Využití konstrukční ochrany u dřevostaveb Bakalářská práce

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA ÚSTAV NAUKY O DŘEVĚ

Využití konstrukční ochrany u dřevostaveb Bakalářská práce

2009/2010

Pavel Fouček

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Využití konstrukční ochrany u dřevostaveb zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora Mendelovy univerzity v Brně o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.

Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle určené kalkulace.

V Brně, dne: ……………………

……………………………. Pavel Fouček

Poděkování Na tomto místě bych chtěl upřímně poděkovat panu Ing. Jiřímu Holanovi, Ph.D. za jeho odborné vedení, cenné rady, konzultace a podnětné připomínky při tvorbě mé bakalářské práce

Abstrakt Autor: Pavel Fouček Název práce: Využití konstrukční ochrany u dřevostaveb

Práce pojednává o využití konstrukční ochrany dřeva. Podává přehled o základních faktorech, biotického či abiotického charakteru, ovlivňujících životnost zabudovaných dřevěných prvků. Úvodní část celé práce je věnována literární rešerši z dostupných zdrojů, přičemž získané teoretické poznatky jsou následně aplikovány a uplatňovány při hodnocení konkrétního zvoleného objektu. Práce tak umožňuje bližší seznámení jak s teoretickou, tak s praktickou stránkou konstrukční ochrany dřeva.

Klíčová slova konstrukční ochrana dřeva, degradace dřeva, hydroizolace, biotičtí škůdci, abiotické faktory

Abstract Name: Pavel Fouček Title of the work: Usage of structural wood preservation

The following thesis deals with the usage of structural wood preservation. It gives an overview of fundamental factors, either biotic or abiotic character that influence the service life of embedded wooden elements. The first part of this project is dedicated to literary research of available sources. The obtained theoretical pieces of information are later applied when assessing one particular chosen object. The thesis enables a closer familiarity both with theoretical and practical aspects of structural wood preservation.

Key words structural wood preservation, wood degradation, water-proofing, borers, abiotic factors

Obsah Úvod ................................................................................................................................. 7 1.

Cíl práce................................................................................................................... 8

2.

Postavení problému v literatuře ............................................................................ 9 2.1.

Vlastnosti ovlivňující dřevěné konstrukce.................................................... 9

2.2.

Faktory způsobující degradaci dřeva ......................................................... 11

2.2.1.

Abiotické vlivy ....................................................................................... 12

2.2.2.

Biotické vlivy.......................................................................................... 14

2.3.

Přirozená trvanlivost dřeva ......................................................................... 17

2.3.1. 3.

Konstrukční ochrana dřeva ................................................................................. 21 3.1.

Metody (konstrukční) ochrany dřeva ......................................................... 21

3.1.1.

Materiálová optimalizace........................................................................ 21

3.1.2.

Tvarová optimalizace.............................................................................. 22

3.2.

Hydroizolace dřeva ....................................................................................... 24

3.2.1.

Izolace dřeva od zdrojů vody.................................................................. 25

3.2.2.

Hydroizolace dřevěných prvků od základového zdiva ........................... 27

3.2.3.

Hydroizolace střech ................................................................................ 27

3.2.4.

Ochrana proti kondenzační vodě ............................................................ 29

3.3.

Ochrana dřeva dle normy ČSN-EN 335 ..................................................... 30

3.3.1. 4.

5.

Požární odolnost dřeva............................................................................ 19

Aplikace tříd použití pro rostlé dřevo ..................................................... 34

Materiál a metodika.............................................................................................. 37 4.1.

Základní charakteristika vybraného objektu ............................................ 38

4.2.

Metodika ........................................................................................................ 39

4.3.

Výsledky......................................................................................................... 39

Diskuze................................................................................................................... 47

Závěr .............................................................................................................................. 49 Summary........................................................................................................................ 50 Použitá literatura .......................................................................................................... 51 Seznam obrázků............................................................................................................ 52 Seznam tabulek ............................................................................................................. 52

Úvod Dřevo, jakožto přírodní materiál, si pro své nezaměnitelné vlastnosti našlo uplatnění ve všech historických obdobích lidské společnosti. Pokud bychom dřevo posuzovali jako stavební materiál z hlediska komplexu mechanických, tepelně-technických či estetických vlastností a dopadu na životní prostředí, s velkou pravděpodobností bychom mezi ostatními materiály nenašli konkurenci. Přes tyto značné přednosti má však dřevo i své negativní vlastnosti. Jedná se především o jeho anizotropii, nestálé tvarové změny vlivem kolísající vlhkosti a v neposlední řadě také jeho možnou degradaci abiotickými faktory a biotickými škůdci. Jak již bylo zmíněno, je dřevo organický produkt a tudíž nemá neomezenou životnost, ale podléhá postupnému rozkladu, jakožto projevu přirozeného koloběhu. V rámci svého životního cyklu je dřevo vystavováno řadě faktorů, které za určitých podmínek mohou více či méně způsobovat jeho degradaci. Za hlavní degradační činitele můžeme považovat atmosférické vlivy a škůdce rostlinného a živočišného původu. Působení negativních faktorů představuje přirozený přírodní proces odbourávání dřeva, který snižuje nejen jeho pevnost, ale i technickoestetické vlastnosti, včetně životnosti. Před tímto přirozeným rozkladem je třeba dřevo chránit vhodným stavebně konstrukčním řešením, aniž bychom bezpodmínečně využívali chemické ochrany dřeva. Větší odolnosti vůči těmto negativním vlivům je možno také dosáhnout vhodnou kombinací různých druhů dřev, neboť každá z dřevin se vyznačuje odlišnou anatomickou stavbou a chemickým složením. V posledních letech výrazně vzrostl trend výstavby novodobých dřevostaveb, ať již z přírodního dřeva nebo materiálu na jeho bázi. Nejedná se jen o navázání tradice nebo návrat k přírodě a původním hodnotám, ale důvodem je také úspora energií, snaha snižovat zatížení životního prostředí a rychlost výstavby dřevostaveb. Dřevěné konstrukce mohou překvapivě vykazovat velmi dlouhou životnost, pokud se při jejich realizaci zohlední především zásady konstrukční ochrany. Právě rostoucí obliba moderních dřevostaveb vede k potřebě stále častěji provádět řadu stavebních a konstrukčních opatření na ochranu dřeva.

7

1. Cíl práce Cílem této práce je podat ucelený přehled vhodných metod využívaných při konstrukční ochraně dřeva a aplikovat tyto poznatky na již realizovaný objekt. Hlavní prioritou

konstrukční

ochrany

dřeva

je

zamezit

vnikání

možné

vlhkosti

do zabudovaného dřeva a tím předcházet postupné degradaci přírodního materiálu abiotickými faktory a biotickými škůdci. Konstrukční ochranu řadíme mezi nejstarší a nejpřístupnější způsoby ochrany zabudovaného dřeva, ačkoliv je v některých případech často neprávem opomíjená. Tato

práce se ve své úvodní části zaměří na vytvoření souboru z informací

dostupných v literatuře. Bude se věnovat nejprve vlastnostem ovlivňujícím dřevěné konstrukce, dále se zaměří na charakteristiku jednotlivých negativních vlivů, které mohou působit jakožto degradační faktory dřeva a v neposlední řadě bude část této práce věnována konkrétním metodám konstrukční ochrany dřeva. V praktické části práce budou poté porovnávány teoretické poznatky získané v rámci literární rešerše s konstrukčním řešením vybrané dřevostavby. U zvoleného objektu bude nejprve provedena fotodokumentace vybraných rizikových míst, u kterých je předpoklad výskytu zvýšené vlhkosti a následně budou jednotlivé fotografie detailněji analyzovány. Veškeré závěry z vhodných či nevhodných konstrukčních opatření na vybrané dřevostavbě budou shrnuty v závěrečné diskuzi. K případným zjištěným nedostatkům bude také doplněn návrh na vhodnější ochranné řešení.

8

2. Postavení problému v literatuře 2.1. Vlastnosti ovlivňující dřevěné konstrukce Dřevo obecně představuje významný přírodní stavební materiál, který z hlediska svých mechanických a fyzikálních vlastností umožňuje realizaci i konstrukčně náročnějších typů staveb. Jedná se o anizotropní a nehomogenní materiál přírodního původu, pro které jsou typické rozdílné charakteristiky ve třech hlavních řezech – tangenciálním, radiálním a příčném. Základními rysy, kterými se dřevo vyznačuje jsou pevnost, tepelně izolační vlastnosti a schopnost absorpce zvýšené vlhkosti a její opětovné

uvolňování.

Stručná

charakteristika

těchto

vlastností

je

uvedena

v následujících bodech: •

pevnost - vzhledem ke své nízké hmotnosti a snadné opracovatelnosti se dřevo vyznačuje poměrně vysokou pevností oproti jiným materiálům. Jednotlivé druhy dřeva mají rozdílnou pevnost, což umožňuje zvolit příslušný druh dřeva podle potřebné konstrukční a stavební situace.

•

tepelné vlastnosti - dřevo má dobré tepelně izolační vlastnosti, které jsou však do jisté míry ovlivněny tím, že se jedná o hořlavý materiál. Tento fakt představuje z hlediska ochrany proti požáru jistou nevýhodu. I přes tuto negativní vlastnost si však dřevo při požáru dlouho ponechává svoji formu a pevnost. Tepelně izolační vlastnosti dřeva mohou být například sníženy zvýšenou vlhkostí dřeva.

•

vlhkost dřeva – představuje přítomnost vody ve dřevě, která je vyjadřována podílem hmotnosti vody k hmotnosti dřeva v absolutně suchém stavu. Vodu obsaženou ve dřevě rozdělujeme podle jejího uložení do tří skupin:

a) vodu vázanou v chemických sloučeninách, kterou lze odstranit pouze spálením b) vodu vázanou v buněčných stěnách c) vodu volnou, která po zaplnění buněčných stěn vyplňuje mezibuněčné prostory a vnitřní prostor buněk Vlastnosti dřeva ovlivňuje především voda vázaná, která se vyjadřuje mezí nasycení buněčných stěn (MNBS) nebo mezí hygroskopicity (MH). Mez hygroskopicity našich dřevin se pohybuje od 22 % až do 35 % (za obecnou se považuje hodnota 30 %). V následujícím odstavci se pojednává pouze o vodě vázané v buněčných stěnách.

9

Schopnost dřeva přizpůsobovat se svou vlhkostí okolnímu prostředí je považováno spíše za negativní vlastnost. Dřevo přijímá nebo vydává vlhkost ve formě vodní páry a dostává se do rovnováhy, která odpovídá relativní vlhkosti a teplotě vzduchu. Rovnovážná vlhkost dřeva může mít ve stavbě velký rozsah, a to od 6 % v místnosti až po více než 25 % ve vnějším prostředí, a to především v zimním období. Při relativní vlhkosti vzduchu 95-99 % dosáhne vlhkost dřeva 28-30 %, je-li dlouhodobě v tomto prostředí uloženo. V rozpětí vlhkosti 0-30 % přibývá dřevo na hmotnosti a objemu – bobtná, naopak při snižování vlhkosti ztrácí dřevo svoji hmotnost i objem – sesychá. Závislost vlhkosti dřeva na teplotě vzduchu a relativní vlhkosti vzduchu je znázorněna níže na obrázku č. 1. Vlhkostní vlastnosti dřeva významně ovlivňují i jeho technické využití. Například při zvyšujícím se obsahu vlhkosti ve dřevě (0-30 %) se snižuje jeho pevnost a zvýšený obsah vlhkosti zvyšuje pravděpodobnost rizika napadení biotickými škůdci. Měnící se obsah vlhkosti způsobuje rozměrové změny, které jsou nejvíce patrné na příčném řezu. Časté výkyvy v obsahu vlhkosti vedou k opětovném bobtnání a sesychání, čímž může docházet ke vzniku trhlin, které snižují použití a někdy i pevnost dřeva.

Obrázek 1: Závislost vlhkosti dřeva na teplotě vzduchu a relativní vzdušné vlhkosti (Perelygin 1965)

10

2.2. Faktory způsobující degradaci dřeva Dřevo jakožto organický materiál rostlinného původu, je vystaveno zvýšenou měrou možnému znehodnocení. Degradace zabudovaného dřeva může být způsobena dvěma základními kategoriemi činitelů. Jedná se tedy na jedné straně o abiotické vlivy například v podobě slunečního záření či povětrnostních. Druhá strana je reprezentována biotickými škůdci a to jak v podobě hmyzu, tak ve formě dřevokazných hub. Tyto faktory snižují mechanické, fyzikální i estetické vlastnosti a svým působením významně přispívají k znehodnocení dřeva. Především v externím prostředí mohou jednotlivé faktory působit současně a v tomto případě je degradace dřeva mnohem intenzivnější. Spolupůsobení jednotlivých faktorů urychlujících degradaci dřeva je přehledně uvedeno na obrázku č. 2.

Obrázek 2: Schéma činitelů působících na dřevo a jejich důsledky (Žák, Reinprecht 1998)

Následující podkapitoly pojednávají o výše zmíněných skupinách v podrobnějším měřítku.

11

2.2.1. Abiotické vlivy Mezi abiotické faktory, které způsobují poškození dřeva zahrnujeme: • sluneční záření • teplo • kyseliny a zásady • mechanické částice • dešťové srážky a povětrnostní vlivy Působení slunečního záření způsobuje tzv. fotodegradaci dřeva. Fotodegradace nastává vlivem ultrafialového záření, jakožto složky slunečního záření, na dřevo. Nejčastějším projevem tohoto procesu jsou barevné změny, převážně se jedná o tmavnutí napadeného povrchu. Hloubka degradovaného povrchu je zpravidla pouze několik milimetrů a většinou nezasahuje do hloubky více než 1 cm. Fotodegradace je pozvolný děj trvající několik desítek let. Z chemického hlediska je vlivem slunečního záření na dřevo nejvíce degradován lignin, který způsobuje již zmíněné barevné změny v podobě tmavnutí povrchu dřeva. Lignin se vlivem záření postupně přeměňuje na vodou rozpustné látky, které jsou v delším časovém horizontu vyplavovány dešťovými srážkami. Z tohoto důvodu má neošetřený povrch dřeva vzhled vyluhovaného dřeva šedé barvy. Sekundárním důsledkem působení sluneční záření je zvýšení povrchové teploty u světlého dřeva na cca 40 °C a u tmavého až na 80 °C, což v důsledku malé tepelné vodivosti dřeva urychluje vznik trhlin a u dřevin obsahujících pryskyřičné kanálky dochází k výronu pryskyřice. Dřeva lze orientačně rozdělit na druhy odolávající fotodegradaci – například jasan, ořech, dub a druhy podléhající fotodegradaci – například smrk, borovice, modřín. Působení tepla na dřevo má především pozitivní vliv při vyšším obsahu vlhkosti ve dřevě, neboť dochází k rychlejšímu odpařování. Zvýšené teploty, zpravidla to bývá nad 100 °C, způsobují termický rozklad dřeva. V případě, že se jedné o teploty přesahující 275 °C a je přítomen kyslík může docházet k hoření dřeva. Příčinou hoření organické hmoty dřeva je její složení a to především z uhlíku (50 %), kyslíku (44 %) a vodíku (6 %). Pro samotné hoření jsou nezbytné vždy tři základní faktory. Jedná se jednak o přítomnost hořlavého materiálu, dále přítomnost kyslíku a nutnou podmínkou je také dostatečně vysoká teplota.

12

V případě dřeva, jakožto hořlavého materiálu vyskytujícího se téměř vždy v přítomnosti kyslíku, tak k samotnému hoření postačuje splnění pouze dostatečně vysoké teploty. I přes výše zmíněná fakta si dostatečně dimenzované dřevěné nosníky v konstrukcích při hoření zachovávají svoji nosnost několikanásobně déle než nosníky ocelové. Dřevo od povrchu postupně odhořívá rychlostí cca 0,7 – 1 mm/min. Díky tomu ztrácí nosník svoji pevnost jen postupně. Proces hoření dřeva můžeme charakterizovat třemi fázemi (Holan 2008) •

fáze iniciace – počáteční fáze hoření, dochází ke vzplanutí

•

fáze propagace – dochází k rozšiřování plamene a k intenzivnímu rozkladu dřeva

•

fáze terminace – již bezplamenné hoření, dřevo žhne a pozvolně dochází k útlumu hoření

V průběhu termického rozkladu dochází ke změnám fyzikálních i mechanických vlastností dřeva (Holan 2008). Při teplotách do 150 °C dochází pouze k odpařování vody. Při teplotách vyšších, ale nepřesahujících teplotu 180 °C dochází k pomalému rozkladu dřeva a nastávají nevratné změny ve struktuře, které mají negativní vliv na celkové vlastnosti dřeva. Při teplotách do 210°C se rozklad ještě více zintenzivňuje a tvoří se prchavé produkty a hořlavé plyny. V rozpětí 270 až 280 °C probíhá intenzivní rozklad a dřevo již nepotřebuje zdroj ohřevu. Mezi další abiotické vlivy řadíme působení kyselin a zásad na dřevo. Tento proces je většinou označován jako chemická koroze dřeva. Jedná se o poškození struktury dřeva působením různých chemikálií. Některé druhy dřev jsou však odolné vůči zředěným organickým a anorganickým kyselinám, čehož se využívá hlavně při chemické ochraně dřeva. Z hlediska odolnosti vůči kyselinám a zásadám jsou více odolné jehličnaté dřeviny v porovnání s listnatými. Při první fázi působení kyselin a zásad dochází k barevným změnám, poté následuje poškození vlastní struktury dřeva až následně může proces dospět až k úplnému rozkladu dřeva. Jediným vlivem, který není považován za zcela negativní je působení mechanických částic. „Odírání“ povrchu dřeva neboli mechanická abraze je omílání povrchu dřeva různě velkými prachovými částicemi, které jsou unášeny větrem. Důsledkem mechanické abraze je vznik odlišných prohlubenin, jejichž charakter se liší podle toho, zda se jedná o dřevo listnatého nebo jehličnatého stromu. U jehličnatých dřevin, které mají velké zastoupení jarního dřeva vznikají výraznější prohlubeniny. 13

Naopak u listnatých dřevin se nevytváří tak významné prohlubeniny, a to především z důvodu menšího zastoupení jarního dřeva. V důsledku abraze tak dřevo získává členitý povrch, který je dán jeho anatomickou stavbou. Na špatně zabudovaném dřevě mohou dešťové srážky způsobovat změny vlhkosti. Následným bobtnáním a posléze sesycháním vznikají drobné povrchové trhliny, které se postupně rozšiřují a prohlubují. Těmito trhlinami mohou do dřeva vnikat jednak spóry hub nebo zde může klást vajíčka dřevokazný hmyz. Při příznivých podmínkách může dojít k rozšíření dřevokazných hub nebo dřevokazného hmyzu (Štefko a kol. 2009)

2.2.2. Biotické vlivy Druhou skupinou vlivů, které způsobují poškození dřeva jsou již v úvodu této kapitoly zmíněné biotické vlivy. Stejně jako v případě abiotických vlivů, je možné i tuto skupinu dále rozdělit na dílčí kategorie. Mezi biotické vlivy, které mohou způsobit poškození dřeva patří: •

dřevokazné houby

•

dřevokazný hmyz

Tito škůdci degradují dřevní hmotu svojí přirozenou činností. V přírodě zabezpečují rychlé rozložení dřeva, které je ale naopak u dřevěných výrobků nežádoucí, jelikož u nich chceme dosáhnout co nejdelší životnosti. Dřevokazné houby patří mezi nejrozšířenější škůdce degradující dřevo. Rozmnožují se sporami, které jsou vypouštěny do okolního prostředí. Při vhodných okolních podmínkách spory absorbují vodu, bobtnají a zvětšují svůj objem. Následovně potom začínají klíčit a rozrůstají se v tzv. hyfy. Hyfa je houbové vlákno složené buď z jedné protáhlé buňky nebo z velkého množství buněk. Hyfami je tvořeno celé tělo houby, avšak v plodnici jsou hyfy uspořádány jiným způsobem než-li v myceliu. Mycelium (podhoubí) je vlastní tělo houby, které je schopno žít bez nutnosti tvořit plodnice. Plodnice vyroste jen při velmi příznivých okolních podmínkách. Převážná část dřevokazných hub je saprofytická (získává látky pro svůj růst z odumřelých rostlin), cizopasí v již zabudovaném dřevě nebo na dřevě ve skladech. Další druhy dřevokazných hub mohou být parazitické (tj. napadají rostoucí stromy) a nebo saproparazitické (tj. napadají rostoucí strom a v degradačním působení pokračují i po jeho skácení).

14

V přírodě existuje mnoho druhů hub zaručujících ekologicky důležitý rozklad dřeva, avšak u zabudovaného dřeva je nutno tomuto nežádoucímu rozkladu předcházet ochrannými metodami. Růst hub závisí na zdroji potravy a vlivu vlhkostních a teplotních podmínek. Důležitou roli ve vývoji hub hraje také světlo, kyslík, pH dřeva a výskyt kovových iontů. Vhodným zdrojem potravy většiny hub je dřevo, u kterého rozkládají celulosu, hemicelulosy (houby hnědé a měkké hniloby) a lignin (houby bílé hniloby). Pro svůj vývoj ovšem potřebují houby také anorganické látky, které musí obsahovat prvky jako fosfor, vápník, draslík, hořčík a síru. Velmi důležitým faktorem pro jejich růst je vlhkost dřeva nad 20 %, avšak optimální vlhkost bývá zpravidla mezi 35 % až 60 %. Dalším faktorem, který silně ovlivňuje enzymatické reakce hub je okolní teplota, která působí jako činitel urychlující degradaci dřeva. Většina dřevokazných hub roste nejlépe při teplotách mezi 15 až 40 °C. Optimální hodnoty obsahu vlhkosti dřeva a teploty pro různé druhy hub jsou uvedeny v následující tabulce č. 1. Tabulka 1: Dřevokazné houby (Holan 2008)

Dřevokazné houby Dřevomorka domácí Popraška sklepní Trámovka plotní Outkovka pestrá Klanolíska obecná

Vlhkost dřeva (%) min. optim. max. houby hnědého tlení 20 30-40 40-60 20 50-60 20 38-60 houby bílého tlení 20 40-45 20 45-65 -

min.

Teplota (°C) optim.

max.

0-3 0-5 5

17-23 20-32 26-35

28 29-40 39-44

5 10

24-33 okolo 30

38-45 38-44

Většina užívaných klasifikací dřevokazných hub je založena na způsobu jejich působení na dřevo. Dřevokazné houby můžeme tedy následovně rozdělit na houby dřevokazné, dřevozbarvující a plísně. Jednotlivým kategoriím jsou věnovány následující odstavce mé práce. Dřevokazné houby projevující se hnědou a bílou hnilobou patří do třídy Basidoimycota, zatímco houby měkké hniloby, dřevozbarvující houby a plísně řadíme do třídy Ascomycota a Deuteromycota. Houby způsobující hnědou hnilobu svými enzymy degradují hlavně celulosu a hemicelulosy. Následně odhalený lignin na vzduchu oxiduje, což vede k charakteristickému hnědému zabarvení dřeva a vytvoření prasklin. Poté se dřevo rozkládá do kostkovité struktury a posledním stadiem je rozdrcení této struktury na prach.

15

Houby bílé hniloby jsou schopné rozkládat všechny tři hlavní složky dřeva, tj. celulosu, hemicelulosy a lignin. Rozlad hlavních složek dřeva se může lišit podle určitého druhu hub. Degradace může probíhat třemi různými způsoby. Jednak může rozklad polysacharidů a ligninu probíhat současně nebo je rozklad ligninu rychlejší než-li rozklad polysacharidů a v posledním možném případě probíhá rychleji rozklad polysacharidů než ligninu. Napadené dřevo ztrácí své mechanické vlastnosti a zvyšuje se jeho bobtnání, přičemž změny tvaru a rozměrů nejsou příliš patrné. Dřevo si totiž zachovává svůj tvar i ve vysokém stupni degradace. Měkká hniloba se řadí k odděleným typům rozkladu dřeva, jenž má za následek výskyt různorodých zmenšení pevnostních vlastností. S menší aktivitou enzymů dochází k pomalejšímu rozkladu dřeva. Houby měkké hniloby jsou schopné rozkládat polysacharidy i lignin, který je napadán až v pozdějším stupni degradace. Při napadení dřeva měkkou hnilobou dochází ke značné ztrátě pevnosti a nízkým ztrátám dřevní hmoty. Dřevozbarvující houby nemají vliv na mechanické vlastnosti dřeva, ale pouze zhoršují jeho estetické vlastnosti. Vyskytují se ve dřevě s vyšší vlhkostí, převážně nad 25 % a při teplotách od 20 do 25 °C. Nejčastěji vyskytující se barevný defekt je zamodrání, mající tvar paprsčitých pruhů. Toto zamodrání způsobuje až 100 druhů různých hub, další druhy tvoří různobarevné skvrny na dřevě (hnědé, červené, růžové či zelené). Plísně potřebují pro svůj vývoj vysokou vlhkost dřeva i vzduchu a teplotu 25 až 35 °C, avšak není výjimkou ani růst při teplotách okolo 5 °C. Nemění fyzikální ani mechanické vlastnosti dřeva, ale mohou být zdrojem kožních a respiračních onemocnění. Dřevokazný hmyz patří stejně jako dřevokazné houby mezi nejvýznamnější a nejrozšířenější škůdce napadající dřevo. Nejznámější dřevokazný hmyz můžeme rozdělit do dvou řádů. Jednak se jedná o řád Coleoptera – brouci a jednak o řád Isoptera – termiti, kteří jsou popisováni jako dřevo-žravý hmyz. Hmyz projde během svého života čtyřmi stupni vývoje: vajíčko, larva, kukla a dospělý jedinec, přičemž tuto přeměnu nazýváme generační doba. Generační doba je u každého druhu odlišná a velmi záleží na příznivosti okolních podmínek. Tělo veškerého hmyzu má podobnou strukturu a skládá se ze tří hlavních částí, kterými jsou hlava, hruď a zadeček. Největší škody způsobují především larvy dřevokazného hmyzu, které svými požerky vytvářejí ve dřevě chodbičky a tím snižují jeho mechanickou pevnost.

16

Vývoj larev je v podstatě řízen třemi faktory. Těmito faktory jsou dostatek živin, vlhkost dřeva a teplota. Larvy vyhledávají především dřevo bělové, které je nutričně hodnotné. V jádrovém dřevě se vyskytují pouze ze předpokladu, že není jiná možnost obstarání si potravy. Optimální vlhkost je pro každý druh jiná, ale neměla by výrazně klesnout pod 15 % a optimální teplota se pohybuje okolo 25 °C. Dřevokazný hmyz je možné rozdělit na škůdce vlhkého dřeva a škůdce suchého dřeva. Prvé z jmenovaných můžeme následovně rozdělit na hmyz napadající živé nebo čerstvě pokácené dřevo a hmyz žijící ve dřevě, které je již rozkládáno houbami. Tento druh dřevokazného hmyzu potřebuje pro svůj vývoj především vysokou vlhkost dřeva. Dřevokaznému hmyzu napadajícímu suché dřevo obvykle stačí k životu obsah vlhkosti dřeva okolo 20 %. Tento druh hmyzu napadá již zpracované nebo zabudované dřevo jak v exteriéru tak v interiéru. Mezi dřevokazný hmyz způsobující největší škody na zabudovaném dřevě patří tesaříci, červotoči a hrbohlavi (Holan 2009). Optimální hodnoty obsahu vlhkosti dřeva a teploty pro vybraný dřevokazný hmyz jsou uvedeny v následující tabulce č. 2. Tabulka 2: Dřevokazný hmyz (Holan 2008)

Dřevokazný hmyz Tesařík krovový Červotoč proužkovaný Hrbohlav hnědý

Vlhkost (%) min. optim. max. 9-10 30-40 65-80 10-12 28-30 47-50 7-8 14-16 23

Teplota (°C) min. optim. 16-19 28-30 12 21-24 18 26-27

max. 35 29 30

2.3. Přirozená trvanlivost dřeva Přirozenou trvanlivostí dřeva rozumíme jeho schopnost odolávat vnějším abiotickým vlivům či biotickým činitelům a současně si zachovávat své vlastnosti. Trvanlivost dřeva je závislá na jeho chemickém složení. Z chemického hlediska je dřevo tvořeno třemi základními složkami – celulosou (35-55 %), hemicelulosami (20-35 %), ligninem (15-36 %) a dalšími extraktivními látkami. Mezi extraktivní látky dřeva můžeme zahrnout například třísloviny, flavonoidy, terpenoidy nebo chinoidy, které dokážou lépe odolávat hnilobě a jiným poškozením. Hustota dřeva s jeho trvanlivostí nijak nesouvisí. Dalším činitelem jenž pozitivně ovlivňuje trvanlivost dřeva je zajištění vhodné vlhkosti. Ta by se měla pohybovat někde pod hranicí 15 %.

17

Dalším významným faktorem, který ovlivňuje trvanlivost dřeva je jeho přirozená odolnost vůči napadení dřevokaznými houbami. Na základně normy ČSN-EN 350-2 je možné rozdělit jednotlivé druhy dřev do pěti tříd, které se od sebe odlišují stupněm trvanlivosti z hlediska napadení již zmíněnými houbami. Celkový přehled jednotlivých tříd včetně konkrétních příkladů je uveden v následující tabulce č. 3. Tabulka 3: Třídy trvanlivosti dle ČSN-EN 350-2

Třída trvanlivosti 1. velmi trvanlivé 1.-2.

Obchodní název Teak Jarrah Akát Dub

2. trvanlivé

Kaštan Túje

3. středně trvanlivé

3.-4.

Douglaska Ořech Borovice Modřín

4. málo trvanlivé

Smrk Jedle Buk

5. netrvanlivé

Topol

Latinský název Tectona grandi Eucalyptus marginata Robinia pseudoakacia Quercus robur Castanea sativa Thuja plichta Pseudotsuga menziesii Juglans regia Pinus sylvestris Larix decidua Picea abies Abies alba Fagus sylvatica Populus sp.

LD

Hustota [kg/m3] 680

LD

830

Austrálie

LD

740

Evropa

LD

710

Evropa

LD

590

Evropa

JD

370

JD

530

LD JD

670 520

Severní Amerika Severní Amerika Evropa Evropa

JD

600

Evropa

JD JD LD

460 460 710

Evropa Evropa Evropa

LD

440

Evropa

LD/JD

Výskyt Asie

běl všech druhů dřev Přirozená odolnost dřeva je ovlivněna také jeho odolností vůči napadení hmyzem. Obecně je možné konstatovat, že bělové dřevo všech evropských a také většiny neevropských dřevin je náchylné k napadení tesaříkem krovovým, bělové dřevo většiny jehličnatých i listnatých dřevin je náchylné k napadení červotočem, nicméně jádrové dřevo je napadáno méně. Běl listnatých dřevin s vyšším obsahem škrobu je náchylná k napadení hrbohlavem.

18

Vrstvené dřevo a materiály na bázi dřeva jsou vůči napadení biotickými škůdci odolnější, než dřevo přírodní, přesto je zde riziko napadení především houbami a plísněmi. Napadení hmyzem může být podstatně sníženo vlivem lepidla, použitého při výrobě. U vrstveného dřeva (překližek) bylo již zjištěno napadení červotočem, tesaříkem krovovým však nikoli.

2.3.1. Požární odolnost dřeva Požární odolnost je určitý souhrn znaků který nám charakterizuje, jak dlouho dokáže dřevěný materiál odolávat účinkům ohně. Na základě těchto údajů se potom požární odolnost vyjadřuje v jednotkách minut. Objekty se zařazují do určitých stupňů protipožární bezpečnosti, kde se vyžaduje příslušná úroveň požární odolnosti jednotlivých stavebních konstrukcí a uzávěrů. Ku příkladu konstrukce se stanovenou odolností 30 minut si po celou tuto dobu musí zachovat svou nosnost, celistvost a stabilitu. Zároveň také platí, že teplota na odvrácené straně nesmí přesáhnout určenou hodnotu. Dřevo má oproti ocelovým profilům velmi malou tepelnou vodivost a tím nejsou konstrukční spoje namáhány tepelnou roztažností. Při správném dimenzování má dřevo z pohledu stability poměrně dobré vlastnosti. Hořením se vytváří zuhelnatělá vrstva, která má autoretardační charakter. Tyto vlastnosti si zachovávají všechny dřevěné prvky a to i lepené. O neporušenosti svědčí nejen barva, ale i odborné testy, které potvrdily zachování fyzikálních i mechanických parametrů. Požární odolnost dřeva se může zvýšit pomocí antipyrénů (tzv. retardéry hoření). Antipyrény působí v první fázi požáru a mohou ovlivnit hořlavost dřevěných materiálů.

19

Z následujícího obrázku jsou patrné jednotlivé vrstvy dřeva, které se vytvořily, resp. přeměnily v důsledku požáru (Osvaldová 2008).

Obrázek 3: Změna dřeva v průřezu konstrukčního prvku při požáru (Kuklík, 2005) a) vrstva zuhelnatělého dřeva (dřevěného uhlí) b) vrstva pyrolýzy (tepelného rozkladu dřeva) c) vrstva tepelně nezměněného dřeva

Norma ČSN 73 0862 změna b konkrétně stanovuje stupně hořlavosti stavebních hmot. Různé druhy dřeva rozděluje do tří skupin dle jejich odolnosti vůči požáru resp. dle jejich hmotnostního úbytku na dřeva odolná, méně odolná a neodolná, tak jak je uvedeno v následujícím přehledu: • odolné (hmotnostní úbytek pod 20 %) – modřín, smrk, dub • méně odolné (hmotnostní úbytek 20 % až 30 %) – borovice, buk • neodolné (hmotnostní úbytek nad 30 %) – jasan, topol

20

3. Konstrukční ochrana dřeva Konstrukční ochrana dřeva a dřevařských výrobků má za cíl zajistit dlouhou životnost zabudovaných konstrukčních prvků a současně si zachovat své funkční a estetické vlastnosti. V prvé řadě je třeba posoudit v jakém prostředí se bude dřevo nacházet (tj. zda-li se bude jednat o exteriér nebo interiér) a poté zvolit vhodný typ ochrany (konstrukční, fyzikální nebo chemickou). Z výše uvedených možných způsobů ochrany se snažíme v co největší míře volit především konstrukční ochranu dřeva. Fyzikální ochranu dřeva používáme spíše jako doplněk ochrany konstrukční, neboť se jedná o značně finančně i časově náročnou ochranu. Chemickou ochranu dřeva využíváme v krajních případech jako např. sanace objektů nebo v případě vyššího stupně ohrožení – tzv. třídy použití 3 až 5 (viz dále). Hlavním cílem všech způsobů ochrany dřevěných konstrukcí je vytvoření nepříznivých podmínek pro život biotických škůdců a zvýšení odolnosti dřeva před různými abiotickými vlivy.

3.1. Metody (konstrukční) ochrany dřeva Externí dřevěné prvky jsou často a dlouhodobě vystavovány různých abiotickým vlivům a jsou umístěny do prostředí vhodného k aktivitě biologických škůdců. Konstrukční

ochrana

nespočívá

pouze

v použití

vhodných

druhů

dřeva,

propracovanosti tvarů včetně detailů, ale i v použití bariérových nátěrů například proti vlhkosti nebo napadení škůdci. Následující podkapitoly se zabývají nejprve výběrem vhodného materiálu, jakožto jedné z možných variant ochrany dřeva a následně druhá podkapitola je věnována tvarové optimalizaci jednotlivých dřevěných prvků.

3.1.1. Materiálová optimalizace Materiálovou optimalizací rozumíme výběr vhodných druhů dřeva a materiálů na bázi dřeva. Volba materiálů vychází převážně z požadavků investora a projektanta. V našich klimatických podmínkách jsou používány převážně jehličnaté dřeviny typu smrk, borovice, modřín, jedle a z dovozu případně douglaska. Z listnatých dřevin se používá dub, akát a taktéž některé dřeviny z dovozu (např. teak, jarrah, padouk, meranti, ipe nebo bangkirai).

21

Exotické dřeviny se na jednu stranu vyznačují vysokou trvanlivostí, tvrdostí a barevnou rozmanitostí, nicméně na straně druhé je značně diskutabilní přizpůsobení těchto dřevin našim klimatickým podmínkám. Vhodným výběrem dřeva či dřevěných materiálů musíme nejprve zohlednit možná rizika jejich poškození biologickými škůdci, povětrnostními vlivy a požárem, abychom využili jejich přirozené trvanlivosti. Při výstavbě objektů se používají i různé materiály na bázi dřeva (lepené lamelové dřevo, překližky, laťovky, třískové desky, OSB desky, vláknité desky, cementotřískové desky apod.). Jedná se o dezintegrované dřevo ve formě dýh, třísek, vláken a doplňkových látek. Doplňkovými látkami jsou hlavně pojiva (močovinoformaldehydová lepidla, fenolformaldehydová lepidla a jiná) a hydrofobizátory (ochrana proti vodě, např. parafín). Ani takto vyrobené kompozity nejsou úplně odolné vůči některým dřevokazným houbám a plísním, přesto jsou odolnější než-li přírodní dřevo. Oproti tomu dřevokazný hmyz dokáže napadnout pouze lepené lamelové dřevo, laťovky a překližky, přičemž závisí na druhu dřeva a šířce lamel nebo dýh. K perspektivním materiálům řadíme modifikované dřevo, které je upravené termicky nebo pomocí speciálních chemikálií. Takto upravené dřevo se vyznačuje vyšší odolností proti biologickým činitelům, lepší rozměrovou stálostí a nižší hygroskopicitou. Negativní vlastností modifikovaného dřeva je ale nižší pevnost (Reinprecht 2009)

3.1.2. Tvarová optimalizace Tvarovou optimalizaci je třeba dodržovat u dřevěných prvků určených především do exteriéru. Snižuje se tím navlhavost, poškození dřevokazným hmyzem a houbami i poškození povětrnostními vlivy. Zásady tvarové optimalizace jsou podle Reinprechta (2008) následující: • minimalizovat podíl čelních ploch vzhledem k bočním • nepoužívat prvky s výraznějšími trhlinami a dřeviny náchylné k tvorbě trhlin • dřevěné šindele a jiné prvky v kontaktu se srážkovou vodou vyrobit štípáním nebo tesáním, nikoli řezáním • čelní plochy sloupů chránit svrchu přístřeškem nebo je seříznout šikmo • tenkostěnné profily vybavit z vnitřní strany drážkami • vodorovně kladené prvky naklonit do malého spádu, tak aby z nich srážková voda stékala, přičemž výhodné je ponechávat mezi prvky spáry pro odtok vody 22

• nepoužívat takové typy spojů, do nichž voda snadno zatéká a těžko se odpařuje • hrany dřevěných prvků je třeba vhodně zaoblit, hlavně před jejich úpravou nátěry (předchází se odlupování nátěru) • u oken a dveří je nutné vytvářet detaily k zajištění odtoku vody ze štěrbin a spár proti tvorbě kondenzační vody a k odtoku vody z konstrukčních detailů • dřevěné obklady stěn ukládat převážně svisle, aby z nich voda lépe odtékala a u spojů pero a drážka přihlížet i ke směru převládajících větrů • u vodorovných obkladů omezit pronikání vody do spojů, to znamená správně řešit jejich orientaci a kontruj detaily • střechy řešit s dostatečně dlouhými přesahy, aby se venkovní stěny chránily před vodními srážkami • obklady dřevěných stěn řešit tak, aby byly v dolním úseku dostatečně dlouhé a překrývaly hydroizolační spáru mezi základem a konstrukcí, a tím bránily vnikání odstřikující vody do spodní části konstrukce

Obrázek 4: Vliv nedostatečného (a) a dostatečného (b) přesahu střechy na atak dřevěné stěny srážkovou vodou (Reinprecht 2009)

23

a)

b)

Obrázek 5: Nevhodné (a) a správné řešení (b) vzájemných styků u vnějšího vodorovně kladeného obkladu (Reinprecht 2009)

3.2. Hydroizolace dřeva Hydroizolace patří mezi základní principy ochrany zabudovaného dřeva, které mají uchovávat dřevo v suchém stavu. Ve vnějším prostředí je dřevo vystaveno opakovanému kontaktu s vodou a ochrana těchto prvků bývá často problematická. Naopak ve vnitřním prostředí je důležité vytvoření dokonalé hydroizolace objektu vůči vodě spodní a srážkové, při zachování dostatečné paropropustnosti podlah a střech. Hydroizolace se vkládají mezi dřevěné prvky a materiály, kde hrozí vnikání vody do dřeva. Hydroizolace se používají do základů, střešního pláště i obvodových stěn. Nejčastější riziková místa s vyskytující se zvýšenou vlhkostí u dřevostaveb jsou patrná z obrázku číslo 6. Těmto různým oblastem jsou věnovány následující podkapitoly.

Obrázek 6: Místa nejčastějších poruch ve stavbě (Ptáček 2009)

24

3.2.1. Izolace dřeva od zdrojů vody Výrobky ze dřeva nacházející se v exteriéru je třeba izolovat od spodní, kapilární, srážkové, odstřikující, provozní i kondenzované vody, která zvyšuje vlhkost dřeva a usnadňuje tak napadení dřeva biotickými škůdci. U otevřených konstrukcí nelze izolovat dřevo od zdrojů vody tak snadno jako je tomu u zastřešených konstrukcí. Snažíme se proto navrhnout konstrukce tak, aby zde nebyla voda dlouhodobě zadržována. Zastřešené konstrukce jsou víceméně chráněné před přímím působením srážkové vody. Tyto konstrukce je ale třeba chránit i od jiných zdrojů vody, především vody spodní, kapilární, odstřikující a kondenzační. Účelem ochrany proti kapilární vodě je zamezit přímému kontaktu dřeva s jinými vlhkými materiály, jako například betonem, zdivem, zeminou apod., tak aby nedocházelo k nepříznivému zvyšování vlhkosti dřeva. Z pravidla se ochrana proti kapilární vodě provádí pomocí vzduchové izolace a hydroizolace. Vzduchová izolace zamezuje pronikání vody do dřeva kapilárními silami z různého materiálu, ať už z hygroskopického (např. beton, zdivo nebo kamenina) nebo z nehygroskopického (např. kovový spojovací prostředek s možností kondenzace vody na jeho povrchu). Zároveň je však zajištěn trvalý přísun vzduchu, který případnou vlhkost odvádí. Na obrázku číslo 7 je ukázka vzduchové izolace sloupů, kterou lze zabezpečit připojením patky sloupu k betonovému základu pomocí ocelových přípravků s dostatečným odstupem od úrovně země.

Obrázek 7: Možnost ukotvení dřevěného sloupu. (Reinprecht 2009)

25

Následující obrázek číslo 8 zobrazuje řešení spodní části venkovních stěn. Ta má být řešena tak, že v kontaktní spáře mezi dřevěným stavebním dílem a soklem je izolační vrstva a spára je mimo to chráněna před stříkající srážkovou vodou. Doporučená výška spáry od země je 300 mm.

Obrázek 8: Přesah vnějšího obkladu (Reinprecht 2009)

Co se týká uložení stropních trámů na zdivo nebo beton, je toto v praxi řešeno izolační mezivrstvou, jak naznačuje obrázek číslo 9. Dříve se zhlaví podkládalo dubovými prkénky, v současnosti se prkénka napouští fungicidními prostředky. Ostatní strany zhlaví trámu nemají být ve styku se zdivem nebo betonem a mají být pokud možno odvětrávány. Tato problematika je ale v praxi často opomíjená.

Obrázek 9: Využití vzduchové mezery pro uložení stropnice do zdi (Reinprecht 2009)

26

3.2.2. Hydroizolace dřevěných prvků od základového zdiva Zdrojem přísunu vody do základového zdiva může být spodní voda, kapilární voda v zemině nebo voda zkondenzovaná na základovém zdivu. Z těchto důvodů je důležitá styková spára mezi spodní nebo základovou deskou a obvodovou stěnou dřevostavby. Podle platných předpisů musí být podlahová konstrukce v prvním nadzemním podlaží nejméně 0,15 m nad nejvyšším bodem přilehlého upraveného terénu nebo terasy na terénu. Dřevěné prvky mají být dostatečně odizolovány od základového zdiva či betonu. U dřevěných prvků je také nutné přistoupit i k použití chemických prostředků na jejich ochranu. V případech kdy dochází k trvalému vlhnutí základů a následovně i obvodových stěn na bázi dřeva, různých dřevěných kompozitů nebo různých minerálních materiálů, je nutné přistoupit k opatření omezujícímu vzlínání vody do základového zdiva. K tomuto účelu mohou sloužit například mechanické metody podřezání či odvětrávání základového zdiva, spolu se založením mechanické nepropustné hydroizolační vrstvy (hliníkové destičky, PVC, PE nebo asfaltové pásy). Stejně důležité je řešení detailu napojení obvodové stěny stavby ze dřeva na základovou desku i z hlediska povrchových teplot a rizika výskytu plísní. Pro bezpečnou a spolehlivou funkci prakticky všech styků konstrukcí nestačí jen zabezpečit, aby povrchové teploty v místě příslušného styku či kouty byly vyšší než je hodnota rosného bodu. Zejména u dřevostaveb je potřeba dbát na to, aby minimální povrchová teplota byla bezpečně mimo riziko vzniku plísní. To znamená, že povrchová teplota v příslušném koutě musí zabezpečit, aby podíl částečného tlaku vodní páry ku částečnému tlaku nasycené vodní páry, který odpovídá této povrchové teplotě a příslušné relativní vlhkosti vnitřního prostředí vyšetřované místnosti, byl menší než 8:10 (Chmurný 2001).

3.2.3. Hydroizolace střech Jak již bylo zmíněno v úvodu celé kapitoly i střechy představují velmi rizikovou oblast z hlediska možnosti zvýšené vlhkosti. V rámci této kapitoly bych se rád zaměřil na otázku hydroizolace plochých a sklonitých střech. Hydroizolační vrstva je vrstva nepropustná pro vodu v kapalném i tuhém skupenství v důsledku hydroizolačních vlastností použitých materiálů a hydroizolační celistvosti a spojitosti (ČSN P 73 0600 Hydroizolace staveb – Základní ustanovení).

27

Hydroizolační vrstva plochých střech musí být vodotěsně napojena na veškeré střešní okraje vnější (atiky, římsy) i vnitřní (vtoky, komíny, světlíky, potrubí apod.), tak aby nedošlo k zatékání srážkové vody na dřevěné prvky. Mezi krytinou a stropem musí být odvětrávací mezera, která zajišťuje nepřetržitou cirkulaci vzduchu, aby nedošlo k možnému výskytu kondenzační vody. V současnosti se k hydroizolaci plochých střech nejčastěji používají tyto druhy materiálů: • asfaltové pásy • umělohmotné fólie (PVC, VAE, PO, PIB atd.) • stěrky neboli tekuté fólie • měděné plechy • pozinkované plechy Trendem především posledních let je provádění ozelenění střech, které je velmi významně závislé na absolutně dokonale provedené hydroizolační vrstvě a to především z toho důvodu, že dodatečná oprava představuje značně pracnou a nákladnou činnost. Nejdůležitějším úkolem sklonitých střešních konstrukcí je chránit objekty před negativními klimatickými vlivy. Zejména před srážkami, větrem a přímým slunečním zářením. Sklonité střechy můžeme rozdělit na střechy šikmé a strmé. Původně se sklonité střechy skládaly ze dvou základních vrstev – z nosné vrstvy (dřevěné latě nebo bednění) a z hlavní hydroizolační vrstvy. Základní vrstvy se do současnosti rozšířily ještě o doplňkové vrstvy, které při správné aplikaci zajišťují větší spolehlivost konstrukce. Mezi doplňkové vrstvy řadíme tepelně-izolační vrstvy, parotěsné vrstvy, pojistnou hydroizolační vrstvu a vzduchovou mezeru. Hlavní hydroizolační vrstvu mohou tvořit: • pálené tašky • betonové tašky • přírodní břidlice • vláknocementové desky • měděné plechy • pozinkované plechy • hliníkové plechy • dřevěné šindele • asfaltové šindele • došky ze slámy nebo rákosu 28

U sklonitých střech je nutná zvýšená pozornost v místech napojení různých rovin střech (např. nároží nebo úžlabí) nebo v místech technických otvorů (např. komíny, střešní okna). Jde o kritické zóny, které je potřeba kontrolovat a věnovat jim zvýšenou kontrolu, neboť zde dochází k častým poruchám a následnému zatékání vody do dřeva (Fajkoš, Novotný 2003).

3.2.4. Ochrana proti kondenzační vodě Ochranu proti kondenzační vodě lze zpravidla zajistit dvěma způsoby. Jednak pomocí stavebně-konstrukčního řešení a jednak vytvořením vhodných klimatických podmínek. Účelem této ochrany je zamezení vzniku kondenzační vody ve stěnách, střechách, ale i na vnitřní straně stěn. Pokud dojde ke kondenzaci vody na vnitřní straně stěny, jedná se obvykle o velké množství vody, která zde může působit dlouhodobě. Dřevařské výrobky, které jsou určeny do suchého prostředí obvykle nejsou projektovány pro namáhání vlivem vlhkosti. Výskytu kondenzační vody na povrchu a v průřezu materiálů lze zabránit pomocí stavebně-konstrukčních opatření. Stavební díly pro výrobu stěn a střech musí mít dostatečné tepelně-izolační vlastnosti odpovídající platným normám a musí se zamezit vytváření tepelných mostů uvnitř stavebních dílů. U izolačních desek orientovaných dovnitř (panelové stavby) musí být zabezpečeno, aby uzávěr izolační vrstvy byl tvořen těsně u žebra a izolační látka byla pevně stlačena. Tvorba zkondenzované vody uvnitř průřezu materiálů je nebezpečná tím, že je zpočátku neviditelná a stane se zřetelnou teprve tehdy, když už způsobila nevratné škody (Žák, Reinprecht 1998).

Obrázek 10: Vliv geometrie tvaru ostění střešního okna na možnou kondenzaci vody (Reinprecht 2009)

29

Technicky správnou strukturou průřezu se zamezí kondenzaci vodních par uvnitř stěny. Významné je uspořádání parotěsné zábrany, aby se zabránilo difúzi vodních par směrem do místnosti a zároveň musí být zajištěna vzduchotěsnost stěny. Vzniku kondenzační vody lze zabránit i vhodnými klimatickými podmínkami uvnitř a vně objektu. Mezi hlavní klimatické podmínky řadíme relativní vlhkost vzduchu, teplota vzduchu, tlak vzduchu a cirkulace vzduchu. Většinou lze klimatické podmínky ovlivňovat především uvnitř objektu pomocí stavebně-konstrukčního řešení nebo vzduchotechnickým zařízením. Vhodnou úpravou klimatických podmínek v objektu výrazně snižujeme riziko poškození dřeva vlivem vlhkosti a předcházíme tak následnému napadení biotickými škůdci. Jestliže i přesto dojde k vytvoření kondenzátu vody, klimatizací dosáhneme rychlejšího odvedení vody z objektu. Všeobecně platí zásada pravidelného a správného větrání, aby byla zajištěna relativní vlhkost vzduchu 45 % až 55 % a teplota kolem 20 °C. Při dodržení této zásady je zajištěna tvarová stálost dřeva a napadení biotickými škůdci je téměř vyloučeno. Kromě ochrany již zabudovaného dřeva v konstrukcích je třeba dbát

zvýšené

ochrany proti vlhkosti i během stavby. Dřevo určené k výrobě dřevostaveb je třeba chránit proti vlhkosti a dešťovým srážkám, neboť je v některých případech uměle předsušeno. Případná zvýšená vlhkost z důvodu špatné ochrany během stavby může způsobit řadu potíží při montážích a v konečné úpravě. Dřevo by mělo být chráněno i během dopravy a skladování. Při sladování nesmí být dřevo uloženo přímo na zem jelikož dochází k znečistění a zvýšení vlhkosti kapilárními silami. Skladované dřevo na stavbě je potřeba zakrýt proti srážkové vodě, avšak zároveň musí být zachována přirozená cirkulace vzduchu. Kvalitní řezivo se v případě potřeby může ošetřit chemickými prostředky proti modrání a plísním.

3.3. Ochrana dřeva dle normy ČSN-EN 335 ČSN-EN 335 – Trvanlivost dřeva a materiálů na bázi dřeva, je norma, která mimo jiné definuje pět základních tříd použití (dříve též tříd ohrožení) z hlediska ochrany dřeva. Tato norma nám určuje vhodnou ochranu dřeva, která je podmíněna především okolními

podmínkami

dlouhodobě

uloženého

dřeva.

Tyto

podmínky

jsou

charakterizovány zejména vlhkostí dřeva a možností styku dřeva s vodou nebo zemí. Zároveň jsou zde vyjmenováni biotičtí škůdci pro každou expozici a tedy i třídu použití.

30

V následujícím části jsou jednotlivé třídy použití popsány, přičemž se jedná o aplikaci na rostlé dřevo dle normy ČSN EN 335-2. Třída použití 1 Dřevo uložené pod střechou, které není vystaveno povětrnostním vlivům ani zvýšené vlhkosti. Možnost napadení dřeva dřevokaznými houbami a plísní je téměř vyloučeno. Napadení materiálu dřevokazným hmyzem je možné, avšak záleží na použitém druhu dřeviny, geografické poloze a gradaci škůdce v dané oblasti. Třída použití 2 Dřevo uložené pod střechou, které není vystaveno povětrnostním vlivům, ale zvýšená vlhkost v okolním prostředí může vést k navýšení vlhkosti dřeva nad hranici 20 %. Toto navýšení vlhkosti není trvalého charakteru, ale může dojít k napadení dřevozbarvujícími houbami a plísněmi. Zvyšuje se i riziko napadením dřevokaznými houbami. Ohrožení dřevokazným hmyzem je stejné jako u třídy 1. Třída použití 3 Dřevo je vystaveno povětrnostním vlivům a opakované zvýšené vlhkosti. Není zde přímý kontakt se zemí, ale dřevo bude často vystaveno vlhkosti převyšující 20 %. Dřevo bude náchylné k napadení dřevokaznými, dřevozbarvujícími houbami a plísněmi. Ohrožení dřevokazným hmyzem je stejné jako u třídy 1. Třída použití 4 Dřevo je v přímém styku se zemí nebo sladkou vodou. Vlhkost dřeva je v tomto prostředí dlouhodobě vystavena nad 20-ti % vlhkostní hranicí. Je zde vysoká pravděpodobnost napadení dřevokaznými houbami a hmyzem. V geograficky vhodných oblastech mohou být vážným škůdcem termiti. Třída použití 5 Dřevo je v nepřetržitém kontaktu s mořskou vodou a vlhkost dřeva je trvale nad 20 %. Největší škody mohou vznikat při napadení bezobratlými mořskými organismy jako Limnoria spp. a Teredo spp. Dřevěné části vyčnívající z vody mohou být napadeny dřevokazným hmyzem a termity.

31

Tabulka 4: Výskyt biologických činitelů v třídách použití dle ČSN-EN 335-2 Výskyt biologických činitelůa

Popis vystavení Třídy použití

Expozice dřeva

účinku vlhkosti v provozních

Mořští Houby

b

Brouci

Termiti

podmínkách 1

2

interiér, zakryté

max. 20 %

interiér nebo

příležitostně

zakryté

> 20 %

3.1 exteriér, bez styku se zemí, chráněné 3

sucho

příležitostně > 20 %

škůdci dřeva

-

U

L

-

Uc

U

L

-

Uc

U

L

-

Uc

U

L

-

Ud

U

L

-

Ud

U

L

-

Ud

Ue

Le

U

3.2 exteriér, bez styku se

často

zemí,

> 20 %

nechráněné 4.1 exteriér, v kontaktu se

převážně nebo trvale

zemí a/nebo

> 20 %

sladkou vodou 4

4.2 exteriér, v kontaktu se zemí (zcela) a/nebo se

trvale > 20 %

sladkou vodou 5

v mořské vodě

trvale > 20 %

Vysvětlivky: U – vyskytuje se obecně v Evropě a EU oblastech L – vyskytuje se místně v Evropě a EU oblastech a – vzhledem pouze k místním kritickým podmínkám expozice a potřebám předpisu, je možné místně rozdělit biologické činitele do podtříd b – riziko napadení může být vzhledem k specifickým podmínkám a geografické poloze zanedbatelné c – dřevozbarvující + dřevokazné houby d – dřevozbarvující + dřevokazné + houby způsobující měkkou hnilobu e – části prvků, které se nacházejí nad vodou, mohou být napadeny dřevokazným hmyzem, včetně termitů

Riziko možného napadení dřeva biotickými škůdci je řazeno od nejnižšího po nejvyšší v přímém vztahu s třídou použití. Při rozhodování do jaké třídy zařadíme příslušný dřevěný prvek, bychom se měli řídit principem vylučovací metody ANO/NE, tak jak je naznačeno na následujícím zjednodušeném grafickém zobrazení. 32

Použití stavebního prvku nad vodou (Bez trvalého kontaktu se zemí nebo vodou)

ANO

NE

Prvek pod přístřeškem, úplně chráněn před vlhkostí

ANO

Prvek v kontaktu se slanou vodou

NE

NE

Prvek vystaven soustavnému vlhnutí

NE

1

2

ANO

Je zde kontakt se zemí nebo sladkou vodou

ANO

3

4

5

Obrázek 11: Vylučovací schéma pro určení tříd použití (Žák, Reinprecht 1998)

33

Třídy biotického ohrožení dřeva 1 až 5, eventuálně kritickou hranici vlhkosti dřeva 20 %, je možné stanovit pomocí vypočtené vlhkosti dřeva wvyp: wvyp.= wrovnovážná + (wpůvodní – wrovnovážná) ˣ wdodatečná ˣ a (%) kde: wrovnovážná – je vlhkost dřeva závislá na teplotě a relativní vlhkosti vzduchu wpůvodní – je původní vlhkost dřeva před zabudováním do objektu wdodatečná – je vlhkost dřeva zvýšená proti rovnovážné vlhkosti například vlivem srážkové vody, kondenzační vody a podobně a – je součinitel vysychání dřeva (0,1 až 0,9). Uvedený součinitel je závislý na rozměrech, tvaru a povrchu dřeva a též závisí na klimatických podmínkách v objektu. Tabulka 5: Součinitel vysychání dřeva dle tvaru prvku a prostředí (Žák, Reinprecht 1998)

Podmínky vysychání dřeva Lehké vysychání (dobré proudění vzduchu) Ztížené vysychání (omezené proudění vzduchu) Obtížné vysychání (dřevo je ze všech stran zakryto, nalakováno, apod.)

„a“ – součinitel vysychání dřevěných prvků Deskové Deskové Hranoly a h < 50 mm h < 100 mm sloupy 0,1

0,2

0,3

0,3

0,4

0,5

0,8

0,8

0,9

3.3.1. Aplikace tříd použití pro rostlé dřevo V předchozí kapitole bylo pouze teoreticky pojednáno o třídách použití, přičemž jejich reálná aplikace dle normy ČSN-EN 335-2 na prvky z rostlého dřeva bude obsahem této podkapitoly. Pokud je v souvislosti s třídami použití označena i potřeba chemické ochrany, jde především o možnost pravděpodobného poškození dřeva v delším časovém horizontu. Před zabudováním dřevěných částí do obytného domu je nutné dřevo upravit na požadovanou vlhkost. Doporučená procentuální vlhkost dřeva před jeho zabudováním do objektu je uvedena na obrázku 12.

34

Obrázek 12: Obvyklá vlhkost dřeva v různých částech stavby (Žák, Reinprecht 1998)

Konkrétní zařazení jednotlivých dřevěných prvků dle tříd použití stanovených normou, je uvedeno v následujících odstavcích: Třída použití 1 Můžeme sem zařadit veškeré dřevo v obývacích místnostech (tj. obložení stěn, dveře, schodiště, dřevěné podlahy, nábytek atd.). Trámy musí být buďto viditelné ze tří stran nebo zcela opláštěné. Při dobrém odvětrání zadní stranou lze do této skupiny zařadit i dřevěné obložení koupelen. Sklepní prostory jsou rozděleny podle vlhkostních poměrů, přičemž do této třídy použití patří sklepy suché. Třída použití 2 Do této třídy řadíme nepřístupné spodní strany konstrukcí, ploché střechy či dřevěné exteriérové obklady. Mohou sem být zařazena i okna, která jsou pravidelně ošetřována. Mezi třídy ohrožení 2 – 3 je možné zařadit stropní trámy, zhlaví krokví, pozednice aj., které podléhají změnám vlhkosti hlavně ve zhlavích.

35

Třída použití 3 Do této třídy spadají veškerá venkovní okna a dveře, u kterých není prováděno pravidelné ošetření a taktéž konstrukčně špatné řešení obložení stěn koupelen a sprch. Stejně tak sem řadíme vlhké sklepy a podkladové konstrukce se špatným odvětráním ze zadní strany nebo při špatně izolované venkovní zdi a také externí stavební části jako balkony, ostění na soklech bez styku se zemí nebo ploty. Rovněž neohřívaný, vůči střeše neoddělený krov, který je často vystaven kondenzační vodě, lze zařadit do třídy použití 3. Třída použití 4 Do této třídy spadá veškeré dřevo v přímém kontaktu se zemí a sladkou vodou, jako jsou palisády, kůly a různé zahradní a zemědělské dřevo. Veškeré dřevo v interiéru obytných domů, které je zabudováno ať už viditelně anebo je ze všech stran chráněno vhodnými konstrukčními řešeními, nepotřebuje chemickou ochranu dřeva (Žák, Reinprecht 1998)

36

4. Materiál a metodika

Pro praktickou část této práce byla vybrána novodobá srubová konstrukce z lepeného dřeva. Současné srubové konstrukce jsou ovlivňovány především vyššími požadavky člověka na bydlení, vyššími normativními kritérii na kvalitu konstrukcí, širokými technologickými možnostmi dřevařské výroby a vývojem stavebních materiálů. Srubové konstrukce z lepeného dřeva jsou oproti konstrukcím z masivního dřeva modernější a mají i další své přednosti. Mezi nejvýznamnější vlastnosti zahrnujeme vyšší kvalitu dřeva v lepeném prvku, rozměrovou stabilitu a estetický vzhled srubu bez trhlin na exteriérové i interiérové straně čímž je zajištěno i zlepšení tepelně-technických vlastností, neboť do tepelného odporu je zapojená celá tloušťka prvku bez trhlin. Slepením jednotlivých dřevěných částí lze docílit požadované dimenze a tvaru příčného profilu. Lepení může být prováděno ve všech potřebných směrech, na výšku, šířku i délku prvku.

37

4.1. Základní charakteristika vybraného objektu Zkoumaná

novodobá

srubová

konstrukce

z lepeného

dřeva

se

nachází

na Praze-západ v obci Černovičky. Výstavba tohoto objektu probíhala v roce 2004 a téhož roku byla také dokončena. Na základě vypracované projektové dokumentace byla zahájena výroba jednotlivých prvků. Všechny dřevěné prvky byly zhotovené ve Finsku firmou Finnlamelli, která se specializuje na výrobu staveb z lepeného dřeva. Jednotlivé prvky byly poté převezeny a sestaveny firmou Koželuha, která úzce spolupracuje právě s firmou Finnlamelli. Přibližné náklady na výstavbu činily 3 600 000,- Kč. Stavba je umístěna v horní polovině mírně svažitého pozemku. Jedná se o rodinný dům, který se sestává ze dvou nadzemních podlaží. V prvním nadzemním podlaží se za vstupními dveřmi nachází zádveří, ze kterého vstupujeme do chodby. Z chodby je poté možné jít do obývacího pokoje spojeného s kuchyní, odkud je také možný přístup do zimní zahrady, anebo přístup do pracovny a do koupelny se sociálním zařízením. Z prvního nadzemního podlaží se po dřevěném schodišti dostaneme do druhého nadzemního podlaží. V druhém nadzemním podlaží se nalézají tři ložnice, přičemž ze dvou je přístupný balkón. Na patře je také koupelna se sociálním zařízením. Na severo-východní straně k domu přiléhá dílna, která je přístupná z venkovní části objektu. Hlavní nosnou částí dřevostavby je obvodový plášť z lepeného borového dřeva, jehož tloušťka je 164 mm. Jednotlivé prvky jsou lepené ze tří fošen, přičemž krajní fošny jsou vždy orientovány pravou stranou do interiéru a exteriéru. Tím je zamezeno vytvoření prasklin a možnému napadení biotickými škůdci. Požadovaného tvaru docílíme frézováním, tak aby bylo zajištěno přesné spasování jednotlivých dílců na sebe. Rohové spoje a napojení nosných příček je vytvořeno přeplátováním při přesahujícím zhlaví srubové konstrukce. Strop mezi prvním a druhým podlažím je tvořen trámy z lepeného dřeva s dřevěným záklopem. Stropní konstrukce je řešena s dostatečně tepelně-izolačními vlastnostmi a bylo počítáno i se snížením vzduchové neprůzvučnosti. Zastřešení celé dřevostavby je zabezpečeno sedlovou střechou, na které hlavní hydroizolační vrstvu tvoří betonové tašky. Jednotlivé vrstvy střešní konstrukce jsou palubkový podhled, laťkový rošt, parozábrana, izolační materiál, doplňková izolace, vzduchová mezera a krytina. Okenní otvory jsou osazeny dřevěnými eurookny.

38

4.2. Metodika U vybrané dřevostavby byly nejprve zjištěny základní informace a provedena vizuální prohlídka, následně pak byla pořízena fotodokumentace celého objektu. Na následujících fotografiích jsou vyznačeny a poté konkrétně popsány nedostatky či naopak vhodné využití konstrukční ochrany dřeva. Na fotografiích jsem se zaměřil na riziková místa, kde vznikají nejčastější příčiny zvýšené vlhkosti dřeva. Nejčastěji se jedná o místa styku dřeva s jiným materiálem, zabudování oken a dveří nebo technické zpracování střech. Podle normy ČSN-EN 350-2 byla stanovena přirozená trvanlivost jednotlivých druhů dřevin použitých v objektu a dle normy ČSN-EN 335-2 definovány jednotlivé třídy použití.

4.3. Výsledky

Fotografie č. 1: Pohled na objekt ze SZ strany

39

Fotografie č. 2: Zastřešení hlavního vchodu

Na fotografii číslo 2 je zobrazeno zastřešení u hlavního vchodu do objektu. Zastřešení není původní, ale bylo přistavěno v roce 2009 a z konstrukčního hlediska již není ideálně řešené. Na horním snímku je zobrazen nedostatečný přesah krokví přes hlavní nosnou část, která je nedostatečně chráněna před nepříznivými abiotickými vlivy a to především dešťovými srážkami. Na spodním snímku je zobrazeno ukotvení hlavního nosného sloupku uloženého na sraz (dřevo a kov) a není zde žádná vzduchová mezera, která by zajišťovala dostatečné větrání a odvod případné srážkové vody. Je zde i velmi malá vzdálenost dřevěné konstrukce od neupraveného terénu a vzniká možnost zvýšení vlhkosti dřeva kapilární vodou.

40

Fotografie č. 3: Realizace prodloužení přesahu střechy

Na fotografii číslo 3 je zobrazena realizace prodloužení přesahu střechy, aby byla zvýšena ochrana před povětrnostními vlivy přiléhající zimní zahrady. Dřevěné prvky použité k prodloužení přesahu již obsahovaly výsušné trhliny, jelikož se nejednalo o lepené dřevo jako tomu bylo v případě dřevěných prvků obvodových stěn. Šířka trhlin byla okolo 5 mm, vlhkost dřeva nebyla vyrovnána s relativní vlhkostí vzduchu a proto musíme počítat s následným snižováním vlhkosti dřeva a tím i s možným rozšiřováním trhlin. Ukotvení svislého sloupku je provedeno vhodnějším způsobem něž u předchozího snímku, neboť bylo použito jiného kotvícího způsobu.

41

Fotografie č. 4: Přeplátování trámů

Fotografie č. 5: Příčný řez trámu

Fotografie číslo 4 znázorňuje způsob přeplátování s přesahujícím zhlavím, které již na první pohled svědčí o velmi dobrém technologickém zpracování dřevěných prvků. Na fotografii číslo 5 je zobrazen detail přesahujícího zhlaví z příčného řezu. Jsou zde patrné malé trhliny způsobené častým střídáním povětrnostních vlivů. Jmenovitě se jedná především o dešťové srážky a sluneční záření, neboť tento detail pochází z jiho-západního pohledu na objekt. Na zhlavích z ostatních světových stran nebyly trhliny takto patrné. Jak již bylo uvedeno v předchozím textu jsou zde dobře vidět jednotlivé lepené spáry i orientování pravých stran

vždy směrem do interiéru

a exteriéru.

42

Fotografie č. 6: Osazení horní části okna

Fotografie č. 7: osazení spodní části okna

Na fotografiích 6 a 7 je zobrazeno detailní osazení eurookna. Z konstrukčně ochranného hlediska je provedeno dobře, jelikož se zde nevyskytují žádné spáry umožňující zatékání případné srážkové vody do konstrukce a následné napadení biotickými škůdci. Ostění oken a dveří je řešeno orámováním z prken, která jsou ke konstrukci připevněna vruty. Ty jsou zapuštěny zároveň s povrchem dřeva, aby nedošlo k případnému poranění. Orámování má kromě konstrukčně ochranného hlediska zajišťovat i celkový estetický vzhled budovy.

Fotografie č. 8 a 9: Napojení obvodového pláště na zdivo

43

Fotografie číslo 8 a 9 znázorňuje napojení obvodového pláště na základové zdivo. Na první fotografii je vidět odpadající kus hydroizolační vrstvy, který může v blízké době zapříčinit zvýšení vlhkosti rohového spoje kapilární vodou. Je zde také vidět vyústění

svodu

dešťových

srážek

ze

střechy.

Vzdálenost

vytékající

vody

od základového zdiva není dostatečná, jelikož zde může být zvýšený obsah vlhkosti v zemi a to převážně v jarním a podzimním období, ve kterém je častý výskyt dešťových srážek. Vhledem k hygroskopicitě základového zdiva musí být hydroizolace provedena velmi kvalitně. Dalším nepříznivým vlivem je neupravený terén okolo základů. Na druhé fotografii je zobrazeno rohové napojení vodorovných a svislých dřevěných prvků u zimní zahrady. Ke spodním vodorovným prvkům přiléhá měděná okapnička zabezpečující odvod dešťových srážek mimo spáru, ve které je uložena hydroizolační vrstva a nedochází tak k zatékání vody do spáry. Odvod dešťových srážek ze střechy je řešen lépe než u předchozí fotografie, jelikož svod je veden až do země a zde odtéká potrubím do trativodu.

Fotografie č. 10: Ukončení podhledu střechy

44

Fotografie číslo 10 zobrazuje spodní pohled na ukončení podhledu střechy. Na krokvi je přibitý dřevěný podhled z palubek, na němž je uložena pomocná hydroizolační vrstva. K palubkám je přisponkovaná ochranná plastová mřížka a v horní úrovni je přibitá hřebíky do laťování, na kterém je položena krytina z betonových tašek. Plastová mřížka zakrývá vzduchovou mezeru, která zajišťuje nepřetržité provětrávání střechy.

Fotografie č. 11: Využití vzduchové izolace

Na fotografii číslo 11 je zobrazeno vhodné využití vzduchové izolace mezi schodem a vstupními dveřmi do objektu. Při vzniku zvýšené vlhkosti v tomto prostoru je zajištěna přirozená cirkulace vzduchu a vzniklá vlhkost je odvedena ve formě vodních par mimo tuto oblast. V současné době je vstupní část chráněna před možnými povětrnostními vlivy zastřešením, které je vyobrazeno na fotografii číslo 2.

45

Fotografie č. 12: Osazení střešního vikýře

Na fotografii číslo 12 je zobrazen střešní vikýř trojúhelníkovitého tvaru, u kterého je patrný dostatečný přesah střechy vůči osazení okna a je zvýšena ochrana před povětrnostními vlivy. Úžlabí je vyrobeno z měděného plechu jenž se vyznačuje dostatečně dlouhou trvanlivostí a je-li napojení s krytinou správně provedeno, nehrozí zatékání do dřevěné konstrukce krovu.

46

5. Diskuze Nejdůležitějším a zároveň nejstarším způsobem ochrany dřeva je stavebněkonstrukční ochrana. Z tohoto hlediska bylo na předchozích fotografiích pojednáno o

vhodných a nevhodných způsobech zabudování dřevěných prvků do stavby.

Po prvním prozkoumání dřevostavby z exteriéru, nebylo zjištěno žádné významné zanedbání z hlediska konstrukční ochrany dřeva. Dalším důležitým hlediskem je pravidelná péče o stavbu, jejímž cílem je zpomalit procesy fyzického opotřebování a slouží i k vyrovnávání nestejných projevů stárnutí jednotlivých materiálů a částí stavby. Méně vhodné konstrukční provedení bylo zaznamenáno především u doplňkových konstrukcí, které byly provedeny během roku 2009. Jedná se jednak o přístřešek u hlavního vchodu, zobrazený na fotografii číslo 2 a jednak o realizaci prodloužení zastřešení na fotografii číslo 3. U prvního z jmenovaných nedostatků by měla být prováděna kontrola zejména u zemního ukotvení, které je provedeno na sraz dřevo-kov a toto místo ošetřovat pravidelnými ochrannými nátěry. Neupravený terén, do kterého jsou osazeny kovové kotvící prvky by bylo vhodné vysypat štěrkem nebo kačírkem, omezujícím odstřikování vody. Na fotografii 3 je třeba se zaměřit na výsušné trhliny, které se vytvořily na obou protilehlých stranách. U těchto trhlin je nebezpečí zatékání vody z dešťových srážek, které by zapříčinilo zvýšení vlhkosti dřeva. Při dlouhodobém zvýšení vlhkosti hrozí nebezpečí napadení dřevokaznými houbami. Trhliny jsou také vhodným místem pro dřevokazný hmyz, který do nich klade svá vajíčka. Tyto vzniklé trhliny bych doporučoval vystříkat fungicidní látkou a po vstřebání do dřeva důkladně ošetřit ochranným nátěrem. Dřevostavba je jinak z hlediska konstrukční ochrany dřeva velmi dobře řešena, neboť nebylo zaznamenáno žádné větší poškození abiotickými či biotickými vlivy. Nasvědčuje tomu také pravidelná údržba, kterou provádí majitel objektu. Především se jedná o pravidelné nátěry lazurou od firmy Teknos (cca každé dva roky), zejména pak jiho-západní strany objektu, která je degradována abiotickými vlivy. Ochranu hlavní obvodové stěny před těmito vlivy ve své podstatě zajišťuje také balkón delším přesahem střechy, ačkoli o to více je vystaven povětrnostním vlivům. Podlaha balkónu je vyrobena z fošen, které mezi sebou mají vzduchovou mezeru, zajišťující odvod dešťových srážek a rychlejší odpaření zbytků vody.

47

Přesah střechy u zbývajících tří stran je dostačující neboť činí 80 cm od vnější části pláště. Výjimku tvoří pouze část střechy nad zimní zahradou, kde je přesah pouze 45 cm, aby byl zajištěn dostatek světla. Mezi drobné konstrukční nedostatky dřevostavby můžeme zařadit zhlaví lepených trámů (fotografie 5), jejichž hrany nebyly po zařezání na přesný rozměr zaobleny. Zaoblením se jednak předchází oprýskávání nátěrů, jelikož na něm nátěr lépe drží a také se sníží riziko poranění o hranu, zejména u malých dětí. Dalším drobným nedostatkem je neupravený terén v blízkosti základového zdiva. Jedná se o severo-západní a severo- východní stranu, u kterých nejsou dodělány chodníčky. Jako vhodné řešení se nabízí vysypání asi 40-ti centimetrového pásu štěrkem nebo kačírkem, který zabrání odstřikování vody a zároveň růstu vegetace jak je vidět na fotografii 8. Z hlediska přirozené trvanlivosti dřeva dle ČSN-EN 350-2 zahrnujeme materiál použitý při výstavbě do třídy 3-4 (borovice) a do třídy 4 (smrk u doplňkových prací). Dřevo, které je umístěno v třídě použití 1 a 2 (ČSN-EN 335-2) lze zabezpečit konstrukční ochranou, u tříd vyšších je doporučena kombinace ochrany konstrukční a chemické. Vybraná dřevostavba patří do tříd použití 2 a 3 a z tohoto důvodu byla použita i chemická ochrana dřeva. U zkoumané dřevostavby nebyl kladen hlavní důraz na estetiku, jak tomu bývá u jiných objektů, ale především na správné konstrukční zpracování. Můžeme tedy konstatovat, že byly dodrženy všechny základní opatření, které vedou k dlouhodobému a bezproblémovému užívání daného objektu.

48

Závěr Dřevo je v současné době stále častěji vyhledáváno zejména pro svou nenapodobitelnou estetiku, která

pozitivně působí na psychiku člověka. Avšak

z konstrukčního hlediska je nenahraditelným stavebním materiálem, který je využívá pro svoji pevnost a snadnou energetickou opracovatelnost. Zvyšující se požadavky na kvalitu a trvanlivost materiálu vedou nejen k novým technologickým procesům v dřevařské výrobě, ale i k rostoucím požadavkům na jejich ochranu. Cílem této práce bylo podat ucelený přehled vhodných metod využívaných při konstrukční ochraně dřeva a následně aplikovat tyto poznatky na již realizovaný objekt. V úvodní části práce byla provedena literární rešerše, která se zaměřila jednak na faktory způsobující degradaci již zabudovaného dřeva, v podobě biotických a abitotických faktorů, a jednak na metody konstrukční ochrany dřeva. V rámci praktické části byly poté získané poznatky aplikovány na vybranou dřevostavbu na Praze-západ v obci Černovičky. Na základě detailní analýzy vybraných rizikových míst byla provedena fotodokumentace a následné zhodnocení z konstrukčního hlediska. Za vhodně provedenou konstrukční ochranu je možno považovat například řešení napojení obvodové stěny na základové zdivo, tak aby nedocházelo k zvýšení vlhkosti dřeva vlivem kapilární vody. Jako vhodné se projevilo také dostatečné využití přesahu střechy, které chrání dřevostavbu před povětrnostními vlivy, zejména dešťovými srážkami. Naopak z konstrukčního hlediska nebyly odpovídajícím způsobem řešeny dodatečné práce, které byly na objektu prováděny v roce 2009. Jedná se o přístřešek nad hlavním vchodem a dodatečné prodloužení přesahu střechy u zimní zahrady. V případě přístřešku bylo zanedbáno především vhodné uložení hlavních nosných sloupů na ocelové patky, u kterých není zajištěna dostatečná vzduchová mezera pro odvod případné vody. V druhém, nevhodně řešeném případě se jedná zejména o přítomnost výsušných trhlin na hlavním nosném sloupu. Do těchto trhlin mohou vnikat dešťové srážky a následná zvýšená vlhkost může spolu s biotickými škůdci vést k rychlejší degradaci dřeva. Zkoumaná dřevostavba pochází z roku 2004 a tudíž je nutné vzít tento fakt v úvahu, při hodnocení případného nevhodného konstrukčního řešení. S ohledem na stáří objektu je možné závěrem konstatovat, že byly dodrženy postupy konstrukční ochrany dřeva.

49

Summary The aim of this work is to submit a comprehensive overview of appropriate methods used by structural wood preservation and consequently apply this knowledge on already existing object. First part of this thesis, the literary research, focused on wood degradation agents such as biotic and abiotic factors, and also on different structural wood preservation methods. All the information gained through the literary research was later, in the practical part, applied on one particular wooden building in Prague-West. Based on a detailed analysis of possible risk points, the pictures of these particular places were taken and then analysed in term of structural wood preservation. As a properly done constructional preservation could be considered for example the constructional solution of the joint of the external wall and foundation masonry. The suitable connection was done in order to prevent the wood against capillary water. On the other hand it was also possible to identify some unsuitable constructional solutions. Many of them were related to the newly built parts that were carried out in 2009. Either at porch above the main entrance or at the extension of roof overlaps by winter garden were the drawbacks discovered. During the analysis of the porch was realised that mainly the proper placing of supporting posts to the bottom ends was omitted. Because of this reason the sufficient air gap for water outlet is not ensured. The selected wooden building was built in 2004 and therefore it is also necessary to keep this fact in mind when assessing the drawbacks of constructional solution. With regard to the age of the object it is possible to claim that at this wooden building the majority of structural wood preservation processes were kept.

50

Použitá literatura BAIER, J., TÝN, Z., 2004. Ochrana dřeva. Praha, Grada Publishing spol. s r.o., 111 s. FAJKOŠ, A., NOVOTNÝ, M., 2003. Střechy – základní konstrukce. Praha, Grada Publishing a.s., 164 s. GANDELOVÁ, L., HORÁČEK, P., ŠLEZINGEROVÁ, J., 2008. Nauka o dřevě. Brno, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 176 s. HAVÍŘOVÁ, Z., 2006. Dům ze dřeva. Brno, ERA group spol. s r.o., 99 s. HOLAN, J., 2009. Ochrana dřeva. Brno, 93 s. CHMURNÝ, I., 2001. Tepelná ochrana budov. Bratislava, SF STU. KOLB, J., 2007. Dřevostavby – systémy nosných konstrukcí, obvodové pláště. Praha, Grada Publishing a.s., 317 s. Kolektiv autorů, 2008. Vše o dřevě v interiéru a exteriéru 2/2008, VIII. ročník. JAGA GROUP spol. s r.o, 160 s. KUKLÍK, P., 2005. Dřevěné konstrukce. Praha, Informační centrum ČKAIT, s. r.o., 172 s. PTÁČEK, P., 2009. Ochrana dřeva. Praha, Grada Publishing a.s, 95 s. RICHARDSON, B.A., 1993. Wood preservation. London, Chapman and Hall, 226 s. ŠLEZINGEROVÁ, J., GANDELOVÁ, L., 2004. Stavba dřeva. Brno, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 187 s. ŠTEFKO, J., REINPRECHT, L., KUKLÍK, P., 2009. Dřevěné stavby – konstrukce, ochrana a údržba. Bratislava, JAGA GROUP spol. s r.o., 196 s. ŽÁK, J., REINPRECHT, L., 1998. Ochrana dřeva ve stavbě. Praha, ARCH, 95 s.

ČSN EN 350 – 2: Trvanlivost dřeva a materiálů na bázi dřeva. Přirozená trvanlivost rostlého dřeva. Část 2: Přirozená trvanlivost a impregnovatelnost vybraných dřevin důležitých v Evropě, 1996. ČSN EN 335 – 2: Trvanlivost dřeva a materiálů na bázi dřeva. Definice tříd použití. Část 2: Aplikace na rostlé dřevo, 2007.

www.kozeluha.cz – realizace dřevěných staveb www.finnlamelli.fi – výroba dřevěných prvků wood.mendelu.cz – Ústav nauky o dřevě

51

Seznam obrázků Obrázek 1: Závislost vlhkosti dřeva na teplotě vzduchu a relativní vzdušné vlhkosti .. 10 Obrázek 2: Schéma činitelů působících na dřevo a jejich důsledky .............................. 11 Obrázek 3: Změna dřeva v průřezu konstrukčního prvku při požáru ............................. 20 Obrázek 4: Vliv nedostatečného (a) a dostatečného (b) přesahu střechy na atak dřevěné stěny srážkovou vodou................................................................................. 23 Obrázek 5: Nevhodné (a) a správné řešení (b) vzájemných styků u vnějšího vodorovně kladeného obkladu ....................................................................................... 24 Obrázek 6: Místa nejčastějších poruch ve stavbě ........................................................... 24 Obrázek 7: Možnost ukotvení dřevěného sloupu. .......................................................... 25 Obrázek 8: Přesah vnějšího obkladu............................................................................... 26 Obrázek 9: Využití vzduchové mezery pro uložení stropnice do zdi ............................. 26 Obrázek 10: Vliv geometrie tvaru ostění střešního okna na možnou kondenzaci vody. 29 Obrázek 11: Vylučovací schéma pro určení tříd použití ................................................ 33 Obrázek 12: Obvyklá vlhkost dřeva v různých částech stavby ...................................... 35

Seznam tabulek Tabulka 1: Dřevokazné houby........................................................................................ 15 Tabulka 2: Dřevokazný hmyz......................................................................................... 17 Tabulka 3: Třídy trvanlivosti dle ČSN-EN 350-2 .......................................................... 18 Tabulka 4: Výskyt biologických činitelů v třídách použití dle ČSN-EN 335-2 ............. 32 Tabulka 5: Součinitel vysychání dřeva dle tvaru prvku a prostředí .............................. 34

52