Строительный профилированный деревянный брус — это строительный материал, который имеет специальную форму и размеры, обеспечивающие плотное соединение элементов конструкции. Профилированный брус — это современный вариант пиломатериала промышленного изготовления. Делается он из разных пород древесины и на выходе с пиловочного станка в сечении имеет в основном прямоугольную форму. Боковые стороны готового бруса получаются ровными, реже округлыми, а нижняя и верхняя обладают выемками замкового соединения типа «шип-паз» [1].
В современном строительстве всё большее внимание уделяется поиску новых решений, которые позволят ускорить и упростить процесс возведения зданий и сооружений, повысить их прочность и надёжность, а также улучшить теплоизоляционные свойства конструкций. Одним из таких решений является конструкция инновационного строительного профилированного деревянного бруса, разработанная автором и представленная на рисунке 1.
Рис. 1. Инновационный строительный профилированный брус в схематичном поперечном сечении с фигурным профилем. 1 — опорный выступ; 2 — установочный паз; 3 — опорная поверхность
Особенность бруса строительного профилированного заключается в новаторском конструктивном решении. В отличие от классических методов строительства, где деревянный брус с пазами на одной горизонтальной поверхности укладывается на шипы другого бруса, которые находятся на противоположной горизонтальной поверхности, в инновационном профилированном деревянном брусе на верхней и нижней горизонтальных поверхностях расположены парно по два опорных выступа и по два продольных установочных паза для размещения опорных выступов. При этом боковая грань каждого опорного выступа (1) примыкает к боковой грани парного установочного паза (2) и образует с ней общую продольную опорную поверхность (3). Данная уникальная конструктивная особенность инновационного строительного профилированного деревянного бруса обеспечивает ему возможность соединения независимо от его положения при монтаже на стройплощадке, например, когда брусья повёрнуты на 180 градусов относительно горизонтальной оси и соединяются одноимёнными профилированными поверхностями (смотри рис.2в).
Кроме того, такое исполнение строительного профилированного бруса облегчает процесс сборки, снижает трудозатраты на монтажно — сборочные работы и стоимость изготовления стенового ограждения в целом.
Рис. 2. Поперечные сечения двух брусьев: а — в исходном положении, б — в повёрнутом на 180 градусов вокруг продольной оси, в — в контактном соединении. 1– опорный выступ; 2 — установочный паз. ЛС — левая сторона бруса; ПС — правая сторона бруса
Из рисунка 2 видно, что независимо от положения строительного профилированного деревянного бруса на строительной площадке — будь то в исходном состоянии (рисунок 2а) или повернутом на 180 градусов вокруг продольной оси (рисунок 2б) — сборка деревянной стены также осуществима (рисунок 2в). Это несомненное преимущество не доступное для большинства известных сегодня профилированных брусьев.
Ещё одна особенность конструкции инновационного бруса — это то, что боковая грань опорного выступа и боковая грань установочного паза образуют общую продольную опорную поверхность (3, рис.1). Благодаря этому верхний брус автоматически выравнивается относительно нижнего даже при небольших отклонениях. Под давлением собственной массы брус занимает необходимое положение (эффект «самоцентрирования») и обеспечивает прочное и герметичное сцепление с нижележащим рядом брусьев, что, в свою очередь, значительно улучшает теплоизоляционные свойства деревянных конструкций, выполненных из строительного профилированного деревянного бруса.
В настоящее время всё больше людей задумываются о том, как сделать здания и сооружения более энергоэффективными. Кроме экономических выгод, энергоэффективность также способствует повышению комфорта и качества жизни. Хорошо изолированные здания сохраняют тепло зимой и прохладу летом, обеспечивая комфортные условия проживания и работы. [2].
Одним из способов достижения этих целей является использование инновационного строительного профилированного деревянного бруса с новой геометрией профиля. Благодаря герметичному соединению элементов конструкции, такой брус обеспечивает улучшенную теплоизоляцию. Это позволяет снизить теплопотери и повысить энергоэффективность зданий.
Ещё одним из преимуществ инновационного строительного профилированного деревянного бруса является его способность обеспечивать плотное соединение элементов конструкции без использования утеплителя. При формировании деревянной стены между верхним и нижним брусьями (рис.3а) на охватываемых и охватывающих поверхностях трапеции (профиль опорного выступ 1 и впадины 2, рис.3б) возникают направленные контактные силы F 1 и (-F 1 ). В соединении «шип-паз» охватываемой поверхностью является паз, а охватывающей — шип, который вставляется в этот паз.
Рис. 3. Поперечное сечение соединения двух строительных профилированных деревянных брусьев (а) и схема распределения контактных сил (б). На выносном элементе (А) штриховка, обозначающая материал предмета, не показана чтобы не затенять схему распределения сил. 1– опорный выступ; 2 — установочный паз
Одновременно на смежных с опорным выступом (1) на охватывающих и охватываемых поверхностях аналогичной трапеции установочной впадины (2, рис.3б) действуют контактные силы F 2 и (-F 2 ), направленные в противоположные стороны. Эти взаимодействия создают баланс сил, обеспечивающий прочность и устойчивость конструкции. Более того, стена, собранная согласно данному техническому решению, придает целостность и надежность всему строительному сооружению, поскольку взаимодействия сил не только определяют механическую устойчивость, но и продлевают эксплуатационную долговечность стены.
Создание более комфортного и энергоэффективного жилья является одной из приоритетных задач современного строительства. Улучшенные теплоизоляционные свойства деревянных конструкций, достигаемые за счёт оптимизации геометрии профиля бруса, способствуют решению этой задачи.
Таким образом, строительный профилированный деревянный брус с новой геометрией профиля представляет собой инновационное решение, которое позволяет создавать более экономичные, энергоэффективные и комфортные деревянные конструкции. Это открывает новые возможности для строительства экологически чистого и экономически выгодного жилья и делает его перспективным решением для строительства деревянных зданий.
Литература:
- Профилированный брус. [Электронный ресурс] URL: https://sdelat-dom.ru/stroitelstvo/st-eny/profilirovannyj-brus/?ysclid=ma2ie4y5vz4257648 (дата обращения 21.09.2025).
- Энергоэффективность зданий: ключевые принципы и практические рекомендации. [Электронный ресурс] URL: https://krcsr532.ru/news/2023/11/16/news1_1000.html (дата обращения 21.09.2025).
