Введение
Глава 1. Разработка и обоснование комплексного подхода к созданию строительных материалов для малоэтажного домостроения 16
1.1. Анализ современного состояния и перспективы малоэтажного деревянного домостроения в России 16
1.2. Объективные преимущества использования в домостроении материалов из древесины 24
1.2.1. Социально-экономические предпосылки использования древесины в строительстве 24
1.2.2. Достоинства и недостатки основных видов строительных материалов из древесины 27
І.З.Древесиноведческие и технологические проблемы создания строительных материалов для деревянного домостроения 30
1.3.1. Особенности использования малоценной древесины и вторичных древесных ресурсов в деревянном домостроении 30
1.3.2. Технологические и организационно-технические аспекты производства клееных материалов из древесины 32
1.3.3. Актуальность задачи определения теплотехнических показателей клееного бруса 37
1.3.4. Анализ направлений использования тонкомерной древесины в строительстве 38
1.3.5. Проблемы использования древесно-стружечных плит в строительстве 41
1.3.6. Экологические аспекты создания строительных материалов из древесины 43
1.4. Обоснование и разработка комплексного подхода к созданию строительных материалов из низкокачественной древесины и отходов деревообработки 47
1.4.1. Актуальность решения проблемы использования низкокачественной древесины и отходов деревообработки в производстве строительных материалов 47
1.4.2. Обоснование эффективности ресурсосбережения в производстве строительных материалов для деревянного домостроения
1.4.3. Цель и задачи ресурсосбережения. Общая концепция решения проблемы 54
1.5. Выводы по состоянию вопроса 59
Глава 2. Теоретические основы обеспечения эксплуатационных свойств строительных материалов для деревянного домостроения 61
2.1. Теоретические основы проектирования теплозащиты зданий из клееного бруса на основе математической модели теплопроводности 61
2.1.1. Теоретические основы теплопроводности клееных материалов из древесины 61
2.1.2. Физико-математическая постановка задачи теплопроводности древесины 67
2.1.3. Анализ сучковатости древесного сырья для производства клееного бруса 80
2.1.4. Математическая модель для расчета коэффициента теплопроводности клееного бруса с учетом размеров и количества сучков 85
2.1.5. Методика оценки влияния диаметра и количества сучков на коэффициент теплопроводности клееного бруса 90
2.1.6. Оценка значимости влияния диаметра сучков на теплопроводность клееного бруса 92
2.1.7. Оценка значимости влияния количества сучков на теплопроводность клееного бруса 93
2.1.8. Моделирование коэффициента теплопроводности бруса с учетом вероятностных законов распределения сучков в лам елях 94
2.1.9. Применение метода конечных элементов для решения задачи теплопроводности клееного бруса 99
2.1.10. Решение задачи теплопроводности клееного бруса на основе метода конечных элементов в среде T-FLEX 106
2.2.Теоретические предпосылки создания конкурентоспособных строительных материалов на основе склеивания древесины 114
2.2.1. Теоретические основы применения фурановых смол в производстве клееных материалов 114
2.2.2. Разработка принципов производства древесных композитов из тонкомерного сырья и отходов деревообработки 120
2.3.Теоретические основы создания строительных материалов из мягколиственной древесины 122
2.3.1. Древесиноведческие особенности применения мягколиственной древесины 122
2.3.2. Моделирование качественных показателей клееной древесины 127
2.4. Применение теории золотого сечения при проектировании параметров клееного бруса 130
2.5.Выводы и рекомендации по результатам теоретических исследований 133
Глава 3. Экспериментальные исследования теплопроводности клееного бруса 135
3.1.Разработка методики контроля теплофизических параметров ограждающих конструкций 135
3.1.1. Анализ способов определения теплопроводности конструкционных материалов 135
3.1.2. Разработка принципиальной схемы установки 144
3.1.3. Методика проведения исследований 147
3.2.0собенности определения коэффициента теплопроводности 149
3.3. Погрешность определения коэффициента теплопроводности 152
3.4. Решение задачи автоматизации процесса определения коэффициента теплопроводности древесины 154
3.5. Результаты экспериментальных исследований по обоснованию режимов проведения опытов 160
3.5.1. Проверка работы установки на эталонном материале 160
3.5.2. Определение необходимого числа дублированных опытов 161
3.5.3. Оценка влияния мощности нагревательного элемента на точность вычисления коэффициента теплопроводности 163
3.6. Исследование влияния количества слоев в брусе на коэффициент его теплопроводности 164
3.6.1. Оценка влияния количества ламелей 164
3.6.2. Определение коэффициента теплопроводности трехслойного и пятислойного бруса
3.7. Проверка сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований 168
3.8. Выводы по результатам исследований теплопроводности клееного бруса 169
Глава 4. Экспериментальные исследования процессов создания новых видов строительных материалов из древесины 171
4.1.Экспериментальное обоснование конструктивных и технологических параметров строительных материалов из тонкомерной и низкокачественной древесины 171
4.1.1. Экспериментальное обоснование способа склеивания заготовок в производстве клееного бруса 171
4.1.2. Сравнительный анализ упругих деформаций в древесине 174
4.1.3. Экспериментальное обоснование конструктивных параметров склеиваемых заготовок 177
4.1.4. Экспериментальное определение прочностных свойств клееного бруса из заготовок маломерных сечений 179
4.2.Разработка оптимальных технологических режимов производства экологически безопасной фанеры на основе фурановых смол 182
4.2.1. Экспериментальная оптимизация режимов производства фанеры на основе фурфурол-ацетонового полимера 182
4.2.2. Исследование свойств фанеры в оптимальной области 184
4.2.3. Анализ результатов исследования прочности при скалывании 186
4.2.4. Анализ результатов исследования разбухания фанеры 189
4.2.5. Анализ результатов исследования водопоглощения фанеры 192
4.2.6. Выводы и рекомендации по внедрению результатов исследования эксплуатационных свойств на основе фурановой смолы 195
4.3.Исследование системы обеспечения древесным сырьем профильных деревообрабатывающих предприятий 197
4.3.1. Обоснование эффективности применения комплексного подхода к созданию строительных материалов на этапе первичной обработки древесного сырья 197
4.3.2. Исследование динамики размерно-качественных показателей древесного сырья 204
4.3.3. Исследование размерно-качественной составляющей системы сырьевого обеспечения деревообрабатывающих производств 210
4.3.4. Исследование статистической устойчивости и расчет прогнозных значений размерно-качественных показателей фанерного сырья 218
4.4.Выводы и рекомендации по результатам экспериментальных исследований 231
Глава 5. Разработка состава и режимов производства древесных композитов на основе отходов деревообработки 235
5.1.Экспериментальное обоснование структуры и состава древесных композитов с добавкой стружки отходов 235
5.1.1. Цель и задачи экспериментальных исследований 235
5.1.2. Методика двухфакторного дисперсионного анализа в исследовании эксплуатационных показателей древесных композитов 236
5.1.3. Результаты первого этапа эксперимента 240
5.1.4. Анализ результатов второго этапа эксперимента 245
5.1.5. Результаты третьего этапа эксперимента 251
5.2.Исследование показателей качества конкурентоспособных древесных композитов на основе форматированных частиц типа Eurostrips 257
5.2.1. Цель, задачи и методика экспериментальных исследований 257
5.2.2. Результаты экспериментальных исследований 259
5.2.3. Анализ результатов исследований 262
5.2.4. Рекомендуемые технологические параметры процесса создания древесных композитов 270
5.3.Выводы и рекомендации по результатам исследований 271
Глава 6. Реализация комплексного подхода к созданию строительных материалов для деревянного домостроения 274
6.1.Разработка рекомендаций по совершенствованию управления поставками древесного сырья на ОАО «Фанплит» г. Кострома 274
6.2.Результаты опытно-промышленных испытаний по выпуску клееной фанеры на основе фурановой смолы 276
6.2.1. Условия проведения испытаний 276
6.2.2. Ход испытаний 277
6.2.3. Результаты испытаний 279
6.3.Техническое обоснование норм расхода при переработке осинового пиловочного сырья 280
6.4.Реализация комплексного подхода к переработке мягколиственной древесины в условиях производства деталей для строительства 284
6.5 Разработка конструкции и принципов производства эффективных строительных материалов с использованием низкокачественных пиломатериалов 289
6.5.1. Разработка конструктивных параметров клееного бруса на основе концепции ресурсосбережения 289
6.5.2. Расчет годовой программы производства бруса 292
6.5.3. Расчет потребности в сырье и материалах 293
6.5.4. Расчет основного технологического оборудования 295
6.5.5. Расчет потребности электроэнергии, тепла, воды и сжатого воздуха на технологические нужды 296
6.5.6. Сравнительная характеристика вариантов изготовления клееного бруса 297
6.5.7. Технологический процесс производства клееного бруса из ламелей разного сорта 298
б.б.Опытно-промышленные испытания по производству клееного бруса с
внутренними ламелями из низкосортной древесины 300
6.6.1. Технические условия на готовую продукцию 300
6.6.2. Условия проведения испытаний 301
6.6.3 .Результаты испытаний 305
6.7.Технология производства бруса из маломерной древесины 306
6.8.Разработка рекомендаций по использованию маломерной хвойной древесины для производства строительных материалов 310
Глава 7. Экономическая эффективность комплексного подхода к созданию строительных материалов для деревянного домостроения 315
7.1.Обоснование экономической эффективности управления поставками древесного сырья 315
7.2.Технико-экономическое обоснование производства фанеры на основе фурановой смолы 317
7.3.Экономическая эффективность производства материалов строительного назначения из мягколиственной древесины 323
7.4.Расчет возможного снижения затрат на отопление домов 324
7.5. Обоснование эффективности производства клееного бруса внутренними ламелями из низкосортной древесины 329
7.5.1. План производства и реализации продукции 329
7.5.2. Финансовый план 330
7.5.3. Калькуляция статей расходов и доходов 331
7.5.4. Основные технико-экономические показатели проекта 332
7.5.5. Расчет экономии затрат при производстве клееного бруса с внутренними ламелями из низкосортной древесины в ООО «Продрев» г. Кострома 333
7.6. Экономическая эффективность производства клееного бруса из маломерной древесины 334
7.7. Обоснование экономической эффективности комплексного подхода при производстве строганных погонажных изделий 3 7.7.1. Расчет потребности в сырье и выхода готовой продукции 336
7.7.2. Ожидаемый доход от реализации продукции 337
7.7.3. Обоснование прибыли от внедрения предлагаемого технологического варианта производства погонажных изделий 338
7.8.Комплексный подход к оценке эффективности использования древесных ресурсов в домостроении 339
7.8.1. Методика комплексной оценки на основе теории функции желательности 339
7.8.2. Алгоритм и программа расчета обобщенного критерия 343
7.8.3. Реализация методики комплексной оценки для обоснования эффективного варианта использования отходов деревообработки в
производстве строительных материалов 345
Основные выводы и рекомендации 349
Список использованных источников
