��������������������������������������������� ���������������������������������������������
����������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������� ������� ������������ ������ �� ������������ ���������� ��������� ������������� ����������� ������������������������������������������������������������������������������������� ���������� ����������� ����� ����������� ������ ������������ ����� ������������� ������� ������������ ������ �� ������������ ���������� ��������� ������������� ����������� ������� ��� ���������� �������� ��� ��������� ���������� ��������� ��������� �������� ���������� ����������� ����� ����������� ������ ������������ ����� ������������� ���������������������������������������������������������������������������������� ������� ��� ���������� �������� ��� ��������� ���������� ��������� ��������� �������� �������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������� ������� ��� ������������ ������������ ������ ������� �������������� ������� ��������� ���������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ������� ��� ������������ ������������ ������ ������� �������������� ������� ��������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������������������������������
����������������������������������
Dřevěné fasády materiály, návrhy, realizace > 20
< 120 > 20
< 80 15
> 120
> 80 >15
< 80
> 120
Ingo Gabriel
> 80
1 cm
Grada Publishing 1 cm
1 cm
Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno.
Ingo Gabriel
Dřevěné fasády materiály, návrhy, realizace Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7
[email protected], www.grada.cz tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400 jako svou 4495. publikaci Odpovědná redaktorka Věra Slavíková Přeložil Ing. Václav Bartoš Sazba Jan Šístek Počet stran 136 První vydání, Praha 2011 Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a. s. Translation © Grada Publishing, a.s., 2011 Cover Design © Grada Publishing, a.s., 2011 Die deutsche Originalausgabe erschien unter dem Titel „Holzfassaden“ im ökobuch Verlag, Staufen bei Freiburg/Breisgau. © ökobuch Verlag, Staufen bei Freiburg 2009, 2010
Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků. ISBN 978-80-247-3819-2 (tištěná verze) ISBN 978-80-247-7795-5 (elektronická verze ve formátu PDF) © Grada Publishing, a.s. 2012
Dřevěné fasády.indd 4
5.8.2011 10:03:16
Obsah Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1
Historie dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Dřevěné šindele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Renesance dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2
Stavební fyzika dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Odvětrávání zadem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Vlhkost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Plíseň . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Teploty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Sluneční záření . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Vítr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Znečištění ovzduší . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Klima u domu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 Materiály . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ohrožení a odolnost dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.1 Druhy dřeva, jakost, profily . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Druhy dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Smrk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Jedle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Borovice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Borové tlakově impregnované dřevo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Modřín . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Modřín sibiřský . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Douglaska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Cedr (Western Red Cedar) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 FSC – certifikované dřevo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Původ dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Kvalita dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Vlhkost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Šířka a tloušťka prken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Profily obkladů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2 Upevnění dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Viditelné upevnění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Skryté upevnění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3 Spodní podkladová konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Izolovaná základní konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Hydrofobní a difuzně otevřené vrstvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Základní a nosné laťování (základní a nosný rošt) . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Termicky modifikované dřevo (TMT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Fasády z termicky modifikovaného dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4
Způsoby realizace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.1 Obložení z prken a palubek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Základní principy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Orientace obkladů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Způsob pokládky obložení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Překrývané obložení – peření . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Příklopové obložení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Obložení spojením drážka–péro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Obložení spojením na polodrážku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Otevřené (větrané) obložení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Ostatní způsoby pokládky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.2 Šindele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.3 Fasády otevřené a v pásech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Lamelové fasády . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Lamely jako prvek zdůrazňující strukturu fasády . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5
Napojení a přechody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.1 Vnější a vnitřní nároží . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Vertikální pokládka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Horizontální pokládka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Vnitřní nároží . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.2 Řešení soklu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.3 Horizontální a vertikální stykové spáry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Horizontální a vertikální členění fasády . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Horizontální stykové spáry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Vertikální stykové spáry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 5.4 Přechody mezi různými částmi fasády . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Horizontální přechody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Vertikální přechody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.5 Střešní a jiná napojení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 5.6 Napojení oken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.7 Pohyblivé dřevěné fasády . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Jaké jsou formy realizace? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Posuvné fasádní prvky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Provedení posuvných prvků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Skládací stínicí fasáda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Sklopné konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Exkurz: Namáhané, opotřebitelné díly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6
Povrchové úpravy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 6.1 Přirozené šednutí dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Povrchové změny/zvětrávání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Životnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Ošetřování a údržba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Co pro fasádu znamená „důstojně stárnout“? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Černá plíseň . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Exkurz: Čištění neupravené fasády vysokotlakým čističem . . . . . . . . . . . 87 6.2 Barevné dřevěné fasády . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Blednutí fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Pokyny k výběru nátěru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 6.3 Nátěry povrchové ochrany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Provedení hran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Složení nátěrových hmot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Impregnace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Základové nátěry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Lazury na dřevo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Tenkovrstvé lazury (impregnační lazury) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Silnovrstvé lazury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Přírodní minerální barvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Složení Falu–Rödfärg® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Olejové a fermežové barvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Emulzní barvy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Údržba a péče . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Fasádní prkna dodávaná s vrchním nátěrem . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
7 Fasády z deskových dřevěných materiálů . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 7.1 Desky z dřevěných materiálů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Třívrstvé desky z jehličnatého dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Fasádní překližka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Cementotřískové desky (dřevotřískové desky spojované cementem) . . . . . . 106 OSB desky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Kompozitní desky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 7.2 Upevnění deskových materiálů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 7.3 Pokládání deskových materiálů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Spáry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Závěrem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8 Projektování a realizace dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 8.1 Projektová kritéria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specifikace výkonů a služeb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Ceny dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druh dřeva a kvalita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Druhy a rozměry fasádních profilů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Povrchová úprava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Podkladová konstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spojovací součásti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Způsob pokládky a délka prken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Způsob napojení a počet připojovacích míst . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prořez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
112 114 115 115 115 117 118 118 118 118 118
Příklady na stanovení nákladů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 8.3 Dřevěná fasáda svépomocí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 8.4 Rekonstrukce dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 8.5 Poškození dřevěných fasád . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Analýza chyb u typických poškození a vad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Chyby v projektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Chyby při provádění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Prevence poškození a vad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
9 Příloha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 9.1 Literatura a normy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Použitá literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Další literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Normy a předpisy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 9.2 Užitečné www-stránky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Rejstřík . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Úvod
Úvod V dějinách stavebnictví existuje jen málo prvků, které by byly použitelné ještě dnes. Ale tak jako současný automobilový průmysl nemůže jen čerpat ze staletých zkušeností výrobců poštovních kočárů, tak i my, stavbaři využíváme toho, co přináší technologický pokrok. Nenajde se mnoho tradičních konstrukcí, které by byly i v současnosti aktuální. Ale existují i výjimky: před zhruba 700 lety byla vynalezena rámová pila, od té doby lze snadno vyrábět prkna a zhruba také od té doby se staví i závěsné dřevěné fasády. Na podstatě dřevěných fasád se od té doby příliš mnoho nezměnilo; i když moderní technologie frézování a hoblování umožnily vyrábět různé profily, zvýšit rozměrovou stálost a zavést různé varianty jejich upevnění, k zásadní změně nedošlo. Stejně jako v minulosti sestávají dřevěné fasády ze základního modulu, z prkna, a z upevňovacích prvků, hřebíků, které dnes převážně nahradily šrouby nebo spony a skoby. Dřevěná fasáda není jen dočasnou módní záležitostí, uplatňuje se, protože se dříve i dnes vyznačovala vším, co dělá fasádu dobrou fasádou: neobsahuje více materiálu, než je nezbytně nutné, je po určitou dobu odolná vůči povětrnostním vlivům, umožňuje různé varianty návrhu, lze ji poměrně snadno montovat, upravovat a měnit – a jako odpad se může optimálně likvidovat kompostováním nebo spálit jako palivo. Nemá sice takovou trvanlivost jako cihlové fasády, ale je výrazně cenově dostupnější a snáze se instaluje a obměňuje. A právě omezená trvanlivost se využívá jako argument proti dřevěným fasádám. O jakou trvanlivost však vlastně jde? Stavíme dnes domy na dobu sta, padesáti nebo dvaceti let? Odpověď zní – realistická životnost je dvacet let. Tato lhůta může stavitele zneklidňovat, zejména, když si uvědomíme, že mnohé budovy
se za takovou dobu nestačí zaplatit. To je ten skutečný problém. Počítáme-li s tím, že pořizovací náklady na dřevěnou fasádu představují polovinu nákladů na zděnou fasádu, včetně všech vedlejších výkonů, jako jsou lícování oken, dveří, překlady a vyzdívání, a za předpokladu, že uspořené náklady budou zúročeny 4 %, pak si můžeme novou fasádu za takto uspořené náklady pořídit po 18 letech, při pětiprocentním zúročení dokonce už za asi 15 let. Protože se většinou nové fasády pořizují na hypotéku, zkrátí se tyto lhůty ještě o další dva až tři roky. Jestliže si uvědomíme, že před dvaceti lety byl prostup tepla obvodovou zdí asi dvaapůlkrát vyšší, než je u srovnatelných zdí dnes, pak je zřejmé, jakým směrem se tehdejší výstavba zděných fasád ubírala. Jakou alternativu pak zvolit? Strhnout starou fasádu, nebo dál plýtvat energií? Ani jedna odpověď nás neuspokojí. Kdyby se však jednalo o dřevěnou fasádu, tak ta by se odšroubovala (odstranila), možná by se opticky upravila, dodatečně by se provedla izolace vnějšího pláště a znovu by se namontovala a bylo by to vlastně všechno docela jednoduché. V 8. kapitole uvidíte, jak se to prakticky provádí. Co však je především důležité – takovou práci je možno zvládnout vlastními silami. Doporučujeme používat kvalitní ověřené lešení, které si lze za poplatek všude vypůjčit. Problém, který dnes vyvstává spočívá v tom, že ve stavebnictví se vždy prosazovala řemeslná a technická úroveň, kdežto v současnosti materiálové a montážní technologie vytlačují řemeslnické know-how. V mnoha oborech, včetně dřevěných fasád, mohou technicky disponovaní amatéři provádět práce, které ještě před dvaceti lety vyžadovaly vyškolené řemeslníky. Pro montáž dřevěné fasády stačí dobrá okružní pila, vrtačka, aku-šroubovák, pravítko a vodováha.
9
Dřevěné fasády U soudobých provedení fasád jde málokdy o módní výstřelky, ale o energeticky úspornou konstrukci pláště. V průběhu posledních desítiletí se tyto fasády staly předmětem rozsáhlého vývoje a tento technologický rozvoj bude i nadále pokračovat, i když již ne tak razantně, jako v posledních 20 letech. Bude se zkracovat poločas inovací konstrukcí pláště. Materiál fasád – porovnání spec. hmotnost kg/m2
„šedá“ energie kWh/m2
spec. náklady €/m2
Cihla
200
92
100–130
Přírodní kámen
100
34
200–600
Vláknitý cement
18
39
70–90
Hliník
18
86
150–200
Dřevo
15
17,5
50–80
Dřevotřískové/ dřevovláknité desky
20
65
60–90
Materiál
Zdokonalování systému spočívá především v izolaci, s výjimkou fasád obrácených k jihu; tam se uplatní pasivní solární systémy se vzduchovými kolektory, které spolu s tepelnou izolací a vysoce transparentními plochami pro kolektory představují účinný příspěvek výroby energie. Na všechny ostatní fasády se využívá lehkých, funkčně variabilních a flexibilních nízkonákladových materiálů, které chrání izolované zdivo. Mnohé z těchto materiálů jsou ze dřeva ve všech jeho variantách a provedeních.
10
Ale dost již bylo chvály. Dřevěné fasády vyžaduji poněkud jiný přístup, než fasády z cihel nebo omítky. Vyvstává zde přirozeně otázka pravidelných intervalů údržby. Představme si, že dřevěnou fasádu starou 10 let můžeme s klidným srdcem spálit a dopřát svému domu nový kabát na míru, který bude odpovídat aktuálním technologickým poznatkům. Tyto poznatky vyplývají z naší vlastní dlouholeté zkušenosti. Nechceme zde propagovat domy na jedno použití, jde nám o udržitelné využívání zdrojů v kontextu moderních technologií a způsobu života. Toto pojetí se váže na určitou dobu. I když bude stavební materiál schopen normálně fungovat a vydrží déle než 20 let, bude jeho funkce pochybná, pokud bude stát v cestě technologickému pokroku. Anebo jinak: je správné, abychom upřednostnili cihlovou fasádu pro její dlouhověkost (100–150 let) i s jejím horším faktorem spotřeby primární energie a rezignovali na možnost příštího zdokonalení tepelné izolace a snížení ztrát energie? Takové porovnání vychází pro dřevěné fasády velmi příznivě. Kromě toho se zvláště přírodní neupravované dřevěné fasády mohou po 20 letech bez problému spálit a tak vlastně slouží i jako mezisklad palivového dřeva, kde je pouze zapotřebí energie na řezání a hoblování. Ta je účetně zanedbatelná, pokud je rozložena na celkovou dobu životnosti. Váš dům tak můžete s klidným svědomím převléknout do nového.
Historie dřevěných fasád
1 Historie dřevěných fasád Až do uplatnění vynálezu železnice bylo nezbytné, aby se veškerý stavební materiál potřebný pro stavbu nacházel na místě, nebo alespoň v blízkosti stavby. Materiál se tam musel vytěžit, opracovat a případně i zpracovat. Do té doby se dálkové přepravy využívalo obvykle jen pro exkluzivní a drahé zboží, jako bylo např. koření. Regionální stavební sloh byl tak závislý na materiálech dostupných v přírodě příslušného regionu, jako např. přírodní kámen z Tessinu, břidlice v Hunsrücku a Sauerlandu v Severním Porýní–Vestfálsku, sláma a rákosí na severoněmeckém pobřeží, jíl a hlína (z nichž se vypalovaly cihly) na celém území severního Německa. Celosvětově nejrozšířenější a nejdostupnější surovinou bylo dřevo, štípané, později řezané. Dřevo bylo a je nejvšestrannějším stavebním materiálem, snáší namáhání tahem i tlakem a můžeme z něj pořídit všechny stavební prvky, jak pro vlastní obytné prostory, tak i nosné elementy, jako jsou zdi, stropy, podlahy a střechy. Konstrukce dřevěných fasád je úzce spjata s využitím dřeva pro nosné konstrukce. Dříve bývaly všechny dřevěné budovy opatřeny dřevěnými fasádami, tato přímá spojitost již v současné době neplatí. Dřevěné domy se obkládají cihlovými fasádami, masivní zděné
budovy se obkládají dřevěnými fasádami nebo fasádami z deskových dřevěných materiálů. Všimneme-li si, ve kterých regionech Evropy se šířeji uplatnila kultura dřevěných staveb, vystupují do popředí zejména dvě oblasti: Skandinávie a oblast Alp. Protože tyto kraje vykazují podíl zalesněných ploch kolem 50 %, znamená to, že stavební materiál roste přímo na pozemku.
Obr. 1.1 Finský roubený kostel z 18. století. V severských zemích se donedávna využívalo jako povrchového nátěru směsi volské krve a vápna.
Obr. 1.2 a 1.3 Nejstarší finské fasády ze dřeva z oblasti Rauma z 18. století. Porušení fasády, vyvolané povětrnostními vlivy, se pravidelně opravovalo. Nátěry prováděné několikrát do roka držely fasádu pohromadě lépe než původní spojovací prostředky.
11
Dřevěné fasády Zásadní rozdíl spočívá ve způsobu opracování a ošetření vnější plochy fasády. Zatímco ve skandinávských zemích byl ochranný nátěr převážně barevný, jako je typický červený nátěr ze směsi volské krve a vápna, v alpských zemích a ve střední Evropě se nacházejí fasády v přírodním stavu, anebo přírodně zašedlé. Tato odlišnost se dá snadno vysvětlit. Sluneční svit je ve Skandinávii především v průběhu zimního období podstatně menší, takže nestačí dřevo přirozenou cestou vysušit. Aby se trvanlivost dřeva udržela, je nutné chránit jeho povrch vrstvou nátěru.
Z tohoto rozdílného přístupu vyplývá i současný vývoj. Zatímco ve Skandinávii podíl dřevěných fasád neustále klesá, v severní části alpské oblasti zaznamenává trvalý růst a rozvoj. Ani dnes nezajišťuje ošetření dřevěných fasád barevným nátěrem skutečně trvalou impregnaci.
Dřevěné šindele
Nejstarší známé fasády ze dřevěných šindelů jsou cca 6000 let staré. V Horním Švábsku byly ve vykopávkách nalezeny zbytky bukových šindelů. Tradice šindelů sahá rovněž do staré Číny a Japonska a do jihovýchodní Asie, kde
Obr. 1.4 a 1.5 Dříve to jistě nebylo lepší: vždy se dělaly konstrukční chyby, částečně chyběly i vhodné materiály, které by byly vhodné pro připojovací místa. Výměna a renovace stavebních dílů byla zcela samozřejmou a neustále se opakující prací v zimních měsících.
Obr. 1.6 Hospodářské stavení ve středním Švédsku. Spodní část přechodu fasády ke zdi – k omítnutému zdivu se připojila okapová hrana. Je to patření účinné, které však netrvá věčně.
12
Obr. 1.7 V minulosti byly ozdobné prvky samozřejmostí. Avšak mnohé z těchto exponovaných dřevěných dílů se opotřebovávají. Vžilo se povědomí o nutnosti pravidelné údržby a eventuální výměny těchto dílů.
Historie dřevěných fasád bylo odkryto mnoho starých paláců, které byly obloženy šindeli z teakového dřeva. Až do 19. století se hřebíky vyráběly ručně v kovárnách, zhruba v té době začala jejich průmyslová výroba, a to tvářením za studena z drátů. Díky tomu se konstrukce prkenných anebo šindelových fasád podstatně zjednodušila a zlevnila. Tehdy začaly v různých oblastech vznikat typické regionální tradiční produkty, jednak dekorativní šindele (např. zaoblené šindele v oblasti Allgäu–Vorarlbergu, východním Švýcarsku, Schwarzwaldu a Horním Hesensku), jednak čistě účelové, jednoduché, hranaté šindele. Dřevěné šindele také dlouho sloužily jako krytina střech. Pro chudé lidi byly dříve šindele typickým prvkem pro fasády a střechy i materiálem obvodových zdí domků. Na mnoha místech byl nadbytek dřeva, a v zimě bylo jeho štípání
Obr. 1.8 Fasáda z dřevěných šindelů je pracná a na dřevo dost náročná fasádnická práce (překrytí cca 50–66 %). Vzhledem k malým rozměrům šindelů se rohy, úžlabí a přechodová místa provádějí poměrně snadno a jednoduše.
Obr. 1.9 Dřevěná fasáda ve Vorarlbergu. Fasáda z dřevěných šindelů umožňuje krýt poschoďové římsy, což chrání okna před vlivy počasí. Velký přesah střechy způsobuje typicky různý stupeň zešednutí.
13
Dřevěné fasády tesařskou sekyrou na poměrně jednoduché roubení vítanou změnou celoroční těžké práce. Ve středověku byly dřevěné šindele spolu s došky ze slámy a rákosí nejrozšířenějším materiálem střech. S růstem hustoty osídlení středověkých měst propukaly často ničivé požáry a od 16. století se šindele postupně nahrazovaly pálenými střešními taškami. Na začátku 20. století byly dřevěné šindele z hospodářského hlediska již zcela bezvýznamné. V tradičně chudších a převážně zemědělských krajích Německa, jako byl Schwarzwald, Allgäu, Bavorský les, Odenwald atd. se tradice šindelů udržela dodnes. Kultura šindelových staveb se až do 2. světové války udržovala i ve východním Německu.
Renesance dřevěných fasád
Po 2. světové válce se dřevěné fasády stavěly stále méně. Důvodem byly nároky na údržbu a intenzivní péči – požadavky na trvanlivost, odolnost a snadnou údržbu převládaly. Kromě toho zděné fasády vyhovovaly lépe požadavkům měšťanské reprezentativnosti. Dalším důvodem bylo potenciálně větší nebezpečí vzniku požáru, což bylo podmíněno rostoucí hustotou zástavby a značným úletem jisker z vytápění kamny. Pojišťovny ke konci 20. století byly ochotny poskytnout prémie za zvýšení požární odolnosti přestavbou z dřevěných na masivní fasády, čímž byly dřevěné fasády odsouzeny k bezvýznamnosti. Výjimkou byla zemědělská hospodářská stavení, která byla z pochopitelných důvodů vždy výlučně dřevěná. Teprve ekologické hnutí 80. let minulého století přineslo oblibu dřevěných fasád, a to
Obr. 1.10 Fasáda z fošen na hospodářském stavení. Funkce byla na prvním místě, použila se taková prkna, která byla momentálně k dispozici. Strukturální vady byly samozřejmě opraveny.
14
Historie dřevěných fasád v souvislosti s rámovými dřevostavbami a energeticky úspornými plášti budov. Tradiční koncepty byly zásadně zpochybněny, přicházelo se na nové stavební konstrukce vyhovující aspektům trvalé udržitelnosti. Neopracované fasády z modřínového dřeva hrály v této souvislosti zpočátku sice jen malou roli, ale brzy se staly symbolem staveb šetrných k životnímu prostředí. Funkcionalita, nízké náklady, vědomé vy užití stárnutí dřeva, pozdější bezodpadové kom-
postování a zřeknutí se tradičních nároků na reprezentaci byly argumenty, které hovořily pro dřevěné fasády a proti fasádám zděným. Vzhledem k tomu, že nevznikly zrovna nejatraktivnější budovy, mluví se o nich s lehkým posměchem jako o „architektuře obilovin“ (Müsli Architektur). Často bychom si přáli, aby stejné nadšení a pionýrského ducha měli též dnešní architekti a stavitelé. Naděje na celospolečenskou změnu hodnot, kterou reflektuje výstavba těchto domů, se zatím bohužel nenaplnila.
Obr. 1.11 Ekologický dům ze začátku 80. let. Velká zimní zahrada a neošetřená fasáda z modřínového dřeva. I když v té době došlo k mnoha chybám a omylům v realizaci, jsou zkušenosti a poznatky i pro současné stavebnictví nepostradatelné. Tím, že se stavebníci identifikovali se svými domy, vytvořili si k nim emocionální vztahy, které jsou přes objektivní nedostatky mnohem intenzivnější než u konvenčních budov.
15
Dřevěné fasády
2 Stavební fyzika dřevěných fasád Na dřevěné fasády se kladou v zásadě stejné fyzikální nároky ve vztahu k teplotním rozdílům, srážkám, slunečnímu světlu a difuzi vodních par jako na jiné fasády. Celková zátěž fasády je ovlivněna ročním obdobím a mění se i v průběhu dne. To však způsobuje větší kolísání vlhkosti materiálu, než je tomu u masivních zděných fasád. Proto se projektování dřevěných fasád musí věnovat větší péče než projektům fasád z minerálních hmot.
dešťové srážky
tlak páry
UV-záření
vrstva zabraňující difuzi
Odvětrávání zadem
Dřevěné fasády, kromě klasických srubových staveb, spadají do kategorie zadem odvětrávaných fasád, na rozdíl od neodvětraných fasád, jakými jsou spřažený tepelně izolační systém (WDVS) nebo jádrově izolované cihelné zdivo. Aby se dřevo pravidelně vysoušelo, je nezbytné odvětrávání fasády zadem. Každá dřevěná fasáda představuje dodatečnou zátěž vlhkosti, které je vystavena nejen v podobě dešťových srážek a vysrážení kondenzátu, ale také difuzí vzdušné vlhkosti z vnitřku budovy. Oba tyto jevy způsobují zvýšenou vlhkost dřeva. Dlouhodobě provlhlé dřevo ohrožuje hniloba a v každém případě vzrůstá nebezpečí napadení dřevokaznými houbami a řasami. Minimální šířka odvětrávací mezery mezi fasádou a konstrukcí je 2 cm, tato vrstva by měla stačit k zajištění účinné konvekce. Další funkcí odvětrané vzduchové mezery je odvádění kondenzované vlhkosti, která vniká na zadní stranu dřevěného obkladu.
Vlhkost
Dřevo je hygroskopický materiál, který reaguje jinak než minerální materiály fasád na vlastní vlhkost (ustálenou vlhkost dřeva) bobtnáním a smršťováním. Vlhkost může mít různé příčiny: •• srážky dešťové, sněhové, kroupy, •• vysoká relativní vlhkost vzduchu, •• ostřiková voda, •• tvorba kondenzátu.
16
difuzně otevřená nepromokavá vrstva
odvětrávání zezadu podpora odvětrávání zadem prouděním vzduchu
Obr. 2.1 Princip odvětrávání zadem. Odvětrávání zadem má dvě funkce: dešťová vlhkost, která vnikne na zadní stranu fasády steče a zabrání trvalému navlhání. Vzduchová mezera, spojená nahoře i dole s vnější atmosférou, odvádí konvekcí ze zdi vlhkost, která pronikla zvenčí, stejně jako difuzní vlhkost.
Tab. 2.1 Typické hodnoty vlhkosti dřeva v závislosti na druhu zástavby Rovnovážná vlhkost dřeva podle DIN 1052 – 1:1988-04 Použití
Vlhkost [%]
Ze všech stran uzavřené stavební objekty – s vytápěním – bez vytápění
9±3 12 ± 3
Zastřešené, otevřené stavební objekty
15 ± 3
Konstrukce všestranně vystavené povětrnostním vlivům
18 ± 6
Stavební fyzika dřevěných fasád Jako rovnovážná vlhkost dřeva se označuje podíl vody obsažené v dřevě, který se ustálí v rovnováze s vlhkostí okolí. V zimním období přijímá dřevo fasády vlhkost ve větším množství (až do 25 % obsahu vody), v sušších obdobích roku vlhkost ztrácí a vysychá. Na druhé straně obsah vlhkosti u fasád přivrácených ke sluneční straně se snižuje až na 10 % relativní vlhkosti. Protože obsah vlhkosti kolísá, dochází ke smršťování a bobtnání dřeva, což je u širokých prken téměř nevyhnutelně spojeno s popraskáním a se vznikem trhlin. Toto popraskání v rovnoběžném směru s vlákny nenarušuje zpočátku funkci ochrany proti povětrnostním vlivům. Protože se trhliny často vyskytují v místech spojovacích prostředků, vznikají tím nejdříve vzhledové nedostatky. Toto Měsíční střední hodnoty teplot a relativní vlhkosti v Hamburku
100
20
roční průběh teploty vzduchu
18 16
90
14 12
80
10 8
70
roční průběh relativní vlhkosti
60
teplota °C
relativní vlhkost v %
praskání vede k tomu, že se na koncích prken tvoří zející spáry, jimiž vniká vlhkost dovnitř a po určité době způsobuje trouchnivění. S rostoucí vlhkostí stoupá riziko, že dřevo napadnou mikroorganismy. Kromě toho dřevo měkne, což zesiluje mechanické poškození na povrchu a vede k vymývání složek dřeva (jako je např. lignin). V důsledku toho povrch dřeva hrubne, což přispívá k jeho znečištění a biologické degradaci.
6 4 2
50
L
Ú
B
D
K
Č
Č
S
Z
Ř
L
Obr. 2.4 Asi 15 let stará fasáda řadového domku v Bregenzu. Zřetelně jsou vidět trhliny, které se tvoří v místech spojovacích součástí, především tam, kde nejsou předvrtány otvory, resp. tam, kde nejsou dodrženy vzdálenosti spojovacích součástí od okrajů a konců prken.
0 měsíce
P
rovnovážná vlhkost dřeva v %
Obr. 2.2 Měsíční střední hodnoty venkovní teploty a vzdušné vlhkosti během roku (údaje pocházejí z Hamburku)
Vlhkost dřeva během roku
24 22 20 18 16
Ø = 17%
14 12 10
L
Ú
B
D
K
Č Č S měsíce
Z
Ř
L
P
Obr. 2.3 Změny vlhkosti dřevěné fasády v průběhu roku. V zimě činí vlhkost téměř dvojnásobek letní hodnoty.
Obr. 2.5 Tvorba trhlin u překrývaného obložení, vyvolaná smršťováním. Čím jsou jednotlivá prkna širší, tím vyšší je vlhkost dřeva a tím větší je pravděpodobnost vzniku prasklin ve směru vláken. Většina nátěrových systémů tomu není schopna zabránit.
17
Dřevěné* fasády
Plíseň
Plíseň se tvoří na fasádách, na které nesvítí slunce, ale stává se značným problémem i u obložení přesahu střechy. Trvalá vlhkost způsobuje plesnivění a zmodrání, v extrémních případech vede napadení houbou k znehodnocení dřeva. Typickou příčinou napadení plísní je skutečnost, že v zimě se silně ochlazuje a rovněž se vytváří kondenzát na fasádě. Kromě toho nedostatečně chráněné dřevo nebo jeho nevhodný druh přímo poskytují potravu plísním.
Dřevo stromů, jako jsou borovice přímořská, bříza a buk, by se nemělo na vnější obklady používat. Pro venkovní aplikace je vhodné dřevo vyšší třídy odolnosti, např. modřín a douglaska. Ale ani tyto druhy nejsou při vysoké vlhkosti okolí plně rezistentní vůči napadení plísní. Nátěry a povrchové úpravy na zvlášť ohrožených místech musí být napuštěny fungicidními hmotami. Tmavší nátěry jsou méně napadány plísní než světlé.
Teploty
Kvůli nízké hustotě surového dřeva (hustota cca 500–800 kg/m3) je dřevo špatný tepelný vodič. Tepelná vodivost se liší podle druhů dřeva, orientace vláken a teploty. Roztažnost dřeva, vyvolaná teplotními změnami je zanedbatelná ve srovnání s bobtnáním a smršťováním, které jsou způsobeny změnami vlhkosti. Intenzivní sluneční světlo způsobuje, že temně natřené
Tab. 2.2 Povrchové teploty dřevěných fasád u různých barev. Zdroj: BFS, katalogový list č. 18 Teploty na povrchu dřevěných fasád Obr. 2.6 Černá plíseň na východní straně modřínové fasády. Vodorovně položená prkna hůře vysychají a jsou proto mnohem více ohrožená než vertikálně rozmístěné dřevěné obklady na severní straně.
Číslo RAL
Barva
°C
Odstín
9001 1004 1015
krémová bílá zlatožlutá světlá slonovinová
40–50
světlý
2002 3000
pomerančová ohnivě červená
50–65
střední
3003 5007 5010 6011 7001 7011 7031 8003 9005
rubínová červeň briliantově modrá enciánová modř rezedová zeleň stříbřitá šedá ocelová šeď modrošedá jílová hnědá sytá čerň
65–80
tmavý
Lazurovací laky
Obr. 2.7 Plíseň na dřevěném panelu. Vysoké ohrožení se vyskytuje na místech s nízkým slunečním osvitem a v bezvětří.
18
bezbarvé, světle hnědé, přírodní dub
50–60
světlý
středně červené, středně hnědé, teak
60–70
střední
ořechové, tmavohnědé, palisandr, antracit
70–80
tmavý
Stavební fyzika dřevěných fasád plochy dosahují vinou nižší akumulace tepla (na rozdíl od cihlových fasád) povrchové teploty až do 80 °C. Tento vzestup teploty pak nutně vede k urychlenému vysoušení dřeva, a tím i k poklesu jeho ustálené vlhkosti. Tomuto procesu vysychání jsou vystaveny zejména jižní a západní fasády, které mohou značně popraskat. Aby se zabránilo popraskání dřeva a tvorbě trhlin, doporučuje se aklimatizovat fasádní prkna na pozdější provozní vlhkost. V praxi je to však sotva možné, protože skutečná provozní vlhkost není v důsledku proměnlivého mikroklimatu na fasádě konstantní. Trhliny vznikají především ve směru vláken a podél hranic letokruhů. Kromě vzhledových vad existuje další nebezpečí – vlhkost a mikroorganismy způsobí, že v místě trhliny bude dřevo rychleji trouchnivět. Desky z dřevěných materiálů, např. překližkové nebo třívrstvé desky, budou praskat ve vrchní vrstvě, avšak vzhledem k přítomnosti lepidla neproniknou tyto trhliny do hloubky. Čím větší a častější jsou teplotní změny a změny vlhkosti, tím více dřevo pracuje a zvyšuje se výskyt trhlin, což rovněž podstatnou měrou zkracuje intervaly údržby a obnovy svrchních nátěrů.
Obr. 2.8 Dřevěná fasáda budovy v přístavu. Tím, že je fasáda vystavena stálé expozici proměnlivého slunečního svitu a počasí, dřevo se vyluhuje a nevyhnutelně vznikají trhliny.
Obr. 2.9 Rodinný dům autora má dřevěnou fasádu natřenou černým lazurovacím lakem a je názorným příkladem typického konfliktu v průběhu výstavby: na jedné straně elegantní barva, na druhé straně vyšší tepelná expozice a kratší intervaly údržby. Pro barvu se můžeme zodpovědněji rozhodnout, když si uvědomíme tyto důsledky.
19
Dřevěné fasády
Sluneční záření
Sluneční záření, především jeho krátkovlnná, vysoce energetické složka, má rozhodující vliv na stárnutí povrchu dřeva a degradaci dřevní hmoty. UV záření s vlnovou délkou max. 75 µm proniká do poněkud menší hloubky dřeva než viditelné záření (až do 200 µm) a rovněž se na povrchu absorbuje. Lignin však rychleji degraduje než celulóza. Současně se výrazně snižuje stupeň polymerizace celulózy a klesá i pevnost dřeva v tahu. Funkce dřeva jako fasádového (exteriérového) obkladu nebude tímto procesem dotčena. Při dalším působení světla se bude barva povrchu dřeva přibližovat přírodní barvě celulózy (stříbřitě bílá) a postupem doby se dostaví nevyhnutelně i znečištění, což způsobí typické šedé zbarvení dřeva. Toto zešednutí závisí na nasměrování dřevěné fasády k obloze a z toho vyplývající degradaci ligninu. S přibývajícím časem se zešednutí zintenzivňuje, což je způsobeno přítomností mikroorganismů. Různé druhy dřeva, např. smrk, modřín a dub vykazují, při zešednutí jen menší barevné rozdíly, které nejsou na první pohled patrné. Pokud se dřevo opatří vrstvou povrchového nátěru, ovlivní druh nátěru rovněž fotochemickou degradaci dřeva. Pokud nátěr neumožňuje intenzivní ochranu proti UV záření, jako např. u nátěru transparentními impregnačními laky, dochází k degradaci povrchového nátěru a také k odbourání vlastního ligninu ve dřevě. Nátěr se pak může na povrchu oloupat. Pokud v transparentním nátěru chybí UV-absorbér, může to vést k popsanému poškození povrchu dřeva, i když samotný nátěr zůstane po nějakou dobu nepoškozen.
Vítr
Vítr spolu s deštěm způsobují zvýšenou expozici srážkami, a tím i zvýšenou zátěž vlhkostí na svislých stavebních dílcích. Větrná energie je nejdůležitější příčinou vnikání srážkové vlhkosti do povrchových vrstev dřeva. Vlivem větru se zintenzivňuje působení vody na fasádu, takže vlhkost proniká do větší hloubky. Kromě toho způsobují drobné částečky
20
prachu, nesené větrem, urychlenou mechanickou degradaci jarního dřeva. Rané, jarní dřevo (na rozdíl od pozdního, letního dřeva) se tvoří na začátku doby růstu (na jaře) a sestává z volné, řídké tkáně, která napomáhá přenosu vody a nerostných látek. Zátěž vnějšího povrchu je ve značné míře závislá na převládajícím směru větru. Ve středním a severním Německu působí expozice srážkami nejvíce na fasády orientované západním směrem. Existuje i přímá souvislost mezi změnami barvy, stárnutím povrchu dřevěné fasády a směrem převládajícího větru. Na silně exponovaných plochách dřeva není možno trvanlivé povrchové ochrany docílit.
Znečištění ovzduší
Na povrchu dřeva vzniká relevantní znečištění různě velikými částečkami, vodními roztoky a těkavými plynnými látkami, přítomnými ve vzduchu. Atmosférická expozice se liší podle regionů a ve městech je v důsledku průmyslových a dopravních zdrojů znečištění vyšší než ve venkovských oblastech. Čím je povrch dřeva hrubší (např. nehoblovaná prkna), tím je větší znečištění a zabarvení prachovými částečkami. V kombinaci se silnou větrnou zátěží dochází k mechanické abrazi dřeva a svrchního nátěru. Tento původně dlouhodobý proces je možno v laboratorních podmínkách simulovat otryskáváním pískem. Bohužel, platí také zásada, že čím je vzduch čistší, tím je větší nebezpečí výskytu řas na fasádě. Na vlhkém povrchu jsou řasy indikátorem čistého vzduchu. Vlhkost má dvě příčiny: nedostatečnou ochranu proti povětrnostním vlivům a častou kondenzaci. Kondenzát se sráží na vnějším povrchu dřevěných obkladů (především v noci), v důsledku nízké tepelné kapacity dřeva. V souvislosti s vysokým izolačním standardem obvodové zdi pod dřevěným obkladem teplo z vnitřku budovy do okolí neuniká. A to je vlastně dobře.
Klima u domu
Porovnáváme-li dřevěnou fasádu s fasádou cihlovou, vycházejí na základě odlišné hmo-
Stavební fyzika dřevěných fasád
Obr. 2.10 Tvorba řas na severní fasádě. Je nápadné, že se řasy vyskytují nejvíce na spodním kraji prken, protože tam je největší kumulace nečistot. Čím více nečistot se zachytí, tím více řas se nahromadí. Prkna otevřené překrývané fasády mají naspodu ostré okraje, tam se vymývá barevný nátěr – prkno je v těchto místech nejdéle vlhké.
Obr. 2.11 Zeleň je v bezprostřední blízkosti dřevěné fasády. V důsledku husté vegetace se zvyšuje vzdušná vlhkost bezprostředně na fasádě. Zeleň poskytuje ochranu před větrem, ale zároveň omezuje proudění vzduchu, nezbytné pro vysychání fasády.
Obr. 2.12 Tvorba řas na vertikálně kladeném obložení na péro a drážku. Růst řas v oblasti soklu je důsledkem ostříkávání dešťové vody z kamenné desky. Štěrkové lože by množství ostřikující vody výrazně snížilo.
Obr. 2.13 Pavučina na dřevěné fasádě. Vysoké teploty povrchu a nízká tepelná vodivost dřeva poskytují dobré podmínky usídlení hmyzu.
Tab. 2.3 Porovnání dopadu kamenné a dřevěné fasády na mikroklima domu. Materiál fasády a tepelná kapacita terasy mohou být navrženy tak, aby se upravilo vnitřní mikroklima domu. Trvání ohřevu při různém slunečním osvitu Materiál fasády
zima
jaro/podzim
Kamenná fasáda
malý ohřev, vysoká akumulační hmotnost dovoluje jen malý nárůst teploty
dlouhá doba ohřevu dopoledne, teplota záření je nižší než teplota vzduchu
během dne a večer příjemné teplo
léto
Dřevěná fasáda
krátký, vysoký odraz po krátkém ohřátí je možné pobývat venku
krátká doba ohřevu dopoledne, teplota záření většinou vyšší než teplota vzduchu
ve dne bývá velmi teplo, večer se rychle ochlazuje
21
Dřevěné fasády ty (cihlová fasáda má vyšší kapacitu tepelné akumulace vyjádřenou koeficientem 12–15) následující účinky: Cihlové fasády s vysokou pasivní tepelnou akumulací se v důsledku slunečního světla ohřívají velmi pomalu a teplo odevzdávají v závislosti na venkovní teplotě rovněž pomalu. Dřevěné fasády se rychle ohřívají, ale rovněž rychle vychladnou. V zimním období je následkem tepelného vyzařování povrchová teplota dřevěných fasád a teplota vzduchu v jejich bezprostřední blízkosti během dne vyšší než u cihlových fasád. Všichni si vzpomeneme na situaci během slunných zimních dnů před lyžařskou chatou s dřevěnou fasádou. Sluneční
22
záření ohřeje tmavý povrch, ten se ohřeje a zpětně vyzařuje tepelné záření, takže každý si může před chatu sednout jen lehce oblečený, protože za zády má teplo. V létě je tomu naopak. Cihlové fasády akumulují teplo až do nočních hodin, takže můžete v pozdních nočních hodinách sedět venku před cihelnou fasádou, kdy se již vzduch citelně ochladil. Vyšší teploty dřevěné fasády v době léta mají ještě jeden efekt. Drobní živočichové a hmyz se na fasádě cítí dobře, zejména na místech chráněných před větrem a zadem odvětrávaných. U otevřeného obložení (viz 4. kapitola) se v důsledku vyšší konvekce v odvětrávané vrstvě usazuje méně hmyzu.
Materiály
3 Materiály Různé požadavky na dřevěné materiály fasád definuje norma DIN 50010-1. Tato norma popisuje klimatické podmínky a požadavky, kterým je vystaveno dřevo na fasády, resp. na různé stavební dílce fasád.
Ohrožení a odolnost dřeva
Velká rozmanitost aplikací dřeva vyžaduje, aby byl definován stupeň ohrožení degradací různých druhů dřeva v různých typech zástavby. To vyžaduje i pro každou aplikaci definovat po-
Tab. 3.1 Třídy požadavků podle DIN 50 010-1 Rozdělení do tříd požadavků podle DIN 50010-1 Třída požadavků
Popis
Příklady
Venkovní klima otevřeného prostoru
Stavební dílce (fasády) jsou konstrukčně chráněny proti přímé expozici působení povětrnostních účinků (sluneční světlo, srážky a vítr), ale jsou přímo vystaveny změnám vlhkosti vzduchu a teploty.
Fasády a lodžie nebo dvojité fasády s předsazenými prosklenými fasádami.
Venkovní klima I
Stavební dílce jsou opatřeny jen malou povětrnostní ochranou.
Fasády budov do výšky tří podlaží.
Venkovní klima II
Podnebí působí neomezeně na stavební dílce. Zrnka písku, přinášená větrem způsobují dodatečnou abrazi na povrchu.
Extrémní namáhání účinky klimatu. např. u budov s více než 3 podlažími zvláště exponovaných poloh, u přímořských staveb i do 3 podlaží.
Tab. 3.2 Třídy ohrožení podle ČSN 335-1, resp. DIN 68800-3 a tomu odpovídající třídy odolnosti podle DIN EN 350-2 Třídy ohrožení podle ČSN EN 335-1, resp. DIN 68800-3 Třída ohrožení
Příklady použití v různých typech zástavby
Požadovaná třída odolnosti
1
Dřevo je pod střechou, zcela chráněno před povětrností, není vystavené působení vlhkosti (vlhkost dřeva max. 20 %), střešní řezivo, podlahová prkna, lišty, stolařské a truhlářské řezivo.
5 nebo lepší
2
Dřevo je pod střechou, zcela chráněno před povětrností, vlhkost okolí může vést k občasnému zvýšení vlhkosti dřeva (vlhkost dřeva občas > 20 %), řezivo, obklady, střešní řezivo se zvýšeným rizikem kondenzace vodních par.
3 nebo lepší 4 a 5 popř. impregnace
3
Dřevo je v exteriéru nad zemí, vystaveno opakované zvýšené vlhkosti (vlhkost dřeva často > 20 %), exteriérové řezivo, podhledy, obvodové konstrukce, střešní šindele, zábradlí, plotové desky.
2 nebo lepší 3 popř. impregnace 4 a 5 impregnované
4
Dřevo je ve styku se zemí nebo sladkou vodou, vystaveno působení vlhkosti (vlhkost dřeva trvale > 20 %), sloupy el. vedení, zvukové bariéry, dřevěné základy, dětská hřiště, pilíře, mostní konstrukce.
1 2 popř. impregnace 3 až 5 impregnované
5
Dřevo je trvale vystaveno působení mořské vody (vlhkost dřeva trvale > 20 %), pilíře, mola, přístavní hráze, lodní trupy.
1 2 až 5 impregnované
23
Dřevěné fasády žadavek na odolnost. Odolnost různých druhů dřeva se rozděluje podle DIN EN 350-2 a též podle ČSN EN 335-1 do 5 tříd (viz tab. 3.2).
Vhodným zabudováním (např. vhodnou ochranou proti účinku srážek) lze prodloužit životnost až čtyřnásobně.
Tab. 3.3 Jakostní požadavky povrchově upravených a neupravených prken pro konstrukci fasád. Zdroj [3] Znaky
Prkna s povrchovým nátěrem
Neošetřená prkna
Velikost suků
do ¼ šířky prkna, v závislosti na druhu sukovitosti (křídlové suky)
do ¼ šířky prkna
Částečně prorostlé, volné, vypadlé suky
nepřípustné
nepřípustné
Zárosty kůry
nepřípustné
nepřípustné
Vyspravení sukovými, nebo čelními zátkami
podmíněně přípustné
nepřípustné
Smolníky
podmíněně přípustné
nepřípustné
Trhliny na ploše
nepřípustné
povrchové trhlinky přípustné
Dřeň
nepřípustné
nepřípustné
Červenohnědé zbarvení struktury dřeva
do 20 % průřezu resp. povrchu přípustné
do 20 % průřezu resp. povrchu přípustné
(houby, požerky od hmyzu)
nepřípustné
nepřípustné
Přehled pojmů
24
Obložení, obklad Prkna nebo deskové dřevěné materiály, které jsou upevněny na stěnách a stropech jak s vnitřní konstrukcí, tak bez ní.
Prkna na pero a drážku Řezivová nebo hoblovaná prkna opatřená drážkou a perem.
Opláštění, vnější plášť Prkna, nebo deskové dřevěné materiály, které jsou buď jednostranně, nebo oboustranně spojené výztužnou konstrukcí (rám, stojky, latě), s dřevěnou obkladovou deskou.
Obkladová prkna se zkosením a profilem Hoblovaná prkna s drážkou a hoblovaným perem, která na pohledové (širší) straně jsou zkosená a na straně pera mají širší základnu (stínová drážka).
Difuzní vrstva Vrstvy z dřevěných deskových materiálů nebo pásem fólií s difuzním odporem sd < 0,3 m.
Difuzně otevřené obložení Latě nebo prkna jsou uspořádány tak, aby se vytvořila odvětrávaná vzduchová mezera
Fasádní (difuzní) pás Difuzně otevřené opláštění fasády s difuzním odporem sd < 0,3 m; u obkladů resp. dřevěných deskových materiálů s otevřenými spárami; musí být splněna podmínka odolnosti proti UV záření.
Podkladová spodní konstrukce opláštění Výztužné opláštění je rošt sestávající ze základních lišt a eventuálně nosných lišt.
Spára Mezera mezi dvěma upevněnými stavebními dílci.
Spojovací prvky Spojovací (kotvící) prvky slouží k mechanickému upevnění latí základního roštu na venkovní stěnu.
Obkladová prkna s oboustranným zkosením Hoblovaná prkna s drážkou a zhoblovaným perem. Vnější hrany jsou zkoseny pod úhlem 45°.
Základní rošt (základní laťování) Sestává ze základních lišt upevněných v pravidelných roztečích na nosnou konstrukci (venkovní stěnu). Na základní lišty se upevňují nosné lišty.
Materiály Přehled pojmů Překrývaná prkna, peření Řezaná nebo hoblovaná prkna nebo palubky se překládají přes sebe vodorovně v šupinovité formě obkladů. Možné je i spojení na drážku nebo polodrážku.
Nosný rošt (nosné laťování) Rošt z nosných lišt, na které se upevňuje obložení.
Překrývaná prkna kónická (lamely CONO) Prkna s drážkou a hoblovaným perem, resp. drážkou v rovné pohledové ploše a s průřezem, zužujícím se zdola nahoru.
Spojovací prostředky Spojovací prostředky slouží k mechanickému upevnění obložení na nosný rošt (na nosné lišty).
Ochrana proti drobným živočichům Zajištění ochrany proti drobným živočichům (např. myším).
Nerezavějící ocel dle DIN 10088-1 Ve smyslu této odborné normy produkt skupiny materiálů 1.4302 – DIN, ČSN 17 145.
3.1 Druhy dřeva, jakost, profily Druhy dřeva
Na dřevěné fasády se hodí mnoho domácích druhů jehličnatých dřev, méně často se používá dřev listnatých stromů. Mezi vhodné druhy dřev jehličnanů patří: smrk, jedle, modřín, douglaska a červený cedr západní. Jako vhodná dřeva listnatých stromů přicházejí v úvahu zejména dub, kaštan a akát, prakticky se však nepoužívají. V následující kapitole si ve zkratce popíšeme druhy dřev, která se společně využívají pro stavbu dřevěných fasád (Tyto údaje čerpáme z internetové stránky: www.holz-technik.de; na této adrese najdete velmi podrobný popis.).
Jedle
Bělové a jádrové dřevo není výrazně odlišné, je šedobílé se žlutým nebo načervenalým odstínem. Letní dřevo je výrazně ohraničeno. Dřevo má hrubá vlákna a je přímo rostlé, textura je středně jemná a rovnoměrná, jedlové dřevo se málo smršťuje, může se rychle a dobře vysoušet, přičemž nebezpečí vzniku trhlin a zborcení je nízké. Jedlové dřevo nemá smolné kanálky, snadno se opracovává (ale má sklon k trhlinám při hoblování), dobře se štěpí, krájí a loupe, je odolné vůči povětrnostním vlivům ale je náchylné k napadení škůdci a houbami.
Smrk
Jádrové dřevo není odlišně zbarvené, letní dřevo je začervenale žluté, jarní dřevo je světle žlutavé, později žlutohnědé. Pryskyřičné kanálky jsou hojné a dobře zpracovatelné. Při sušení se dřevo mírně smršťuje, má jen malý sklon k trhlinám a zborcení. Má dobré pevnostní vlastnosti a rozměrovou stálost. Může se lehce obrábět, řezat pilou, hoblovat, frézovat, vrtat, brousit, krájet a loupat. Smrkové dřevo lze dobře spojovat hřebíky a šrouby a je dobře štěpitelné. Lze je snadno mořit, napouštět lakem a natírat, ale špatně se provádí tlaková impregnace. Smrkové dřevo je průměrně odolné proti povětrnostním vlivům. Není odolné a stálé vůči napadení houbami a hmyzem.
Obr. 3.1 Dům německých vystěhovalců, Bremerhaven. S neupravenou modřínovou fasádou o ploše 907 m² představuje jednu z největších dřevěných fasád v Německu.
25
Dřevěné fasády
Modřín
Obr. 3.2 Dřevo impregnované v tlakových kotlích odpovídá pouze třídě odolnosti 1, jestliže se dokonale naimpregnuje (tzn. jak v jádře, tak v běli). V praxi se převážně impregnuje jen běl, neboť tvrdší jádrové dřevo většiny druhů dřev špatně impregnační látku přijímá (viz DIN–EN-350-2). Jádrové dřevo si pak zachová i nadále svou přirozenou odolnost.
Borovice
Jádrové dřevo je červenavě žluté a oxidačně tmavne do hnědočervené, běl je žlutobílé, načervenalé barvy. Letní dřevo je tmavší a je jednostranně ostře ohraničené. Borovice vykazuje četné pryskyřičné kanálky, při vysychání má průměrné smrštění. Borové dřevo bývá napadeno zbarvujícími houbami, které způsobují zamodrání. Dřevo se snadno obrábí, dobře se řeže, hobluje, frézuje a vrtá. Může se krájet a loupat. Je průměrně odolné vůči povětrnostním vlivům, bělové dřevo není stálé vůči napadení hmyzími škůdci a houbami.
Borové tlakově impregnované dřevo
Technologií tlakové impregnace v autoklávu se může dosáhnout třídy odolnosti 1, ale pouze za předpokladu, že bude úplně naimpregnováno i jádrové dřevo. Často se impregnuje pouze dřevo bělové, neboť jádrové dřevo ochranné prostředky obtížně absorbuje. Pokud by se prkna později opatřila barevným nátěrem, pak u světlých transparentních odstínů bude prosvítat nazelenalé nebo nahnědlé zabarvení tlakové impregnace.
26
Jádrové dřevo je červenohnědé a oxidačně tmavne, běl je zprvu nažloutlá. Letní dřevo je tmavší, středně široké a je oboustranně výrazně ohraničené. Pryskyřičné kanálky často vystupují, podobně jako u smrku. Dřevo se při vysychání jen průměrně smršťuje a má jen malou tendenci ke vzniku trhlin a zborcení. Modřín má dobrou tvarovou stálost a je poměrně odolný vůči kyselinám. Dobře se obrábí, dobře se řeže, frézuje, hobluje, vrtá a brousí. Modřínové dřevo se dá dobře krájet a loupat, ale zároveň bývá ohroženo štěpením. Otvory pro šrouby se musí předvrtávat. Je středně odolné proti klimatickým vlivům a málo náchylné k napadení hmyzími škůdci a houbami.
Modřín sibiřský
Modřín sibiřský je jednoletý a roste jako středoevropský modřín, a tak je značně odolný proti povětrnostním vlivům. Má svěží strukturu s velkými suky, běl je žlutavá, jádrové dřevo je červenohnědé. Neošetřené nebo bezbarvým lakem natřené dřevo v exteriéru rychle šedne. Jedná se o odolné, trvanlivé dřevo, které se může bez ošetření zabudovat do stavby. Typickými vlastnostmi jsou: náchylnost k praskání a trhlinám, má tendenci k borcení a výronům pryskyřice, což se projevuje i po položení, resp. zabudování do fasády.
Douglaska
Běl je úzká, téměř bílá až žlutobílá. Jádro je červenohnědé a pomalu tmavne. Letní dřevo je tmavší a oboustranně výrazně ohraničené, pryskyřičné kanálky výrazně vystupují. Při vysoušení se mírně smršťuje, má dobrou tvarovou stálost, nízkou tendenci k praskání a borcení. Evropská douglaska má hrubou texturu, hůře se obrábí a je relativně odolná vůči kyselinám. Dřevo obsahuje pryskyřici, může docházet k výronům. Je průměrně odolné vůči povětrnostním vlivům, jádro je odolné proti napadení hmyzem a houbami. Bývá ohroženo štěpením, podobně jako modřín.
Materiály Tab. 3.4 Druhy dřev a jejich vlastnosti Odolnost bezbělového jádrového dřeva proti houbám Č.
Druh dřeva (vědecký název)
Třída odolnosti jádrového dřeva¹)
Poznámky
1
Douglaska (Pseudotsuga menziesi)
3 (DIN 68 364) 3 (DIN EN 350-2) 3–4 (DIN EN 350-2)
Pochází ze severní Ameriky, pěstuje se a vyšlechtila se v Evropě, impregnací v autoklávu též na třídu ohrožení 4. U dřev z pěstitelských porostů se doporučuje impregnovat na třídu ohrožení 3.
2
Smrk (Picea abies)
4
3
Borovice (Pinus sylvestris)
3–4
Obsahuje pryskyřičné kanálky, běl se dá dobře impregnovat; lze tlakově impregnovat na třídu ohrožení 3 a 4.
4
Modřín (Larix decidua)
3+4
Obsahuje pryskyřičné kanálky, jádrové dřevo bez běli lze požít v třídě ohrožení 3. Při vysokém podílu běli a tlakové impregnaci také na třídu ohrožení 4.
5
Jedle (Abies alba)
4
Na vlhkost reaguje setrvačně. Ojediněle pro lepené lamelové dřevo. Tlakově impregnované na třídy ohrožení 3 a 4.
6
Dub červený (Quercus rubra)
4
Nebezpečí záměny s dubem evropským. Není vhodný pro stavební dílce a proto je vyloučen z nabídek. Průkazný test: 5 % NaNO2 nezbarvuje, nanejvýš lehce do hněda.
7
Dub (Quercus robur et petraea)
2
Obsažené látky působí korozívně na kovy a může zašpinit fasády. V nabídkách vyžadovat výslovně evropský dub (viz č. 6). Průkazný test: 5 % NaNO2 způsobí černohnědé zbarvení.
8
Akát (trnovník) (Robinia pseudoacacia)
1–2
Málokdy bývá k dispozici ve větších výměrách. Poměrné dlouhé dodací lhůty. Obsahuje látky, které způsobují korozi kovů a mohou zašpinit fasádu.
9
Doussie (afzelia) (Afzelia africana)
1
Dovážené dřevo. Velmi odolné, proto je vhodné na fasády, odolné vůči povětrnostním vlivům.
10
Azobé (bongossi) (Lophira alata Banks)
1 (DIN 68 364) 2 V ( DIN EN 350-2)
11
Teak (Tectona grandi L. f.)
1 1–3
Na vlhkost reaguje se značnou setrvačností. Lepené lamelové dřevo zejména ze smrkového dřeva.
Dovážené dřevo. Velmi odolné a trvanlivé v kontaktu s vodou. Má široký proklad mezi jádrovým dřevem a bělí, má přirozenou odolnost pouze třídy 3. Vyznačuje se točitostí. Dovážené dřevo. Dřevo z plantáží nemá nikdy stejnou přirozenou odolnost jako dřevo z pralesa.
¹) Odolnost/trvanlivost jádrového dřeva proti napadení houbami: 1 = velmi odolné, 2 = odolné, 3 = středně odolné, 4 = málo odolné, 5 = není odolné Pro bělové dřevo se dosazuje třída odolnosti 5 V = tento druh vykazuje neobvykle vysokou variabilitu
Cedr (Western Red Cedar)
Jádro je zbarveno žluto červenohnědě až červenohnědě, postupně tmavne, běl je bělavá s výrazně zřetelnými lety. Dřevo je chudé na pryskyřici, bez pryskyřičných kanálků, má typicky cedrovou vůni. Je měkké, velmi pevné,
dobře se obrábí, těžko se štípe a dobře vysychá. Dřevo starších stromů může křehnout, málo se smršťuje a má dobrou tvarovou stálost. Je trvale odolné vůči hmyzím škůdcům i houbám a je odolné vůči klimatickým vlivům.
27
Toto je pouze náhled elektronické knihy. Zakoupení její plné verze je možné v elektronickém obchodě společnosti eReading.
