее для несущих рам.
Долговечность
- Общие факторы: устойчивость к влаге, гниению, насекомым; требуются прослойки защиты и грамотная влагозащита (контроль влажности эксплуатируемых элементов $\lesssim 20\%$).
- CLT: подвержен точечному проникновению влаги через стыки/проёмы; при правильной деталировке и вентиляции служит $50$–$100+$ лет. Повышенная чувствительность к длительной конденсации в слоях.
- Glulam: лучшее поведение в пролётах и при локальном нагружении; при соблюдении конструктивной защиты и антисептической обработки тоже $50$–$100+$ лет; на стыках и торцах требует тщательной защиты.
- Рекомендации: проектировать отводы воды, пароизоляцию, воздухообмен, обработку торцов и вентиляцию полостей.
Себестоимость
- Вес и фундаменты: деревянные этажные системы значительно легче. Примерные нагрузки: полы из массива $\approx 0.8$–$1.5{\text{kN/m}}^2$ против монолитного железобетона $\approx 4$–$6{\text{kN/m}}^2$. Меньший вес снижает стоимость фундаментов и земляных работ.
- CLT: высокая степень заводской сборки — меньшее время монтажа, меньшие трудозатраты на стройплощадке; экономия на ОВК/инженерии вариативна. В зависимости от рынка проектная экономия/премия может составлять $\sim -5\%$ до $\sim +15\%$ относительно РЖБ/металла (очень зависит от региона и логистики).
- Glulam: выше стоимость на материалоёмкие элементы, но даёт большие пролёты и уменьшает количество элементов; часто сопоставима по цене с комбинированными системами.
- Итог: CLT выгоден при серийном производстве и скором монтаже (снижение строительных сроков до порядка $30\%$–$50\%$ по некоторым проектам). Транспорт и наличие промышленности CLT/glulam критичны для себестоимости.
Архитектурная выразительность
- CLT: даёт ровные облицованные поверхности, тёплую эстетику, быстрый «деревянный» интерьер без дополнительной отделки; ограничение — плоские тяжёлые панели, меньшие пролёты без несущих балок. Толщины панелей типично $60$–$400\text{mm}$.
- Glulam: гибкость форм (криволинейные балки, крупные колонны), длинные пролёты $\sim 10$–$25\text{m}$, выразительные несущие элементы, возможность сложной композиции фасадов и интерьеров.
- Комбинации: часто используются вместе — CLT для этажных/стеновых панелей, glulam для рам/балок — даёт оптимальную эстетику и функционал.
- Ограничения: монтажные стыки, инженерные проходы и скрытые коммуникации требуют продуманной интеграции, что может влиять на чистоту архитектурной формы.
Практические выводы (сжато)
- Для среднеэтажного жилищного и коммерческого строительства CLT даёт быструю сборку, экономию по фундаменту и хороший интерьерный вид; требует внимательной защиты от влаги и пожарной расчётной толщины/облицовки.
- Для больших пролётов, экспрессивных несущих элементов и повышенной пожарной стойкости — клеёный брус предпочтительнее.
- Для высотных/экспериментальных проектов разумна гибридная схема (CLT+glulam+стальной/бетонный ядро) — существующие рекорды деревянных зданий порядка $\sim 80$–$85\text{m}$ (≈$18$ этажей) достигнуты такими комбинациями.
- Ключевые ограничения: влажностный контроль и детали огнезащиты; экономическая привлекательность зависит от доступности заводской сборки и логистики.
Если нужно, могу привести расчёт толщины CLT для конкретной огнестойкости или сравнить примерную смету для типового проекта.