Obvodový plášť staveb na bázi dřeva

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva Obvodový plášť staveb na bázi dřeva (Bakalářská práce) Brno 2009 Vypracoval: Michael Benža

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Obvodový plášť na bázi dřeva zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s vyhláškou rektora MZLU 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 řádné kalkulace. V Brně, dne:..., podpis studenta:

3 Poděkování Touto cestou bych chtěl poděkovat za cenné rady při zpracování zadaného tématu vedoucímu bakalářské práce Dr. Ing. Zdeňce Havířové - 3 -

4 Jméno posluchače: Benža Michael Název bakalářské práce : Obvodový plášť staveb na bázi dřeva Name of the bachelor thesis: Envelope of buildings based on wood Abstrakt Bakalářská práce pojednává o obvodových pláštích jednotlivých typů konstrukcí dřevostaveb, jejich složení a součinitelů prostupu tepla. O materiálech používaných na jejich konstrukci, jejich popisu a vlastnostech. Dále se práce zabývá porovnáním vybraných skladeb obvodových plášťů dřevostaveb z hlediska tloušťky a součinitele prostupu tepla u vybraných zástupců a také jejich porovnáním s cihelným obvodovým zdivem. Hodnocením kvality obvodových plášťů dřevostaveb pomocí Blower door testu, vzniku a příčiny tepelných mostů a jejích redukcí. K porovnání jsem si zvolil skladby obvodových plášťů masivních dřevostaveb firmy OK Pyrus a Dřevomont az, rámových konstrukcí od firmy Carman a RD v Rychnově. Cihelné obvodové zdivo od firmy Wienerberger a Ytong. Klíčová slova: dřevostavba, obvodový plášť, konstrukční materiál, součinitel prostupu tepla, srovnání, Blower door test, tepelný most Abstract Bachelor's thesis concerned the circuit coats of each type of wood structure, their composition and coefficient of heat transmission. The materials used in their construction, characterization and properties. Furthermore, the pace deals selected by comparing the circular tire tracks in terms of wood thickness and the coefficient of heat transmission for the selected representatives and their comparison with cihelným circumferential walls. The evaluation of quality wood using a circular casing Blower door test, and the causes of the creation of thermal bridges and its reduction. The comparison I choose the circular track tires solid wood company OK Pyrus and Dřevomont - and, frame structures from Carman and RD Rychnov. Clay masonry perimeter from Wienerberger and Ytong. Keywords: timber, envelope, construction material, coefficient of heat transmission, comparison, Blower door test, thermal bridges - 4 -

5 Obsah 1. Úvod Cíl práce Metodika Vývoj staveb ze dřeva Tepelně technické a energetické požadavky dle ČSN Nejnižší vnitřní povrchová teplota Součinitel prostupu tepla U a činitelé prostupu tepla Ψ a χ Základní rozdělení dřevostaveb Základní rozdělení konstrukčních systémů dřevostaveb Rámová konstrukce Skeletové konstrukce Hrázděné stavby Panelové konstrukce Stavby z masivního dřeva Roubené stavby Konstrukce dřevostaveb Hrázděné stavby Skeletové stavby Rámové stavby Srubové stavby Stavby z masivního dřeva Konstrukční prvky a materiály obvodového pláště dřevostaveb Vnější obklad Thermowood Vzduchová mezera Nosné konstrukce tyčových prvků Sortiment jehličnatého řeziva Lepené dřevo Základní druhy prvků ze dřeva používající se ve stavebnictví Masivní konstrukční dřevo KVH Lepené lamelové dřevo BSH I nosníky

6 8.4.4 Lepené trámy Duo a Trio Tepelná izolace Dřevovláknité desky DVD Stavební tepelná izolace z ovčí vlny Minerální vlna Pěnové materiály Sláma Konopí Izolace z celulózy Velkoplošné materiály pro konstrukční vyztužení pláště OSB desky dřevoštěpková deska Multifunkční panel MFP DTD dřevotřískové desky SVD a STD sádrovláknité a sádrotřískové desky Velkoplošné materiály pro opláštění bez statické funkce Sádrokartonové desky Desky z dřevité vlny Ochranná vrstva izolace Parozábrana Instalační prostor Kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce Průvzdušnost spár a netěsností obvodového pláště Systémy obvodových plášťů a konstrukce obvodových plášťů Konstrukce obvodových plášťů Konstrukce obvodového pláště novodobých hrázděných staveb Konstrukce obvodového pláště srubových a masivních staveb Konstrukce obvodového pláště rámové dřevostavby Konstrukce obvodového pláště panelových dřevostaveb Skeletové stavby Hodnocení kvality obvodových plášťů dřevostaveb Blower door test Použití termovizní kamery pro nalezení netěsnosti

7 11.3 Tepelné mosty, jejich nejčastější příčiny a řešení Porovnání obvodových plášťů dřevostaveb a klasického zdiva Srovnání vybraných druhů konstrukcí Diskuse Závěr Summary Seznam použité literatury a citace Seznam obrázků Seznam tabulek

8 1. Úvod Stavby a stavební konstrukce ze dřeva se už více jak jedno staletí s úspěchem uplatňují v zemích Severní Ameriky, Skandinávie a západní Evropy. Stavební konstrukce na bázi dřeva jsou v těchto oblastech využívány při stavbě rodinných domků, objektů pro průmysl, sport a zemědělskou činnost. Lidé na celém světě se snaží hledat cesty a způsoby, aby na naší planetě nebyla poškozována a drancována příroda a životní energie. Jednou z cest je stavění domů s nízkou spotřebou energie na jejich vytápění z vhodné trvale obnovitelné stavební hmoty, kterou je dřevo. Dřevo je obnovitelná surovina, přesto paradoxně většina současných stavebních materiálů je vyráběna z neobnovitelných zdrojů a jejich výroba je energeticky velmi náročná. Dřevo je lehké, pružné, pevné, prodyšné a přitom výborně tepelně izoluje. Je to materiál, který člověka doprovází od nepaměti a proto jsou dřevostavby vnímány přátelsky. Česká společnost si v důsledku historického vývoje v minulých desetiletích ke dřevu vybudovala zvláštní vztah. Lidé mají dřevo sice rádi, ale nechtějí ho používat, protože se domnívají, že tím ubližují lesům a stromům, které se musejí kácet, abychom ho získali. Nejčastěji kladenou otázkou je: Dřevo je hořlavé. Znamená to, že dům ze dřeva proto hoří snadněji? Dřevo jako každý materiál při určité teplotě opravdu hoří, ale norma konstatuje, že dřevěné konstrukce jsou požárně odolné. Zuhelnatělá povrchová vrstva vznikající při požáru na nosných trámech, brání dalšímu hoření. Dalo by se tedy říct, že dřevo hoří předvídatelným způsobem. Narozdíl od ocelových konstrukcí, které se hroutí naprosto neočekávaně. Většina lidí se ani nerozmýšlí z jakého materiálu bude stavět svůj domek. Jednoduše se rozhodnou pro zděný dům. Hlavním důvodem je názor lidí na dřevostavby, který je spíše záporný. Nedůvěřují stavbám ze dřeva, protože je vidí jako něco provizorního na přechodné bydlení. Přece si nebudou stavět domek ze stejného materiálu jako mají chatu či zahradní domek. Stejný nedůvěřivý, až podezíravý názor, je pak kladen u otázek trvanlivosti a tepelně technických požadavcích. Ovšem tento názor lze snadno vyvrátit normami, které přesně určují hodnoty, které musí každá stavba, tedy i dřevostavba, splňovat. Každá obvodová stěna musí splňovat požadavky na pevnost, tepelnou izolaci a chránit před vnějšími vlivy. (

9 2. Cíl práce Cílem práce je zpracovat účelný přehled různých alternativ skladby obvodových plášťů dřevostaveb v návaznosti na jednotlivé konstrukční systémy. Pro každou alternativu bude uvedena materiálová skladba a vlastnosti daného obvodového pláště. Budou uvedeny požadavky kladené na obvodový plášti a jeho funkce v konstrukci. Vybrané konstrukce obvodových plášťů budou vzájemně porovnány mezi sebou podle zvolených kritérii a dále s obvodovým pláštěm z klasických zdících materiálů. Dále bude na jednotlivých skladbách obvodových plášťů zvolených firem provedeno vzájemné porovnání z hlediska tloušťky stěny a součinitele prostupu tepla

10 3. Metodika V práci se nejprve provede základním rozdělením stavebních systémů dřevostaveb a jejich stručný popis. Dále seznámení s konstrukčním řešením jednotlivých konstrukcí, popisem jednotlivých prvků, jejich rozměry. Zde bych chtěl, aby se čtenář obeznámil s jednotlivými konstrukčními prvky a s celkovým řešením nosných konstrukcí. Následně popis jednotlivých vrstev obvodového pláště. Pro jednotlivé vrstvy budou uvedeny druhy materiálů. Tyto materiály budou jednotlivě popsány a uvedeny jejich charakteristické vlastnosti. Dalším krokem seznámení ze zásadami možných vzniků kondenzací vodní par v obvodové stěně a průvzdušnosti spár a netěsnosti obvodového pláště. Dále popis skladeb obvodových plášťů u uvedených typů konstrukčních systémů. U typů skladeb budou uvedeny jejich vlastnosti a součinitel prostupu tepla. Po seznámení s konstrukcemi obvodových plášťů se uvedou způsoby hodnocení jejich kvality pomocí Blower door testu a problematikou tepelných mostů, jejich nečastějším výskytem a také jejich redukcí. Nakonec práce se provede srovnání vybraných obvodových plášťů masivních dřevostaveb a rámových dřevostaveb z hlediska hodnot součinitele prostupu tepla. A následně tyto obvodové pláště se porovnají s vybranými klasickými zdícími materiály. Nakonec se provede diskuse práce, zde bude zamyšlení nad zjištěnými hodnotami a nad provedeným srovnáním obvodových plášťů. V závěru se zhodnotí vybrané firmy z hlediska požadovaných norem

11 4. Vývoj staveb ze dřeva Dřevo patří mezi nejstarší materiály používané již od dob pravěku. První obydlí člověka postavená za dřeva jsou stany, které používaly kočující kmeny. Konstrukce stanů se skládala z dřevěné kostry potažené zvířecí kůží. S vývojem společnosti se člověk začal usazovat a tím pádem i zdokonalovat své stavby. Stavěli stavby na kůlech a palisandrové stavby. U obou typů byly do země zaraženy kůly, které nesly celou stavbu. Na kůlech byla vytvořena plošina, ke které se pevně připojila dřevěná chatrč. Palisandrová stavba měla mezi svislými kůly vytvořenu vnější stěnu. V pozdějším období měly stavby kůly ve větších vzdálenostech a vytvořily nosnou kostru obvodových stěn. Stěny se dodatečně vyplétaly vrbovým proutím a dodatečně byly oboustranně omazány hlínou. U těchto staveb se také poprvé setkáváme s pokusy o tesařské spoje. V zalesněných oblastech Evropy, kde byl dostatek dřeva, se začaly stavět srubové stavby, u kterých byla vnější proutěná stěna nahrazena stěnou z kulatiny. Jednotlivé vrstvy byly kladeny horizontálně na sebe a navzájem spojeny. Stěny prvních stěn srubových staveb se zhotovovaly z profilů o průměru 15 až 18 cm. Později se používaly větší průměry nebo hraněné a polohraněné profily. Tyto stavy jsou s určitým zdokonalením konstrukce a spojů se realizují i dnes. Současně se v Evropě, především v Německu, začínají stavět hrázděné stavby. Jejich kostra je vytvořena z tyčových prvků a stěny jsou vyplněny. Tyčové prvky jsou masivní průřezy z hraněného řeziva, které jsou spojovány pomocí tesařských spojů. První hrázděné stavby měly obvodové stěny vyplněny vyplétaným proutím a později se začaly používat nepálené a pálené cihly. Postupně se do celé Evropy dostávají stavby zděné a kamenné z jižních částí Evropy. V této době jsou dřevěné stavby považovány za méně hodnotné. Začínají se omítat hrázděné stavby, aby se zakryla dřevěná konstrukce. V dnešní době se novodobé konstrukce hrázděných staveb zateplují v vnitřní strany minerálními izolacemi. S postupným vývojem konstrukcí dochází ke zjednodušování spojů a následnému zjednodušení celé konstrukce, začínají se používat prvky o menších průřezech. Současně se do Evropy dostávají z kanady a USA stavby s dřevěnou kostrou z řeziva opracovaného na mechanizovaných pilách. Tento systém se nazývá Timber frame house a používá se v podstatě i dnes. V Evropě se z tohoto přejatého systému vyvinul systém rámových dřevostaveb. Z rámového systému se s vývojem výroby a - 4 -

12 zpracovaní materiálů vytvořily panelové systémy. Jedná se o celé panely konstruované jako rámové stavby, ale již s povrchovými úpravami a výplněmi. Systém hrázděných staveb byl také zjednodušen a zdokonalen a byl z něj vyvinut skeletový systém dřevostaveb

13 5. Tepelně technické a energetické požadavky dle ČSN v dřevostavbách Vztahuje se na stavební konstrukce dřevostaveb, tj. všechny konstrukce s výjimkou výplní otvorů. Tyto konstrukce lze obvykle považovat ve smyslu normy za lehké, s nízkou tepelnou setrvačností. Jednotlivé funkční části obvodových konstrukcí dřevostaveb se obvykle hodnotí samostatně, jen výjimečně jsou konstrukce dřevostaveb certifikovány spolu s výplněmi otvorů jako lehké obvodové pláště ve smyslu ČSN EN Nejnižší vnitřní povrchová teplota θ si Pro lehké konstrukce dřevostaveb s vnitřní teplotou vzduchu θ ai = 21 C a s vnitřní relativní vlhkostí φ i = 50 % musí být vnitřní povrchová teplota θ si = 14,1 C při nepřerušovaném vytápění (tento způsob vytápění je v praxi výjimečný), θ si. = 14,6 C při tlumeném vytápění s poklesem do 7 C včetně (běžný provoz) a θ si = 15,1 C při přerušovaném vytápění s poklesem nad 7 C. Pro obecné podmínky se požadavek na nejnižší vnitřní povrchovou teplotu stanovuje jako součet kritické vnitřní povrchové teploty θ si,cr,80 (pro kritickou povrchovou vlhkost 80 % ji lze vyhledat v ČSN ) a bezpečnostní teplotní přirážky θ si, která je pro lehké konstrukce dřevostaveb 0,5/1,0/1,5 C podle způsobu vytápění. Tento postup zajistí prevenci vzniku plísní. Při výpočtu vnitřní povrchové teploty se přitom podle ČSN EN ISO uvažuje odpor při přestupu tepla na vnitřní straně R si = 0,25 m 2 K/W, který odpovídá pomalejšímu proudění v mezní vrstvě vzduchu v koutě nebo za nábytkem. Vlastnosti materiálů se pro navrhování staveb musejí uvažovat podle ČSN jako výpočtové, tedy pro reálné vlhkosti zabudovaných materiálů. U dřevostaveb obvykle není vhodné uplatnit čl a 5.1.3, které za určitých podmínek připouští nesplnění výše uvedené vnitřní povrchové teploty, neboť riziko povrchové kondenzace je pro trvanlivost dřevostaveb příliš nebezpečná. 5.2 Součinitel prostupu tepla U a činitelé prostupu tepla Ψ a χ Pro dřevostavby s převažující návrhovou vnitřní teplotou qim je součinitel prostupu tepla požadován pro střechy a podlahy nad venkovním prostorem 0,24 W/(m 2 K), pro vnější stěny a stropy pod půdou 0,30 W/(m 2 K), pro podlahy nad nevytápěnými prostory 0,60 W/(m 2 K). Doporučené hodnoty jsou v úrovni 2/3 požadovaných hodnot

14 Pro nízkoenergetické domy je vhodné navrhnout uvedené konstrukce se součiniteli prostupu tepla méně než polovičními proti požadovaným hodnotám. Pro dřevostavby je přitom obzvlášť důležité, při stanovení součinitele prostupu tepla U, zahrnout správně vliv tepelných mostů obsažených v konstrukci - chyba vzniklá nesprávným hodnocením se může pohybovat až v násobku výše uvedených nízkých hodnot součinitelů prostupu tepla. Nejzávažnější a stále opakovanou chybou je stanovení U - hodnoty ze skladby v ideálním výseku konstrukce. Častou chybou je též neuvažování konstrukčně méně významných vodivých prvků ve vrstvě tepelné izolace a zanedbání technologických tolerancí ve skládaných konstrukcí. Změna Z1 k ČSN přináší novinku v hodnocení jednotlivých tepelných vazeb mezi konstrukcemi prostřednictvím lineárního a bodového činitele prostupu tepla. Význam tohoto hodnocení narůstá se snižováním prostupu tepla jednotlivými konstrukcemi, proto se toto hodnocení ve vyspělejších evropských zemích postupně zavádí. Pro lineární detaily návazností vnějších stěn se vyžaduje U-hodnota nejvýše 0,60 W/(m 2 K) s výjimkou návaznosti na výplně otvorů, kde se požaduje 0,10 W/(m 2 K). Pro lineární detaily návaznosti střech na výplně otvorů se požaduje U-hodnota nejvýše 0,30 W/(m 2 K). Pro jednotlivé bodové tepelné vazby způsobené průniky tyčových konstrukcí, jako jsou sloupy, nosníky a konzoly, se požaduje U-hodnota nejvýše 0,90 W/(m 2 K). Doporučené hodnoty jsou opět 2/3 požadovaných, nízkoenergetické domy by měly mít tepelné vazby tak optimalizované, aby jejich vliv byl nižší než polovina požadavku. Správné způsoby výpočtového hodnocení popisují tradiční postupy v ČSN :1994 a v posledních deseti letech přejaté evropské normové metody (např. ČSN EN ISO 6946, ČSN EN ISO 10211, ČSN EN ISO 14683, ČSN EN ISO tyto normy nejsou jen evropské, ale též mezinárodní). (

15 6. Základní rozdělení dřevostaveb Dřevostavby lze rozdělit dle způsobu výroby a montáže. Jedná se tedy o systémy konstruované přímo na stavbě z jednotlivých materiálů, kdy se postupně stavba konstruuje. V druhém případě se jedná o prefabrikované systémy, kdy stavba vyrůstá z jednotlivých předvyrobených dílců. (RŮŽIČKA, M., 2006) 6.1 Základní rozdělení konstrukčních systémů dřevostaveb V dnešní době lze dřevostavby rozdělit do dvou základních skupin. První skupinu tvoří stavby z tyčových prvků, které tvoří rámové konstrukce a konstrukce skeletové. Druhou skupinu tvoří stavby z masivního dřeva. Každá tato skupina je charakterizována určitými konstrukčními zásadami. (HAVÍŘOVÁ, Z., 2006) Stavební systém tyčový: Rámová konstrukce Framing stavby: - Balloon Frame - Platform - Frame Skeletová konstrukce Masivní systém: - Novodobý skelet - Hrázděná konstrukce Panelové konstrukce Roubené konstrukce - Stavby z masivního dřeva - Panelové stavby - Srubové stavby - 8 -

16 6.2 Rámová konstrukce Dnešní rámové stavby, vznikly ze stavebních systémů Balloon Frame a Platform Frame, které se už dávno vyvinuly v USA, tak i v Kanadě od používaného osvědčeného konstrukčního systému. Dle odhadů se v zámoří staví tímto systémem až 90 % všech volně stojících jedno a dvoupodlažních budov. Z tohoto důvodu vnější vzhled takto konstruovaných budov často neodpovídá typu dřevěných budov, na jaký jsme ve střední Evropě zvyklí. Nosná kostra je u rámových staveb uvnitř i zvenku zcela obložena pouze obklady na bázi dřeva. Tato konstrukce by ovšem v našich klimatických podmínkách a funkce tepelné pohody nevyhovovala. Proto se u nás setkáme s nosnou kostrou opatřenou kompaktní fasádou sestávající se z venkovní izolace a omítky. A jako vnitřní obklad slouží desky na bázi dřeva, sádrovláknité nebo sádrokartonové desky, které se omítají. Samotná konstrukce se sestává z tyčové nosné kostry, z řeziva a z opláštění stabilizující nosnou kostru. Samotná kostra přenáší zatížení ze střešních a stropních konstrukcí. Plášť z desek přenáší vodorovná zatížení. (KOLB, J., 2008) Jednotlivé druhy rámových staveb se dají rozdělit do tří základních skupin. A to z hlediska jejich prefabrikace: a) Staveništní (truhlářská forma), kdy nosný rám je vytvořen přímo na stavbě, z jednotlivých přířezů a deskových materiálů. Tento systém je charakterizován neomezeným individuálním projektovým řešením, minimálními investičními nároky pro realizátory stavby, ale ovšem delší dobou výstavby. Manipulací s materiálem v nekrytém prostředí a možností vniknutí vlhkosti do konstrukce. b) Jednostranně opláštěný rám, kdy částečná prefabrikace dílců probíhá ve výrobních halách. Takto připravené rámy se osadí na stavbě na připravenou základovou desku. Pro osazení rámů je na základové desce osazen základový práh z impregnovaných řeziva, který je kotven ocelovými kotvami k základové desce. Smontováním jednotlivých rámů nosných stěn, nenosných stěn a stropů je zkonstruována nosná kostra, která může být zastřešena a ochráněna proti dešti. V takto připravené konstrukci se provedou rozvody instalací. Dutiny ve stěnách se vyplní tepelnou izolací a dokončí se opláštění stěn a stropů. c) Oboustranně opláštěný rám, kdy je celá stěna předpřipravena předem ve výrobně a následně odvezena na stavbu. V takto provedených stěnách jsou - 9 -

17 provedeny kompletní skladby všech vrstev, provedeny rozvody instalací, osazení výplní otvorů a povrchová úprava. (HAVÍŘOVÁ, Z., 2006) Framing stavby Balloon frame Tento typ rámové konstrukce má údajně původ v Americe v městě Chicagu, kdy tesař Taylor v roce 1833 použil na stavbu kostela lehkou dřevěné profily 2 x 4 a 2 x 8 palců ( 5 x 10 a 5 x 20 cm). A tak realizoval rámovou konstrukci s hřebíkovými spoji nazývanou Balloon frame. U systému Balloon frame procházejí stěnové sloupky průběžně přez dvě nebo více podlaží. Spodní a horní uzavření tvoří vodorovná prkna ( základový práh a vaznice). Stropní nosníky jsou uloženy na stojaté fošně, která je zapuštěna do zářezů stěnových sloupků. (BÍLEK, V,. 2005, KOLB, J., 2008 ) Platform farme Tato konstrukce je spíše montážní než konstrukční varianta. Svislé sloupky jsou pouze na výšku jednoho podlaží. Stala se převládající formou v americko kanadském bytovém stavění a s dílčími úpravami se používají dodnes. Po roce 1920 se idea lehkého dřevěného rámu začala uplatňovat v Evropě, především v Německu a Švýcarsku. Úspěch a rozšíření této varianty je dán několika faktory: - flexibilita systému a možnost rozmanitého dispozičního řešení. - jednoduché řešení spojů hřebíky a vruty. - malá hmotnost snadná a rychlá montáž a investičně nenáročné požadavky na montážní prostředky - otevřenost vůči novým funkčním, materiálovým a technologickým možnostem a požadavků. (BÍLEK, V., 2005) 6.3 Skeletové konstrukce Skeletové konstrukce jsou snad jedním z nejstarších druhů konstrukce. Vedle jednoduchého způsobu kladení dřevěných kmenů vodorovně na sebe u původních srubových staveb se dřevěná kulatina již brzy také zahrabávala do země jako svislé

18 sloupy a do vidlice z větví se vkládala střešní příčka. Jako výplň obvodového pláště se používalo pletivo z větví s povrchovou úpravou z hlíny. Z těchto konstrukcí se posupně vyvinuly hrázděné stavby, které po staletí převládaly v Evropském regionu. Dnešní skeletové stavby se jeví vhodně modifikované primární konstrukce vykazující velké rozměry rastru, do něhož lze vsadit vnitřní i vnější stěny v libovolném uspořádání a provedení. Skeletové konstrukce jsou ve vztahu k rámovým a masivním konstrukčním takřka protipólem. Zatím co u masivních a rámových staveb je nosná struktura lineární a zatížení přenášejí stěny, u skeletových staveb přenášejí zatížení bodově uspořádané sloupy a ty následně přenášejí zatížení do základů. Stěny tedy nepřenášejí zatížení a zůstávají tak nezávislé na koncepci nosné konstrukce a nabízí tak nepřeberné množství řešení konstrukce obvodového pláště. Ve velké míře se proto u těchto staveb setkáváme s použitím velkoplošných oken a prosklených stěn. (KOLB, J., 2008) 6.4 Hrázděné stavby V dnešní době bývá hrázděná konstrukce označována jako historický skelet. Nosná konstrukce stěn u hrázděných staveb byla tvořena z dřevěných prvků masivního průřezu. Jednotlivé prvky byly tesané, vzájemné spojení se provádělo tesařskými spoji, a tato dřevěná stěna musela být schopna přenést veškeré zatížení na ni působící, až do základů. Z toho důvodu muselo být provedení celé kostry včetně spojů velmi pečlivé a přesné. Prostor mezi konstrukcí byl vyplněn cihelným zdivem nebo kamenným. Měl pouze funkci výplňovou a ne nosnou. Zdivo chránilo vnitřek stavby před povětrnostními vlivy. Konstrukce se nejprve zhotovila v tesařské dílně, teprve potom se mohla montovat na stavbě. Tento způsob byl velmi pracný a náročný na spotřebu materiálu, proto se tento typ již používá velmi zřídka. V případě že se použije, pak nosnou kostru tvoří lepené dřevo s velmi přesným opracováním moderními technologiemi. (HAVÍŘOVÁ, Z., 2006) 6.5 Panelové konstrukce V současné době je panelový systém u dřevostaveb velmi rozšířen. Základem konstrukce je dřevěný rám nahrubo opláštěný, ten je přizpůsoben tomu, zda se jedná o rám obvodový, příčkový, stropní, střešní nebo podlahový. Tím je přizpůsobena konstrukce a dimenze rámu. Prostor mezi žebry je vyplněn tepelně-akustickou izolací

19 K opláštění lze použít dřevotřískové desky, OSB desky, sádrokarton, cementotřískové desky, a jiné. Panely lze vyrábět s různým stupněm konečné úpravy - od silných rámů opláštěných z jedné strany, až po panely se zabudovanými okny a dveřmi a panely s finální úpravou interiérové a exteriérové strany se zabudovanými rozvody. Hlavní předností této konstrukce je možnost maximální přípravy stavby ve výrobě a rychlá montáž a dokončení na staveništi. Panely mají různé velikosti, zhruba od 1200x2600mm s hmotností do 80kg, k jejichž montáži není třeba těžké mechaniky, až po celostěné panely dlouhé až 12m, které vyžadují těžkou mechanizaci jak pro přepravu, tak pro montáž. Při samotné montáži je důležité správné vzájemné spojování panelů a jejich kotvení k základní konstrukci. ( 6.6 Stavby z masivního dřeva Pod pojmem masivní stavba ze dřeva rozumíme stavbu, u které je nosná část stěny vytvořena z řeziva masivního průřezu. V tomto případě mluvíme o srubových stavbách, nebo z opracovaných přířezů, které jsou vzájemně spojeny do masivních desek skládáním, vrstvením, nebo lepením do různých tvarů. Z důvodů vysokých požadavků na tepelnou ochranu již dnes nesplňuje samotná stěna takovéto stavby předepsanou hodnotu součinitele prostupu tepla, proto je většinou nosná masivní část stěny ještě doplňována vrstvou tepelněizolační, případně dalšími potřebnými vrstvami podle typu konstrukce. (HAVÍŘOVÁ, Z., 2006) 6.7 Roubené stavby Srubové stavby se těší konstrukční tradici, která sahá daleko do minulosti. Tento druh staveb je velice rozšířen ve Skandinávii a v Alpských oblastech. Původní konstrukce masivní stěny prováděna z odkorněných kuláčů, dvoustranně, nebo čtyřstranně hraněných, případně profilovaných trámů. Jednotlivé trámy se na sebe kladou vodorovně a spojují se mezi sebou kolíky, vloženými pery, nebo na pera a drážky vyfrézované do ložných ploch jednotlivých trámů. Pro srubové stavby je charakteristické provedení nároží budovy. Jednotlivé masivní prvky stěny se v rozích překládají a spojují se přeplátováním

20 V novodobých srubových konstrukcích se utěsňují konopným provazem a tepelnou izolací z lněných, nebo konopných vláken, případně izolací z ovčí vlny. Někdy se také používají elastické pásky z měkkých pěno nebo plastických hmot, které zajišťují neprůvzdušnost. Pro dosažení požadovaného součinitele prostupu tepla jsou roubené stěny doplněny z vnitřní strany tepelnou izolací a dřevěným obkladem z prken tl mm. Jednotlivé trámy u novodobých srubů jsou opracovány strojně a spojují se obvykle na dvojité pero a drážku se skosením krajních ploch pro zamezení zatékání srážkové vody do spojů. Používají se také zdvojené srubové stěny s mezivýplní tepelnou izolací. Nevýhodou těchto staveb je značně vyšší staveništní pracnost a nároky na řemeslnou zručnost. Větší spotřeba a nároky na kvalitu dřeva

21 7. Konstrukce dřevostaveb V této části se seznámíme blíže s jednotlivými konstrukcemi dřevostaveb. A popisem jednotlivých prvků Hrázděné stavby Stěny hrázděných staveb se sestávají z hranolové kostry, která je tvořena jednotlivými prvky. Tyto prvky jsou navzájem pojeny tesařskými spoji. Základní prvky konstrukce: - Vodorovný práh - Sloupky a stojky - Vzpěry - Příčky - Stěnová vaznice a horní trám Hrázděné stavby vykazují poměrně velké sesychání a tím následné sedání. Nejvíce to ovlivňuje sesychání a bobtnání vodorovných prvků (práh, stěnová vaznice a horní trám) v radiálním a tangenciálním směru, které je oproti podélnému směru desetkrát, až dvacetkrát vetší. Proto nejlepším způsobem jak se vyhnout sedání a deformace, je používaní kvalitně vysušeného dřeva. Uvádí se optimální vlhkost v rozmezí 15 20%. Vodorovný práh Práh ohraničuje hrázděnou stěnu a tvoří spojovací část mezi stěnou a podlahou / základem. Práh je v celé délce podepřen kamenným či betonovým soklem. Z důvodu působení tlaku kolmo na vlákna se nepoužívají vysoké hranoly, ale dřevěné prvky které jsou uloženýma širší ploše průřezu. Jako materiál se převážně používá smrkové a jedlové dřevo, nebo také dřevo dubu a buku, přičemž bukové dřevo pouze v případech trvalého chráněných před vlhkostí. Sloupky a stojky Sloupky jsou svislé nebo nosné prvky, které dle umístění rozlišujeme na rohové,vazné, dveřní, okenní a mezilehlé. Jako vazné sloupky označujeme sloupy v bodech křížení hrázděné stavby, ale taky sloupky přenášející zatížení vazníkové (střešní) konstrukce. Běžné vzájemné vzdálenosti sloupků je mezi mm

22 Vzpěry Pomocí šikmých vzpěr získávaná stavba potřebnou tuhost stěny. Příčky Příčky přenášejí obklad stěny nebo jeho nosnou konstrukci ( laťový rošt). Dále zabraňují vybočení šikmých vzpěr a sloupků v rovině stěny. Konstrukčně jsou nutné parapetní příčky překladové příčky. Stěnová vaznice, horní rám Stěnová vaznice, nebo horní rám zajišťují sloupky a vzpěry a tvoří horní uzavření hrázděné stěny. Krom toho tvoří podpěry pro nosníky nebo krokve. (KOLB, J., 2008) Obr.1 Konstrukční části hrázděné stěny (KOLB, J,.2008) 1 Práh, 2 Rohový sloupek, 3 - Okenní sloupek, 4 Dveřní sloupek, 5 Ondřejův kříž, 6 Vzpěra 7 Horní rám, 8 Nosník, 9 příčka, 10 Parapetní příčka, 11 Překladová příčka Obr. 2 Tesařské spoje (KOLB, J,.2008) 1 Schéma, 2 Rohové plátování, 3 Rohové čepování kolmé, 4 Přeplátovaní oboustranně rybovité, 5 Přímé plátování se spojem na rybinu

23 7.2 Skeletové stavby U skeletových staveb se rozlišují různé konstrukční typy, které se vzájemně odlišují vzhledem k vytvoření sloupů a nosníků a spojovacích prostředků, které tvoří rámy. Volba konstrukčního typu závisí na architektonickém řešení a rastru půdorysu. Osvědčené rozměry rastru pro dřevěné konstrukce jsou: 1250/1250 mm, 2500/2500 mm, 5000/5000 mm, 6250/6250 mm atd. Tyto rozměry pocházejí z modulu 625 mm. Toto je dáno shodou s rozdělením nosníků a vrstev pláště ve vzdálenosti a s obchodně běžnými materiály plášťů. Rámy jsou orientovány v jednom směru nebo v obou směrech. Orientace v obou směrech je tužší. Proti působícím vodorovným silám jsou novodobé skeletové stavby ve vertikálních rovinách vyztuženy vloženou stěnou připojenou ke sloupům a nosníkům. Další varianty vertikálního vyztužení jsou diagonální dřevěné vzpěry, nebo ocelová táhla. Jednotlivé varianty se dají libovolně kombinovat. Typy konstrukcí: Sloup a dvojitý nosník Tento typ se označuje také jako kleštinová konstrukce. Je to konstrukce jednoduchá a hospodárná k celkovému řešení. Spoje sloupu a nosníku lze provádět pomocí svorníků, šroubů, spojení na plát a ocelových profilů. Dvojitý sloup a nosník Obr.3 Sloup a dvojitý nosník (KOLB, J,.2008) Obr.4 Dvojitý sloup a nosník (KOLB, J,.2008) Nosníky uložené na sloupech Jedná se o jednoduchý konstrukční systém s jednotlivými nosníky a sloupy. Je výhodný pro jednopodlažní stavby s plochou střechou

24 Obr.5 Nosník uložený na sloupu (KOLB, J,.2008) Sloup a přilehlý nosník Nosná konstrukce se sestává z průběžných sloupů a hlavních nosníků, které jsou rozmístěny mezi sloupy jako prosté nosníky. Sloup i nosník leží ve stejné rovině. Tento typ je zejména vhodný pro stavby, jejichž vnější stěny se osazují na nosný skelet zvenku. Obr.6 Sloup a přilehlý nosník (KOLB, J,.2008) Vidlicový sloup Nosná konstrukce je tvořena jednotlivými průběžnými nosníky, které jsou uloženy na sloupech o výšce jednoho podlaží. Sloup je ukončen vidlicovým tvarem. Sloupy jsou vzájemně přes boční vidlice. Tato konstrukce je schopna přenášet velká zatížení vícepatrových budov. Obr.7 Vidlicový systém (KOLB, J,.2008) 7.3 Rámové stavby Rámová konstrukce se skládá ze tří základních prvků. Je to pozednice, dřevěný rám a sloupek, dále jsou to izolační materiály a deskové materiály pro vyztužení pláště stěn. Pro jednopodlažní a dvoupodlažní budovy jsou vyhovující dřevěné prvky s průřezem 60 x 120 mm, ale používají se větší průřezy z důvodu použití izolačních materiálů tlustších než 120 mm. Konstrukční prvky se navrhují v modulu

25 625 mm. Je to dáno dnes používanými deskami na bázi dřeva a sádrovláknitých desek s obchodní šířkou 1250 mm. Pro kostru rámu se používá rostlé a lepené dřevo s vlhkostí 12%. Pro vyztužení pláště to jsou desky OSB, MDF desky, třískové desky, sádrovláknité desky, překližkové desky. Izolační materiály jsou na bázi minerálních, nebo celulózových vláken. Obr.8 Konstrukční části rámové konstrukce (KOLB, J,.2008) 1 Pozednice, 2 Dřevěný rám, 3 Sloupek okenní rámu, 4 Stropní nosník, 5 Výstužné desky pláště, 6 Nosná část podlahy 7.4 Srubové stavby K výstavbě se používala jehličnatá kulatina, trámy hraněné ze dvou, tří nebo čtyř stran. V současnosti lze srubovou konstrukci rozdělit na: 1. pravou srubovou konstrukci - tradiční masivní konstrukci - moderní konstrukci - z masivního nebo lepeného dřeva 2. falešné srubové konstrukce Tradiční masivní konstrukce Co se týče délky, mohou být vyrobeny z jednoho kusu nebo napojeny spojem. Ručně vyráběné srubové prvky se nejčastěji zhotovují z kulatiny z čerstvě pokácených stromů s vysokou vlhkostí, částečně vysušené nebo zcela vysušené. U srubů z vlhkého dřeva se musí počítat s vysycháním dřeva a tzv. sedáním stavby. Míra vysychání a sedání závisí na počáteční vlhkosti dřeva, umístěním srubu a také druhu dřeva

26 Průměrně se počítá s 1,5cm na jedno podlaží během první sezony. Z tohoto důvodu je také nutné přizpůsobit osazení oken a dveří, nadpraží a prostoru kolem komína. Z tepelně technického hlediska se sruby konstruují jako jednoplášťové o tloušťce cm nebo jako sendvičové či dvojité konstrukce. Moderní konstrukce Jednotlivé prvky se slepují na tloušťku, výšku i délku z několika částí (dvou, tří, čtyř). Mají různý tvar příčného profilu i šířku. Příčný profil může být čtvercový, okrouhlý nebo obdélníkový. Jejich předností je však kvalita, preciznost, rozměrová stabilita, lepší tepelněizolační vlastnosti. Lepené konstrukce bývají jednoplášťové o tloušťce cca 2,1cm nebo se zateplením jako sendvičové - tzv. dvojitá stěna, která je uvnitř vyplněna izolací. Falešné srubové konstrukce Falešné srubové konstrukce imitují vzhled pravého srubu. Důvody, proč se tak děje jsou různé - estetický vzhled a cena. Zvenku nepoznáte, že se jedná o falešné srubové stěny, funkci však svůj dům plní. Tento typ konstrukce se skládá z exteriérové falešné srubové konstrukce, která imituje vzhled pravého srubu a ze staticky nosné konstrukce, která bývá nejčastěji sloupková, panelová, případně zděná nebo betonová. Obr.9 Konstrukce skladeb stěn srubových konstrukcí 7.5 Stavby z masivního dřeva (KOLB, J,.2008) A Kulatina, B Kulatina s loženými plochami a pery v drážkách, C Hranoly pojené drážkou a perem, D Hranoly pojené a hřebenem, E Prefabrikované sendvičové prvky, F Tepelně izolovaná srubová stěna. Srubová stěna je viditelná zevnitř, G - Tepelně izolovaná srubová stěna. Srubová stěna je viditelná zvenku. Novodobé stavby z masivního dřeva se vytváří z masivních bloků plného průřezu, pro nosné konstrukce stěn a stropů. Masivní bloky se vytváří způsoby vrstvením a skládáním jednotlivých přířezů. Dále se vyrábí složené bloky, které mají

27 průřez s dutinou vyplněnou izolačním materiálem. Tyto bloky se vyrábí lepením pravoúhlých přířezů. Vrstvené masivní bloky Nosná konstrukce je tvořena ze tří nebo pěti vzájemně křížem kladených vrstev pravoúhlých přířezových prvků. Prvky jsou vzájemně spojovány lepením. Díky tomu jsou bloky rozměrově i tvarově stabilní. Díky tvarové stálosti není třeba při montáži vytvářet dilatační spáry. Používají se přířezy o rozměrech: tloušťky od 10 do 35 mm, šířky od 80 do 240 mm. Protože samostatná dřevěná konstrukce nesplňuje požadavky tepelné ochrany, je nutné dodatečné zateplení vláknitými materiály z vnější strany stěny. Vrstvené bloky z masivního dřeva se často používají na stropní konstrukce. Skládané masivní bloky Dalším způsobem vytváření bloků je skládání jednotlivých pravoúhlých přířezů vedle sebe tak, že se stýkají širší hranou a tloušťky jednotlivých prken tvoří vnější povrch bloku. Spojení je provedeno pomocí hřebíků, nebo tak, že se na několika místech provrtají otvory kolmé k rovině prkna. Do otvoru se pod tlakem zalisuje dubový kolík vysušeného dřeva. Toto provedení bloků se používá pro obvodové stěny v kombinaci s dodatečným zateplením. Obr.10 Konstrukční části staveb z masivu, plné průřezy 1 Stěnová deska, nebo dílec, 2 Spojovací díl, 3 Stropní deska, dílec (KOLB, J,.2008)

28 Lepené masivní boky Jednotlivé části se sestávají z truhlíků obdélníkového průřezu vyplněného izolačním materiálem. Obvykle se spojením takovýchto prvků vytvoří jednotlivý blok. Pomocí truhlíkových tvarovek se vytvořil další systém, který je založen na stavění jednotlivých tvarovek na sebe pomocí dřevěných kolíků do předvrtaných otvorů. Rozměry těchto tvarovek odpovídají rozměrům tvarovek běžných zdících systémů. Má tedy výhodu snadné manipulace. Obr.11 Konstrukční části staveb z masivu, složené(lepené) průřezy (KOLB, J,.2008) 1 Práh, 2 moduly malého formátu nebo dílce o výšce místnosti, 3 Překladový dílec, 4 Horní rám, 5 Stropní dílec

29 8. Konstrukční prvky a materiály obvodového pláště dřevostaveb Pláště budov musí splňovat ochranné funkce. Pro splnění funkcí pláště budovy se uvažují jednotlivé nebo kombinované vrstvy konstrukčního prvku. Kvalita pláště budovy lze odvodit z hodnot jedné vrstvy, jako například tloušťky tepelné izolace, ale právě tak je důležité, aby byly v souladu s dalšími vrstvami pláště. Mezi nejdůležitější ochranné funkce patří: - ochrana proti povětrnosti - tepelná ochrana - ochrana proti vlhkosti - neprůvzdušnost - zvuková izolace - ochrana proti požáru Jednotlivé konstrukční vrstvy obvodových stěn jsou: - vnější obklad, fasáda - odvětrání, odvětrací prostor - ochranná vrstva izolace - izolace - parozábrana - neprůvzdušná vrstva - laťový rošt, instalační prostor - vnitřní obklad U některých druhů konstrukcí nejsou některé vrstvy potřebné. Obr.12 Konstrukční vrstvy na obvodovém plášti (KOLB, J,.2008) 1 vnější obklad: ochrana proti povětrnosti, 2 odvětrání: ochrana před vlhkostí, 3 ochranná vrstva, 4 tepelná izolace a z části izolace zvuková, 5 parozábrana, neprůvzdušné těsnění, 6 laťový rošt, instalační prostor, 7 vnitřní obklad stěn

30 8.1 Vnější obklad Venkovním obkladem dostává budova svůj vzhled. V současnosti se používají dřevěné matriály (strukturované obklady z rostlého dřeva, bednění z rostlého dřeva), matriály na bázi dřeva (cemetovláknité desky, cementotřískové desky, OSB desky), ale také minerální omítky na vhodné nosné desce nebo izolačním systému a jiné (předsazené zdivo, plechové a měděné obklady). Obklad z rostlého dřeva lze na fasádě uspořádat svisle, vodorovně nebo diagonálně. Pro svislé a vodorovné uspořádání existují rozmanitá profilování, která zajišťují bobry odvod vody. U diagonálního řešení se musí dbát na dobré provedení stykových spár. Nejmenší tloušťka venkovního obkladu z rostlého dřeva je 20 mm. Největší šířka obkladů na pero a drážku nemá překročit 140 mm. Dále se používají úzké lamely ( 60, 70, 80 mm). Vzdálenost mezi jednotlivými lamelami musí bát nejméně 10 mm a sklon vodorovné úzké plochy nejméně 15. Jako materiál se používají domácí jehličnaté dřeviny ( smrk, jedle, borovice a modřín ) povrchově ošetřené chemickou ochranou dřeva. V současné architektuře získávají velkorozměrové deskové obklady stále větší význam. Osvědčily se materiály z cementovláknitých nebo cementotřískových desek. Tabulka 1. Vhodnost desek na bázi dřeva jako venkovní obklad (KOLB, J,.2008) Jednotlivé dřevěné prvky se upevňují hřebíky, vruty, sponkami, patentovými příchytkami nebo připevňovacími háčky. Kritéria pro volbu spojovacího prostředku je únosnost, trvanlivost a odolnost proti povětrnostním vlivům. Hřebíky a vruty nesmí

31 přesahovat a ani nesmí bát zaraženy / zašroubovány hlouběji. Sponky se používají pro neviditelná připevnění. Vnější obklady stěn se ošetřují nátěry, které dřevo chrání před UV zářením a povětrnostní erozí. Jako ochrana se používají impregnace, ochranné lazury a laky. Bezbarvá impregnace odpuzující vodu. Povrch dřeva zvětrává pomaleji než neošetřené dřevo. Impregnace zpomaluje časově zvlhnutí dřeva. Trvanlivost takových nátěrů je ovšem nízká. Bezbarvé nátěry, bezbarvé laky. Jsou do exteriéru nevhodné. Mají nedostatečnou odolnost vůči UV záření. Jejich trvanlivost je 1 až 2 roky. Tenkovrstvá lazura. Je nátěrová látka, která vnikne do dřeva a vytvoří film tlustý asi 10 až 20 mikrometrů při dvojitém ošetření. Textura dřeva zůstává viditelná. Trvanlivost je 2 až 4 roky. Čím silněji je lazura pigmentována, tím je odolnost proto fotodegradaci větší. Tlustovrstvá lazura. Nátěrová látka, která vniká do dřeva málo. Vytváří film o tloušťce 30 až 50 mikrometrů. Textura dřeva zůstává viditelná pouze jako reliéf. Trvanlivost je 3 až 6 let. Laky a krycí nátěr. Pronikají do dřeva málo, až vůbec. Vytvářejí film tlustý 80 až 120 mikrometrů. Trvanlivost je 6 až 12 let. Mají velkou odolnost proti UV záření a proti povětrnosti. (KOLB, J., 2008) Thermowood ThermoWood je materiál z borového nebo smrkového dřeva, který se ohřívá na teplotu nejméně 180 C, přičemž je chráněn parou. Pára kromě toho ovlivňuje chemické změny, ke kterým dochází ve dřevě. Výsledkem tohoto ošetření je ThermoWood, materiál příznivý pro životní prostředí. Jeho barva tmavne, v

32 podmínkách proměnlivé vlhkosti je stálejší než běžné dřevo a jsou zlepšeny jeho tepelně izolační vlastnosti. Pokud je ošetření provedeno při dostatečně vysoké teplotě, je dřevo také odolné proti hnilobě. ThermoWood má v porovnání s běžným uměle vysušeným borovým dřevem lepší stabilitu. Když je dřevo upraveno vysokými teplotami procesem ThermoWood, dochází k redukci vnitřních napětí v rámci struktury dřeva. Tím se omezuje potenciál pro šroubové zakřivení a borcení. Kromě toho dochází k poklesu rovnovážné vlhkosti a vodopropustnosti. ThermoWood je dekorativní, voděodolný materiál pro venkovní obklady fasád s dlouhou životností. Tepelná vodivost je snížena při procesu tepelné úpravy, takže je lepším zateplovacím prvkem, než klasický dřevěný obklad. Během tepelné úpravy ThermoWood dřevo ztmavne a ztratí pryskyřici. Teplotní změny rozměru dřeva jsou redukovány a tím se ThermoWood stává ideálním pro použití v saunách jako komponent laviček, podlah a stěnových panelů. (www. finnforest.cz) 8.2 Vzduchová mezera Obr.13 Ukázka profilů a hranolů Thermowood 1 Thermowood hranol, 2 a 3 Žlábkované profily Thermowood Její funkcí je zlepšení vysychání celé konstrukce. Vlhkost může být odvedena z konstrukce, dále zmírňuje tlak par. Jako minimální velikost vzduchové mezery se uvádí 20 mm. 8.3 Nosné konstrukce tyčových prvků Jako konstrukční prvek se převážně používá dřevo jehličnatých dřevin. Je to dáno převažujícím výskytem jehličnatých lesů v oblastech, kde jsou dřevostavby hojně používané. Jedná se o oblasti severní Ameriky a Evropy. Dalším faktorem je, že jehličnaté dřeviny dosahují větších délek, menší křivosti a nižší ceny oproti listnatým dřevinám, které se používají v interiérových obkladech, schodištích, podlahách a konstrukci oken a dveří

33 8.3.1 Sortiment jehličnatého řeziva Podle opracování a rozměrů rozeznáváme tyto typy stavebního řeziva ke konstukci obvodového pláště: Deskové řezivo - zahrnuje prkna, jejichž tloušťka je do 40 mm a fošny v tloušťkách od 40 do 100 mm. Běžně používané tloušťky se pohybují v hodnotách 16, 18, 25, 32, 45, 50, 60, 75, 100 mm. Šířka deskového řeziva má být dvojnásobkem, nebo trojnásobkem tloušťky, minimálně však 60 mm. Hraněné řezivo - je řezivo, jehož šířka je menší než dvojnásobek tloušťky. U hranolů je minimální šířka 40 nebo 50 mm a průřezová plocha nad 100 cm². Menší profily, které mají průřezovou plochu 25 až 100 cm², jsou označovány jako hranolky. Dále do hraněného řeziva patří latě, jejichž příčný průřez je 10 až 25 cm a lišty s příčným průřezem do 10 cm². Pro rámové dřevostavby, zejména framing, je používáno převážně deskové řezivo s průřezu 50/100, 50/120, 50/150, 50/180, 50 /200. Tyto prvky jsou vyráběny s tolerancí ± 2 mm. Pro jejich aplikaci je nezbytné, aby prvky byly hladké a srovnány s tolerancí ± 0,5 mm. Třídění řeziva dle jeho pevnosti Kvalita řeziva se stanovuje dle jeho pevnosti a tuhosti. Dřívější československá norma ČSN včetně změn a navazujících norem ( , ), vycházela z vizuálního třídění řeziva pro nosné konstrukce do dvou tříd SI a SII s výpočtovými pevnostmi pro ohyb R = 12 MPa a modulem pružnosti E = MPa. Zařazení do příslušné třídy určuje množství a charakter suků, trhlin, nepravidelnost struktury, zakřivení a stupeň poškození houbami a hmyzem. Pro nosné prvky dřevěných stěn je tradičně používáno kvalitní smrkové, nebo borové řezivo pevnostní třídy C22 nebo C 24 (SI), pro málo namáhané prvky C16 (SII) Lepené dřevo Pro skvělé vlastnosti dřeva se stále častěji v moderním stavebnictví používají dřevěné konstrukce a prvky na jeho bázi. Jedná se o lepené dřevěné prvky. Tyto produkty úspěšně konkurují stavbám z oceli i betonu, jež předstihují v lehkosti konstrukce, ceně, naprosté tvarové svobodě

34 Výhody použití lepených dřevěných konstrukcí: stálost a stabilita tvaru prvků možnost libovolného řešení tvaru nosného skeletu stavby bez zvýšení nákladů u atypických řešení velmi krátká doba montáže dřevěného skeletu (několik dní) vysoká požární odolnost ( vyšší než u betonových konstrukcí, mnohonásobně vyšší než u oceli ) vysoká odolnost proti agresivním látkám a plynům spojují vlastnost příjemné pohody prostředí pro lidi s vysokou pevností lepeného dřeva jako žádný jiný materiál lepené dřevo odolává vysoké vlhkosti vzduchu a působí teple 8.4 Základní druhy prvků ze dřeva používající se ve stavebnictví: Masivní konstrukční dřevo KVH Konstrukční dřevo KVH je vhodné pro moderní náročné konstrukce, které si chtějí zachovat svůj přírodní estetický ráz. Používá se zvláště jako stavební dřevo a dřevo na rámové a střešní či stropní konstrukce. Povrch je čtyřstranně čistě hoblovaný a má sražené hrany. U těchto prvků se připouštějí barevné odchylky (modré nebo červené pruhy). Neobsahuje zdravotně závadné látky a vyrobí se téměř libovolné délky a to díky zubovitému spoji. Dle použití se vyrábí dva sortimenty, které se v podstatě od sebe liší pouze vlastnostmi povrchů: KVH-Si pro viditelné konstrukce a KVH-Nsi pro neviditelné konstrukce. Při nízké vlhkosti dřeva 15% +/- 3% lze vyloučit napadení řeziva houbami, rozrušujícími dřevo. S ohledem na podmínky normy DIN je tímto dán podstatný předpoklad pro ustoupení od používání chemické ochrany dřeva. Použitím zubovitého spoje (DIN 68140; ÖNORM EN 385) lze vyrábět stavební řezivo téměř v libovolných délkách. Jednotlivé dílčí kusy se při tom navzájem spojují silovým stykem, aniž by se tím ovlivnily pevnostní hodnoty stavebního dílce. Za účelem minimalizace deformace dřeva a s tím spojených nepříjemných následků pro konstrukcí v důsledku ztráty seschnutím anebo bobtnáním, byla pro KVH stanovena střední vlhkost 15 +/- 3 %

35 Konstrukční dřevo KVH se vyrábí v rozměrech: - šířka: 100, 120, 140, 180, 200, 240 mm, tloušťka: 40 mm, délka do 20 m. - šířka: 180 a 240 mm, tloušťka: 60 mm, délka do 20 m ( ) Lepené lamelové dřevo BSH Jedná se o vrstvené dřevěné desky, které jsou ideálním stavebním materiálem pro navrhování nízkopodlažních skeletů budov.mají velké uplatnění také v rámových konstrukcích. Z BSH lze vytvářet neomezeně velké profily v libovolných délkách i zakřivené. Vyrábí se z deskového řeziva o minimální tloušťce 45 mm a délce 2 až 5 m, které jsou spojeny zubovým spojem do kontinuální nekonečné lamely. Na srovnané lamely se nanáší lepidlo. Lamely jsou uloženy horizontálně nebo vertikálně a následně lisovány. Na základě bezskluzového spojení mezi lamelami má tento druh dřeva lepší technické a statické vlastnosti než masivní dřevo a nevykazuje trvalé deformace a praskliny. Lepené lamelové dřevo BSH se vyrábí v rozměrech: - šířka: 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 240 mm - výška: je rovna násobku tloušťky jednotlivé lamely. Maximální výška se udává 1000 mm I nosníky Nosník FINNJOIST je moderní konstrukční materiál na dřevěné bázi dosahující velmi dobrých statických a pevnostních parametrů. Pásnice nosníku je z vrstveného dřeva KERTO-S a stojinu nosníku tvoří deska OSB. Konstrukce FINNJOIST eliminuje typické vady a nedostatky masivních dřevěných a železobetonových trámů jako je smršťování, protažení, zkroucení nebo skřípavé zvuky. FINNJOIST je schopný nést značné zatížení na větších rozpětích díky své pevnosti a nízké vlastní váze. I nosníky se používají pro konstrukce stěn, střech, stropů. Díky vlastní nízké hmotnosti je montáž možná bez použití jeřábu. Instalace probíhá snadněji a rychleji než u klasických způsobů řešení

36 Obr.14 Ukázka I - nosníků Finnjoist Rozměry jsou udávány v mm. ( Pro výrobu KERTA - S se používá severský smrk. Loupané dýhy se pokrájí na dýhové listy dlouhé asi 2 m o tloušťce 3 až 4 mm. Dýhy se roztřídí podle jejich hustoty. Po sušení se na dýhy nanáší fenolformaldehydové lepidlo a dýhy se ukládají na sebe se vzájemně rovnoběžnými vlákny tak, že vytvářejí nekonečný pás požadované tloušťky. V podélném směru se dýhy vzájemně spojují na úkos. Tyto styky jsou vzájemně vystřídány, aby se minimalizoval jejich vliv na pevnost. KERTO S u tohoto provedení mají všechny dýhy podélný směr vláken. KERTO S vykazuje vysoké hodnoty pevnosti. Vyrábí se jako deska, která je následně rozmítnuta na pásy. Tím se získají úzké, vysoce pevné KERTO průřezy, které, co se týká dimenzí a pevností vyčnívají nad konstrukční dřevo a lepené lamelové nosníky. ( Lepené trámy Duo a Trio Jsou ideálním základním materiálnem pro zvlášť stabilní a vysoce kvalitní dřevěné stavby. Trám se skládá ze dvou anebo tří navzájem sklížených hranolů, rozříznutých ve středu. V důsledku tuhého spojení se během času nepatrně zkrucuje anebo praská. Navíc vykazuje lepší statické vlastnosti, než masivní dřevo. Využitím zubovitého spojení se mohou trámy vyrábět v libovolné délce. Trámy Duo a Trio se vždy vyrábí z technicky sušeného dřeva. Sušením jednotlivých hranolů se docílí i při větších průřezech spolehlivě omezené vlhkosti dřeva. Trámy jsou klíženy toxikologicky nezávadným lepidlem bez obsahu formaldehydu a rozpouštědla. Toto nové, přírodě neškodící lepidlo, dosahuje své vysoké pevnosti pouze vzájemným působením vlhkosti vzduchu a dřeva. Trámy Duo a Trio se běžně čtyřstranně hoblují a fasetují