STÁTNÍ ÚSTAV PAMÁTKOVÉ PÉČE Odborné a metodické publikace, svazek 21. Ondřej ŠEFCŮ Jan VINAŘ Marie PACÁKOVÁ

STÁTNÍ ÚSTAV PAMÁTKOVÉ PÉČE Odborné a metodické publikace, svazek 21 Ondřej ŠEFCŮ Jan VINAŘ Marie PACÁKOVÁ Příloha časopisu Zprávy památkové péče, ročník 60 Praha 2000

Státní ústav památkové péče jako ústřední odborná organizace státní památkové péče v České republice vydává tuto publikaci v zájmu zabezpečení jednoty metodických hledisek státní památkové péče pro danou oblast ochrany kulturních památek, v souladu s ustanovením 32 odst. 1 zákona č. 20/1987 Sb., o státní památkové péči, ve znění pozdějších předpisů. Lektoři Jiří Chlumský, Chlumak (ochrana proti požáru) Doc. Ing. Petr Kuklík, ČVUT, Fakulta stavební (statika, normy) Ing. Alfred Schubert, PÚSČ (historické konstrukce, památková praxe) Ing. Jaroslav Žák, Březnice (dřevo, ochrana proti škůdcům) Na konečné podobě textu se výrazně podíleli lektoři. Děkuji zejména ing. A. Schubertovi, který poskytl cenné podněty a doc. P. Kuklíkovi, který zkorigoval věcné nepřesnosti a aktualizoval informace o normách. (Jan Vinař) KATALOGIZACE V KNIZE NÁRODNÍ KNIHOVNA ČR ŠEFCŮ, Ondřej Metodika ochrany dřeva / Ondřej Šefců, Jan Vinař, Marie Pacáková. Praha : Nakladatelství Jalna, 2000 (Chlumec nad Cidlinou: Tiskárna Nové Město). 68 s. (Odborné a metodické publikace; sv. 21). Vyd. jako příloha časopisu Zprávy památkové péče, roč. 60. Vydavatel: Státní ústav památkové péče v Praze ISBN 80 86234 14 2 (Státní ústav památkové péče, Praha) 674.48 * 624.011.1 * 699.83 ochrana dřeva dřevěné konstrukce ochrana příručky Obr. na obálce: Slavonice (okres Jindřichův Hradec), kostel Nanebevzetí Panny Marie. Křížení odřejských křížů podélné a příčné vazby cenného historického krovu pravděpodobně z konce 15. století. (Foto Stanislav Pomahač, 1996) Státní ústav památkové péče v Praze, 2000 Ondřej ŠEFCŮ, Jan VINAŘ, Marie PACÁKOVÁ, 2000 ilustrace Ondřej ŠEFCŮ, 2000 ISSN 1210 5538 ISBN 80 86234 14 2 OBSAH A ÚVOD (Ondřej Šefců)............................................. 7 B PÉČE O DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE STAVEB A JEJICH OCHRANA (Jan Vinař)........................................... 11 1 Dřevo a jeho charakteristika...................................... 11 1.1 Mechanické vlastnosti dřeva................................... 11 1.1.1 Způsob namáhání......................................... 11 1.1.2 Kvalita dřeva............................................. 11 1.1.3 Druh dřeva............................................... 12 1.1.4 Vlhkost.................................................. 12 1.1.5 Dlouhodobé zatížení....................................... 12 1.1.6 Teplota.................................................. 13 1.2 Vlhkost dřeva................................................ 13 1.3 Odolnost dřeva vůči vnějším vlivům............................. 14 1.4 Biologické napadení dřeva..................................... 14 1.4.1 Plísně a dřevozbarvující houby............................... 14 1.4.2 Dřevokazné houby........................................ 15 1.4.2.1 Dřevokazné houby celulózovorní......................... 15 1.4.2.2 Dřevokazné houby ligninovorní.......................... 16 1.4.3 Řasy, mechy, lišejníky...................................... 16 1.4.4 Dřevokazný hmyz......................................... 16 1.5 Dřevo jako hořlavý materiál.................................... 17 1.6 Životnost (trvanlivost) dřeva................................... 17 1.6.1 Názory na životnost dřeva.................................. 17 1.6.2 Faktory ovlivňující trvanlivost dřeva a jeho odolnost vůči napadení................................................ 18 1.6.2.1 Vliv prostředí je klasifikován pomocí tříd ohrožení dřeva biotickými škůdci....................................... 18 1.6.2.2 Životnost (trvanlivost) různých druhů dřeva................ 18 1.6.2.3 Kvalita dřeva a jeho trvanlivost........................... 18 1.6.2.4 Chemické látky které zvyšují životnost dřeva................ 19 2 Ochrana dřeva jako materiálu..................................... 19 2.1 Ochrana dřeva před vlhkostí................................... 20 2.2 Ochrana před škůdci dřeva.................................... 20 2.2.1 Preventivní ochrana....................................... 20 2.2.2 Chemické prostředky...................................... 21 2.2.3 Jiné metody.............................................. 22 2 3

2.2.4 Sanace napadeného dřeva.................................. 22 2.3 Ochrana povrchu dřeva....................................... 23 2.3.1 Omítky, mazaniny......................................... 23 2.3.2 Obklady................................................. 24 2.3.3 Nátěry................................................... 24 2.3.4 Dřevo bez ochrany povrchu................................. 26 2.4 Konzervační a zpevňující (konzolidační, petrifikační) prostředky..... 26 2.5 Ochrana dřeva před požárem.................................. 28 2.5.1 Omítky, obklady.......................................... 28 2.5.2 Nátěry................................................... 29 2.5.3 Následky požáru.......................................... 29 3 Ochrana dřevěných konstrukcí.................................... 29 3.1 Konstrukce v dobrém technickém stavu.......................... 30 3.2 Oprava a ochrana narušených konstrukcí......................... 30 3.3 Ochrana konstrukčních systémů a prvků......................... 32 3.3.1 Ochrana funkce konstrukce................................. 32 3.3.2 Ochrana úplnosti konstrukce................................ 32 3.3.3 Ochrana doplňkových a pomocných konstrukcí................. 33 4 Normy a literatura............................................... 33 C TECHNOLOGICKÉ POKYNY K PRŮZKUMU, OŠETŘOVÁNÍ A OCHRANĚ KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ A SBÍRKOVÝCH PŘEDMĚTŮ ZE DŘEVA (Marie Pacáková)......................... 36 1 Příčiny poškození dřeva.......................................... 36 1.1 Fyzikální vlivy............................................... 36 1.2 Biologické vlivy.............................................. 37 1.2.1 Rizikové hodnoty pro biologické napadení.................... 37 1.3 Chemické vlivy............................................... 38 1.4 Atmosférické vlivy............................................ 38 2 Průzkum....................................................... 38 3 Ochrana dřeva.................................................. 39 3.1 Hlavní obecné zásady sanace konstrukčního dřeva, napadeného dřevokaznými houbami............................ 39 3.2 Hlavní zásady sanace dřeva napadeného dřevokazným hmyzem...... 40 3.3 Metody preventivní ochrany dřeva.............................. 40 3.4 Požadavky na konzervační látky................................ 41 3.5 Chemické ochranné prostředky................................. 42 3.5.1 Legislativa v ochraně dřeva v ČR............................ 42 3.5.2 Typové označení ochranných prostředků...................... 42 3.5.3 Třídy ohrožení zabudovaného dřeva.......................... 43 3.5.4 Aplikace................................................. 43 3.5.5 Metody impregnace dřeva.................................. 43 3.6 Další metody ošetření biologického napadení dřevěných konstrukcí.. 45 3.6.1 Insekticidy a fungicidy ve formě aerosolů...................... 45 3.6.2 Plynování toxickými plyny.................................. 45 3.7 Ochrana sbírkových předmětů ze dřeva.......................... 46 3.7.1 Ionizující záření ( záření).................................. 46 3.7.2 Inertní atmosféry.......................................... 46 3.8 Konsolidace dřeva............................................ 47 3.9 Speciální upozornění pro práci s polychromovanými předměty....... 47 4 Vhodné podmínky uložení sbírkových dřevěných předmětů............ 48 5 Přehled použité literatury......................................... 49 D PŘÍLOHY...................................................... 50 1 Vliv prostředí na životnost dřeva.............................. 50 2, 3, 4 Výskyt dřeva ve stavbách (příklady)............................ 52 5 Třídy ohrožení dřeva biotickými škůdci......................... 56 6, 7, 8 Nejčastější zdroje vlhkosti.................................... 58 9 Ochrana dřeva před vlhkostí.................................. 62 10 Hliněná mazanina........................................... 64 4 5

ÚVOD Význam ochrany dřeva z pohledu památkové péče Ze všech stavebních materiálů užívaných v lidské historii je dřevo a výrobky z něj asi nejrozšířenější, technologicky i technicky nejznámější a z hlediska výtvarného zřejmě nejoblíbenější. Jako organický materiál je pochopitelně více ohroženo hnilobnými procesy a spalitelností, ale tyto nevýhody vyvažuje jeho relativní dostupnost, obnovitelnost zdroje, příznivý poměr váhy k pevnosti, snadná zpracovatelnost, krásný živý vzhled, obrovská škála barevností a struktur a v neposlední řadě i snadná likvidace odpadu a dožilých konstrukcí. Dřevo se v minulosti objevilo v těch nejtěžších a nejnamáhanějších konstrukcích jakými byly hradební systémy, vodárenské věže, mlýny, jezy, hráze, krovy nejrůznějšího rozpětí, byly z něj zhotovovány mechanismy a přepravní prostředky jako např. jeřáby, lisy, výtahy, beranidla, povozy, lodě a lodní mosty, ale také tkalcovské stavy, kladkostroje, nářadí, měřicí přístroje, hrnčířské kruhy a další. Díky svým vlastnostem dřevo od nepaměti sloužilo pro výrobu nábytku, podlahových krytin, dveří, oken, obkladů stěn a stropů, jako podklad obrazů a sochařský materiál, ale i pro výrobu hudebních nástrojů, zbraní, vodovodního potrubí, forem pro ražbu a tisk, jakož i materiál pro kuchyňské náčiní, výrobu sudů, ale také např. dýmek. Pro tyto potřeby se v minulosti zpracovávalo především dřevo těžené v místě, ale i dřevo exotické (např. u nábytku) nebo dřevo speciálních vlastností, které se dováželo z některých lokalit např. rezonanční dřevo pro výrobu hudebních nástrojů. Těžbě a zpracování dřeva byla v minulosti věnována poměrně značná pozornost, přičemž již od starověku byly dodržovány určité zásady, které mají vliv na budoucí životnost a použitelnost materiálu. Jsou to zejména následující faktory: Doba těžby. Je obecně známo, že kácení stromů je správné a svým způsobem i etické v době vegetačního klidu. Některé odkazy však jdou ještě dále. Např. Pacold uvádí doporučené rozmezí pro kácení stavebního dříví dobu od 10. prosince do konce ledna. Alberti zmiňuje několik autorů. Např. Theofrastos a další přikazují vysekávati stromy, zvláště jedli, borovici a pinii, jakmile začnou pučeti a vyháněti drobounké větvičky. Stromy jako javor, jilm, jasan a lípa je však lépe káceti po vinobraní. Dub je naopak nutno kácet v zimě, protože duby kácené z jara podléhají červotoči, kazí se a pukají. To dosvědčuje i Kato, který praví: Stavební dřevo, půjde-li o duby, kácej, jakmile nastane slunovrat (míněn pochopitelně zimní). Všichni staří autoři se shodují na tom, že se má dřevo kácet jen tehdy, když měsíc ubývá. Dokonce i větve uřezané při ubývání měsíce údajně nehnijí. Plinius navíc ještě doporučuje, počkat až při meziluní zajde měsíc pod zem. Tentýž okruh autorů ještě doporučuje provádět kácení na etapy nejprve naříznout strom kolem dokola, nechat jej nastojato zaschnout a pak teprve porazit. Zpracování dřeva po kácení. Starší i novější autoři se shodují na tom, že pokácené dřevo je nutno záhy zbavit kůry a líčí, s ohledem na škůdce a vznik plísní. Čerstvé dřevo by však nemělo být vystaveno plné expozici ovzduší (viz Alberti), protože kmen, jehož hmotnost může být až ze 45 % tvořena vodou, může vysýchat velmi nerovnoměrně, silně praskat a bortit se. Proto nemá ležet na větrném 6 7

Metodika ochrany dřeva Úvod Význam ochrany dřeva z pohledu památkové péče Metodika ochrany dřeva Úvod Význam ochrany dřeva z pohledu památkové péče a sluncem ozářeném místě, ale v hlubokém stínu. Staří autoři doporučovali omazání kmene hnojem, nejlépe od hovězího dobytka. Doporučuje se i postavení kmene špičkou dolů v zájmu rovnoměrného vysychání nebo zakopání do vlhka či potopení do vody. Tento proces má nejen zmírnit počáteční schnutí, ale i zmrtvit dřevní hmotu a měl by trvat optimálně tři měsíce. V minulosti tuto funkci plnila vlastní technologie přepravy dřeva při plavení vorů. Vyjmutí dřeva z vlhka se doporučuje opět až po novoluní a dřevo by nemělo procházet dalším zpracováním, dokud je pokryto rosou nebo zledovatělé. Sušení dřeva. Původní objem vlhkosti dřeva, který se pohybuje od 20 do 45 % podle druhu dřeva, lokality a doby kácení je nutno rovnoměrně odsušit na rozmezí 15 až 25 % podle následného použití a podle druhu materiálu. Starší autoři se jednomyslně shodují v tom, že minimální doba přirozeného schnutí je tři roky pro stavební dříví, pro nábytek a další speciální použití, např. hudební nástroje, může být tato doba několikanásobně delší. Umělým sušením v sušárnách lze dosáhnout objemu vlhkosti až 10 %. Záleží na dalším použití materiálu, protože rychle odsušené dřevo je schopno opět rychle část vlhkosti vstřebat. Je zřejmé, že výše uvedené zásady a zkušenosti, které vycházely z dlouholeté zkušenosti a pozorování, mají racionální a srozumitelné fyzikální i biologické opodstatnění. Ačkoliv jsou tyto zásady i dnes dobře známy, je smutnou skutečností, že z důvodů ekonomických, výrobních a někdy i kvůli liknavosti či nevzdělanosti jsou hrubě porušovány a na trh a tím i na stavby se dostává dříví pochybných kvalit, infikované, nedosušené. Následné poruchy a závady mnohdy vyvolávají neoprávněný odpor proti tomuto ušlechtilému materiálu a vedou k jeho nahrazování více či méně nevhodnými nahrážkami. Historické dřevěné konstrukce a prvky dochované do dnešních dnů nás znovu přesvědčují o kvalitách dřeva, o jeho odolnosti a schopnosti stárnout. Tyto vlastnosti mnohé nahrážky postrádají (např. plastová okna a dveře). Výčet metod a vhodných způsobů ochrany dřeva je předmětem dalších kapitol této publikace. Na tomto místě se pokusíme shrnout alespoň základní důvod pro ochranu dřeva, konstrukcí a výrobků z něj. Jde o obsáhlou problematiku a žádný výčet nebude dozajista úplný a univezální. Na základě praktických zkušeností, studia literatury a dalších informacích lze vymezit 8 základních bodů, proč chránit dřevo: 1. Dřevo je pamě. Dřevo je jeden z mála stavebních materiálů, který umožňuje díky dendrochronologii relativně přesnou dataci, opírající se o vlastní materiál, nikoliv o formu zpracování nebo architektonického článkování. Ačkoliv je použití dendrochronologie limitováno různými faktory, umožňuje fascinující odkrytí časových vazeb doby růstu stromu, doby kácení, a s tím související zpřesnění datace vlastní stavby či objasnění dalších souvislostí. Tato metoda se dále rozvíjí a nelze vyloučit její širší využití v budoucnosti. Proto by se nepoužitelné, ale zdravé dřevo nemělo odstraňovat ze staveb, ale vždy uložit na vhodném místě např. nepoužitelná záklopová prkna v dutinách stropů, zbytky trámů na hambalkách apod. 2. Dřevo jako otisk. Až do druhé poloviny 19. století byla převážná část stavebního, ale i ostatního dřeva zpracovávána a opracovávána ručně. Trámy krovů, ale i zadní strany skříní, ale i deskových obrazů nesou stopy po tesařských či truhlářských nástrojích živé a výmluvné, ze kterých lze odečíst tvar nástroje, směr řezání, energii úderů, u sochařských děl lze vysledovat tvůrcův rukopis. Nejde přitom pouze o estetickou kategorii. Je prokázáno, že dřevo opracované ručním přitesáváním má větší životnost, než dřevo, které je mechanicky rozříznuto pilou bez ohledu na směr jeho let. 3. Dřevo jako výtvarný materiál. Tvarová škála zpracování dřeva je prakticky neomezená. Z hlediska ochrany historické architektury zaslouží pozornost zejména subtilnost a tvarové detaily zpracování výplňových prvků, zejména oken. Již při rozdílu několika milimetrů u příček, klapaček či poutců dochází ke změně výrazu celých architektonických objektů. Tento jev je obzvláště bolestivý u významných, např. palácových, zámeckých či sakrálních staveb, kde souhra a proporcionalita jednotlivých článků průčelí není pouze náhodnou sešlostí, ale promyšleným záměrem tvůrce. Častou bolestí je záměna klasických dvojitých oken za jednoduchá s dvojitými skly, přičemž technické možnosti materiálu nedovolují dodržet původní proporce. Stále ještě tak často zdůrazňovaná neopravitelnost původních oken bývá mnohdy motivována neznalostí, diletantismem, nebo obchodními tlaky na uplatnění nového výrobku. Je nutno se na tomto místě zmínit o nutnosti pravidelné údržby, zejména u prvků namáhaných povětrností, což je právě případ oken. 4. Stárnutí dřeva. Přirozené stárnutí materiálu je stále poněkud nedoceňovaným faktorem, což zřejmě odpovídá současnému životnímu stylu a vysoké spotřebě výrobků na jedno použití. Právě v případě dřeva se však stáří a přiměřené opotřebení projevuje se zvláštní hloubkou a přesvědčivostí a zvyšuje intenzitu výpovědi i u prvků konstrukčních (nosné trámy) či ryze účelových staré zábradlí, ohmatané rukojeti, ošlapané stupně apod. Při obnově je mnohdy velmi delikátním problémem jak obhájit starobylý vzhled a patinu v nynějším světě, v němž se žádá, aby vše bylo jako nové. Smutným úkazem je, že i někteří restaurátoři, kteří by sami měli respektovat tyto subtilní hodnoty, dají přednost úspoře práce či větší zdánlivé líbivosti, a nevratně odstraní staletou patinu. 5. Dřevo jako konstrukční materiál. Dřevo se vyznačuje velmi výhodným poměrem mezi vlastní vahou a pevností. To z něj činí vynikající konstrukční materiál, který je schopen plně konkurovat oceli i betonu, v některých případech je i výhodnější (velkorozponové konstrukce). Pokud se podaří zajistit potřebné podmínky a opatření proti vzniku požáru a proti vzniku hniloby a dřevokazných plísní, není žádný rozumný důvod, proč odstraňovat konstrukce, které mají potřebné dimenze a vyhoví předpokládanému namáhání. Náhrada ocelí znamená téměř vždy zvýšení zátěže ostatních stavebních konstrukcí, použití armovaného betonu vyžaduje mimo to ještě mokré procesy a vytváří obtížně odstranitelné části staveb. Při nahrazování či doplňování dřevěných konstrukcí se často zapomíná i na jejich dynamické chování resp. na jejich poddajnost, tepelnou roztažnost apod. Charakteristickým příkladem je spojování tesař- 8 9

Metodika ochrany dřeva Úvod Význam ochrany dřeva z pohledu památkové péče ských prvků dřevěnými kolíky, které je nejen výtvarně a památkově vhodnější a čistší, ale i konstrukčně výhodnější. Likvidace historické dřevěné konstrukce je přijatelná bez dalších výhrad pouze v případě napadení dřevokaznou houbou nebo u chybně aplikovaného dřeva v blízkosti kouřovodů (tento nešvar byl v minulosti častým důvodem požárů). Napadení dřevokazným hmyzem ještě nemusí být záminkou k likvidaci, záleží na stupni napadení a zatížení prvků. Nenosné nebo málo namáhané prvky mohou být poměrně úspěšně zpevněny i při značném proděravění. 6. Dřevo jako estetický prvek. Díky své barevnosti, živé struktuře, tepelné vodivosti, určité poddajnosti i možnostem povrchových úprav zůstane zřejmě dřevo vždy velmi vděčným materiálem nejen pro nábytek, ale i pro obklady stěn stropů, podlahy, zábradlí, ploty, altány a další drobnou architekturu, lavičky v parcích a zahradách, treláže, pergoly apod. Opakovaně se ukazuje, že tyto vlastnosti nelze nahradit jinak vyrobeným materiálem, ani umělou povrchovou úpravou, a většina těchto pokusů, výstřelků a experimentů stavebního trhu je módní záležitostí, která by neměla ovlivňovat prostředí památkových objektů. 7. Dřevo jako domácí a tradiční materiál. Díky naší geografické poloze dřevo vždy bylo a je typickou domácí surovinou, dostupnou v poměrně široké škále, s velkou tradicí v pěstování, zpracování a využití. Určitá omezení oproti minulosti mohou vyplývat např. z dnes použitelné škály dřevin (vymírají jilmy, poměrně vzácné jsou jedle), kvalita dnešních dřevin, pěstovaných v monokulturách, je zřejmě nižší než u starého volně rostlého dřeva. Značným problémem může být opatřování trámů o velkém průřezu pro náhradu nosných prvků krovů. Tyto problémy však lze řešit, což je umožněno i existencí poměrně širokého spektra specializovaných tesařských a truhlářských firem, restaurátorů, projektantů a dalších odborníků. 8. Dřevo jako ekologická surovina. Recyklovatelnost, resp. odstranitelnost, či druhotné použití dřeva je nezpochybnitelné a za předpokladu přiměřené těžby lesů předstihuje dřevo i přírodní kámen, vápno, cement a pochopitelně všechny výrobky na bázi plastů a dalších umělých hmot. Zásahem do životního prostředí mohou být příliš razantní petrifikační či sanační prostředky, nadužívání disperzních nátěrů, epoxidových pryskyřic, některých typů lepidel apod. Při tradičních technologiích zpracování dřeva a při uvážlivých postupech konzervace dřeva a protipožární ochrany by podíl těchto vlivů měl být zanedbatelný. Následující text by měl posloužit všem, kteří v památkové péči přicházejí do kontaktu s problematikou ochrany dřeva a výrobků a konstrukcí z něj. Metodika by tedy měla hlavně sloužit památkářům, ale i pracovníkům odborů kultury, stavebních odborů a úřadů, projektantům, správcům i vlastníkům památek, tedy všem, kdo si chtějí nebo potřebují doplnit vědomosti o ochraně dřeva. Ondřej ŠEFCŮ PÉČE O DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE STAVEB A JEJICH OCHRANA Dřevo a jeho charakteristika Pro účinnou péči a ochranu dřevěných konstrukcí v památkových objektech je třeba znát vlastnosti dřeva a činitele, které je ovlivňují, zejména vlhkost a napadení biotickými škůdci. Stručně uvádíme základní informace, podrobnosti jsou v literatuře a v normách. V Evropské unii i u nás se zavádí soubor norem navrhování staveb, nazývaný Eurokódy, pro dřevěné konstrukce dnes platí předběžná norma ČSN P ENV 1995-1-1 jako rovnocená s dosavadní ČSN 73 1701. Přehled norem je uveden v kapitole B.4. 1.1 Mechanické vlastnosti dřeva (pevnost a modul pružnosti) Dřevo je materiál anizotropní, jeho vlastnosti jsou určeny vláknitou strukturou a jejími nepravidelnostmi (tzv. vadami dřeva), druhem dřeva a vnějšími podmínkami (vlhkost, dlouhodobé zatížení, teplota). 1.1.1 Způsob namáhání Pevnost dřeva a modul pružnosti se výrazně liší podle způsobu a směru namáhání. Nejvyšší pevnost má dřevo v ohybu, téměř stejnou v tlaku rovnoběžně s vlákny, o něco nižší je pevnost v tahu rovnoběžně s vlákny. Pevnosti v tahu a tlaku kolmo na vlákna a ve smyku jsou řádově nižší. Poměr mezi moduly pružnosti při různém způsobu namáhání je obdobný jako u pevností. 1.1.2 Kvalita dřeva Mechanické vlastnosti jsou výrazně ovlivňovány suky, výsušnými trhlinami, sbíhavostí, točivostí a jinými vadami dřeva, které určují jeho kvalitu. Na kvalitě dřeva je závislá především pevnost. Obecně platí, že dřevo vyšší objemové hmotnosti má lepší mechanické vlastnosti, tedy dřevo hustší, pomalu rostlé, je z tohoto hlediska kvalitnější. Kvalitu dřeva vyjadřují jakostní třídy podle ČSN 49 1531-1. ČSN 73 1701 doporučuje pro konstrukční prvky používat dřevo jakostní třídy S I, dřevo třídy S II pouze pro méně namáhané a podružné nosné prvky. Pevnosti dřeva třídy S II jsou o 25 až 33 % nižší proti třídě S I, u lamel ze dřeva bez suků se může počítat s pevností až o 50 % vyšší. 10 11

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Charakteristiky mechanických vlastností dřeva uvádíme v poměrných číslech, protože vzhledem k rozdílům metodiky výpočtu podle ČSN a podle Eurokódu se hodnoty pevností v obou systémech norem liší. Podle ČSN K9 1531-1 musí být každý prvek konstrukce označen. Označení musí obsahovat jakostní třídu, dřevinu, číslo normy, podle které se třídí, a výrobce. 1.1.3 Druh dřeva Mechanické vlastnosti různých druhů dřeva se liší. I zde do jisté míry platí, že dřeva těžší jsou tvrdší a mají vyšší pevnosti. (viz též 1.6.2.2) Naše dřeva seřazená sestupně podle objemové hmotnosti a tvrdosti: zimostráz, habr, tis, švestka, platan, akát, jabloň, hruška, buk, jasan, dub, ořech, jilm, třešeň, javor, modřín, vrba, olše, lípa, borovice, smrk, topol, jedle, bříza. U dřeva dubu, buku a jasanu se počítá s pevnostmi o 15 až 30 % vyššími než u dřeva smrku, jedle a borovice. U modřínu se počítá s pevnostmi asi o 10 % vyššími než u ostatních jehličnanů. Průhyb tvrdého dřeva je podle ČSN 73 1701 o 25 % menší než dřeva jehličnatého. 1.1.4 Vlhkost Mechanické vlastnosti dřeva se zhoršují se stoupající vlhkostí dřeva. ČSN 73 1701 rozlišuje expozici chráněnou proti přímému působení vlhkosti, ve které absolutní vlhkost dřeva nepřekročí 18 %, a expozici nechráněnou. Chráněnou expozicí je interiér budov se suchým provozem, nechráněná je vnější expozice nebo interiér o vysoké relativní vlhkosti. V nechráněné expozici se snižuje pevnost v tlaku o 25 %, pevnost v tahu a ohybu o 20 %, pevnost ve smyku o 15 %, průhyb se zvyšuje o 15 %. Mechanické vlastnosti dřeva se zhoršují do meze nasycení vláken, vlhkost dřeva vyšší než 30 % již nemá na mechanické vlastnosti podstatný vliv. Eurokód 5 rozlišuje tři třídy vlhkosti: Třída vlhkosti 1: vlhkost materiálů odpovídá teplotě 20 C a relativní vlhkosti vzduchu přesahující 65 % pouze několik týdnů v roce, průměrná vlhkost měkkého dřeva nepřesahuje 12 %. Třída vlhkosti 2: vlhkost materiálů odpovídá teplotě 20 C a relativní vlhkosti vzduchu přesahující 85 % pouze několik týdnů v roce, průměrná vlhkost měkkého dřeva nepřesahuje 20 %. Třída vlhkosti 3: klimatické podmínky vedoucí k vyšší vlhkosti než ve třídě 2. 1.1.5 Dlouhodobé zatížení Na mechanické vlastnosti dřeva má vliv i doba trvání zatížení. Velmi výrazně se u trvale zatížených dřevěných nosníků zvyšuje průhyb. Při dlouhodobém zatížení se podle ČSN 73 1701 snižuje mezní únosnost dřeva o 15 %. Trvale zatížené dřevěné nosníky (dřevěné překlady ve fasádách zděných nebo hrázděných domů, průvlaky stropů, stropy sýpek) mají podle ČSN 73 1701 1,5 až 2,5krát větší průhyb než nosníky se stejně velkým zatížením krátkodobým. Ke zvětšení průhybu zatížených nosníků přispívají i výraznější změny vlhkosti a teploty. Eurokód 5 zavádí třídy trvání zatížení od okamžikového, přes krátkodobé (například sníh a vítr), středně a dlouhodobé (například užitné nebo skladové zatížení), po stálé (vlastní tíha). Hodnoty mechanických vlastností se snižují v závislosti na třídě vlhkosti a trvání zatížení ještě výrazněji než u ČSN. Vliv doby trvání zatížení je v Eurokódu uvažován až 40 % ním snížením pevnosti proti zatížení krátkodobému, průhyb u stálého zatížení je 1,6 až 3x větší (podle třídy vlhkosti) než u stejně velkého zatížení krátkodobého. 1.1.6 Teplota Vlastnosti dřeva se mění při vyšších teplotách. Mechanické vlastnosti dřeva (pevnosti a moduly pružnosti) se při vzestupu teplot z 20 na 30 C snižují asi o 10 %, při teplotách do 100 C klesají o několik desítek procent. Tato skutečnost se projeví v chování dřevěných konstrukcí při požáru, v běžných podmínkách nemá větší význam. Podle ČSN 73 1701 se dřevěné konstrukce mohou používat v prostředí s dlouhodobou vysokou teplotou, pokud teplota dřeva nepřekračuje 55 C. 1.2 Vlhkost dřeva Vlhkost dřeva je poměr hmotnosti vody k hmotnosti zcela vysušeného dřeva vyjádřený v procentech. Absolutní vlhkost dřeva se stále mění v závislosti na relativní vlhkosti vzduchu a na teplotě. V buněčných stěnách dřeva je hygroskopicky vázaná vlhkost, v dutinách buněk je vlhkost volná. Stav, při kterém celkové množství vlhkosti ve dřevě odpovídá zcela nasyceným stěnám buněk, kdežto buněčné dutiny jsou bez vody, se nazývá bod nasycení vláken. Bod nasycení vláken je přibližně 30 % (podle druhu dřeviny), při vyšší vlhkosti je ve dřevě již volná voda. Tak tomu je u čerstvě poraženého dřeva, například jádro syrového dřeva smrku má vlhkost 47 %, běl 179 %. Se změnami vlhkosti ve dřevě (ke kterým dochází v závislosti na změně vlhkosti prostředí) dochází k objemovým změnám dřeva k bobtnání a sesychání. Objemové změny dřeva (bobtnání a sesychání) vznikají zvětšováním a zmenšováním tlouštky buněčných stěn. Zatímco podélné objemové změny jsou zanedbatelné, změny rozměru radiální (kolmo na letokruhy) jsou například u smrku 3,6 %, tangenciální změny 7,8 %. U listnatých dřev, například u buku jsou objemové změny ještě větší radiální 5,8 %, tangenciální 11,8 %, (jsou například příčinou vzdouvání parket u objektů, ve kterých došlo k náhlému zvýšení vlhkosti). Aby vlhkostní změny neovlivňovaly funkci konstrukcí, je pro různé konstrukce předepsána maximální vlhkost. 12 13

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana ČSN 49 1531-1 požaduje pro tesařské konstrukce dřevo vlhkosti max. 20 %. Pro truhlářské stavební práce se požaduje vlhkost max. 12 14 %, na nábytek do místností vytápěných kamny 10 12 %, nábytek v místnostech s ústředním topením 8 10 %, pro lepené prvky 6 8 %. Objemové změny dřeva lze zmírnit jeho vysušením. Přirozeným sušením na vzduchu je možno dřevo vysušit nejvýše na 14 15 %, umělým sušením v sušárnách nebo sušením komorovým lze dosáhnout vlhkosti přípustné pro různé konstrukce. 1.3 Odolnost dřeva vůči vnějším vlivům Ve vlhkém prostředí se zhoršují mechanické vlastnosti dřeva (viz 1.1). Při vysoké vlhkosti a za přístupu vzduchu je dřevo napadáno biotickými škůdci, při trvalé expozici ve vlhkém prostředí dochází k jeho úplné destrukci (viz 1.4). Působení ostatních vnějších činitelů (slunce, déš, vítr, mráz) na dřevo je ve srovnání s vlivem vlhkosti podstatně méně výrazné, je však nutné dřevo proti jejich účinkům chránit (viz 2.3). l Působením ultrafialového záření na nechráněné dřevo a jeho oxydací dochází k chemickým změnám v povrchové vrstvě, dřevo žloutne a hnědne. l V exteriéru déš vyluhuje produkty štěpení ligninu a barva dřeva se mění na šedivou, mechanické vlastnosti se nemění. l Dřevo vystavené intenzivnímu slunečnímu záření a vysokým teplotám vysychá, vznikají trhliny, narušuje se jeho struktura, snižuje se pevnost, dřevo křehne. l Působením větru nebo proudící vody a písku dochází k abrazi dřeva, obrušuje se jeho povrch, ze dřeva vystupují tvrdší části (zimní dřevo, suky). K úplnému zničení dřeva může dojít při požáru (viz 1.5). 1.4 Biologické napadení dřeva Dřevo napadají plísně, houby, řasy, vyšší rostliny, hmyz. Podrobný přehled škůdců dřeva je v literatuře, např. (1). Pro napadení dřeva biotickými škůdci je nutná: l dostatečná vlhkost; l teplo umožňující život škůdců dřeva; l přístup vzduchu. 1.4.1 Plísně a dřevozbarvující houby Tyto houby a plísně způsobují zbarvení dřeva, nemění však jeho mechanické vlastnosti. K napadení dochází nejčastěji u nevyschlého dřeva při nevhodném uložení. Dřevo napadené plísněmi je snáze náchylné k napadení dřevokaznými houbami i hmyzem. Optimální teplota pro rozvoj plísní je 24 29 C, při teplotě nad 55 C odumírají, při poklesu pod 4 C se zastavuje jejich vývoj. Při poklesu vlhkosti dřeva pod 20 % plísně odumírají. 1.4.2 Dřevokazné houby Příznivé podmínky pro růst hub jsou v exteriéru; v interiéru v kontaktu s vlhkým zdivem nebo se zemí, při zatékání střechou, poruchách instalací, v prostředí s vysokou relativní vlhkostí. Dřevokazné houby žijí v rozmezí teplot 2 4 C až 35 40 C, potřebují vlhkost dřeva 18 20 % (odpovídá relativní vlhkosti vzduchu 85 90 %). 1.4.2.1 Dřevokazné houby celulózovorní Celulózovorní houby rozkládají celulózu, způsobují hnědé zabarvení dřeva, dochází ke ztrátě pevnosti, která se v konečném stadiu projeví rozpadem dřeva do kostek. Největší škody působí dřevomorka domácí, která může vyvolat úplnou destrukci konstrukce. K napadení dřevomorkou dochází u dlouhodobě promáčeného dřeva, které je obvykle již napadeno jinými druhy hub. Při dostatečné vlhkosti postupuje destrukce velmi rychle a houba se rychle šíří. Množí se výtrusy, ale i částmi svého podhoubí, nákazu lze přenést i úlomky napadeného dřeva. Podhoubí dřevomorky roste na kontaktu dřeva se zdivem, v násypu, ale i ve zdivu, může zdivem prorůstat. V rozvinutém stadiu houba již nepotřebuje vnější zdroj vlhkosti. V latentním stavu může dlouhá léta přežívat ve formě spór i vláken (hyf) podhoubí, k obnovení růstu může dojít při promočení konstrukce, ale může stačit i vlhkost z čerstvého betonu, se kterým přijde do styku napadené dřevo. Optimální podmínky pro růst dřevomorky jsou 30 % vlhkosti dřeva a 22 C, při teplotě 35 40 C hyne, nízké teploty zpomalují její růst. Destruktivně působí koniofora sklepní, která žije na dřevě trvale vlhkém. Na stavbách se vyskytuje nejčastěji ve sklepích. Je odolná vůči nízkým teplotám. Na jehličnatém dřevě ve vnějším prostředí (zábradlí, ploty) se vyskytují trámovky, které potřebují vysokou vlhkost, žijí uvnitř dřeva, konstrukční prvek vypadá často jako zdravý, uvnitř je však zcela vyhnilý. V krovech se často objevuje lokální napadení tzv. suchou hnilobou, způsobené například řasnatkou zední, které nemá destruktivní účinek, způsobuje pouze místní poškození, po odstranění zdroje vlhkosti vymizí. Napadené dřevo je možné ve stavbě ponechat, proto je třeba tuto houbu rozlišovat od dřevomorky. 14 15

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana 1.4.2.2 Dřevokazné houby ligninovorní Tyto houby prudce rozkládají lignin, způsobují tzv. bílou hnilobu. Ve stavbách se nevyskytují tak často, i když byla zaznamenána destruktivní napadení například václavkou nebo chorošem. 1.4.3 Řasy, mechy, lišejníky Řasy a mechy se vyskytují na dřevě trvale vlhkém, například na dřevěných konstrukcích ve vodě nebo v její blízkosti, na dřevěné krytině, dřevěných žlabech a podobně. Udržují dřevo trvale vlhké, odumíráním mechů vzniká humus, ve kterém se uchytí i vyšší rostliny. Připravují podmínky pro destruktivně působící houby. Na suchém dřevě ve vnějším prostředí (šindelové krytiny, ploty, bednění) se vyskytují lišejníky. Dřevo výrazněji nepoškozují. 1.4.4 Dřevokazný hmyz Hmyz nepůsobí na dřevo tak destruktivně jako dřevokazné houby, napadá však i dřevo, které je v chráněné expozici (viz 1.1.4). Hmyz zhoršuje kvalitu dřeva tím, že oslabuje jeho profil. Napadení větších profilů postupuje od vrchních vrstev do hloubky. Pro rozvoj hmyzu je nutná teplota nad 10 C a vlhkost dřeva min. 12 % (odpovídá asi 60 % relativní vlhkosti vzduchu). Tyto podmínky jsou u nás splněny v exteriéru i interiéru téměř vždy. Všechen dřevokazný hmyz hyne při sušení dřeva při teplotách vyšších než 83 C, některý hmyz i při teplotách nižších. Tesařík, zejména tesařík krovový, může způsobit destruktivní poškození. Napadá dřevo, které je přístupné z volného prostoru, do stavby se může dostat i ve dřevě napadeném již v lese. K dobrému růstu potřebuje teplo, proto vyhledává dřevo osluněné nebo chráněné před teplotními výkyvy (například dřevo pod hliněnou mazaninou). Larvy žijí ve dřevě několik let, dospělí brouci se páří venku, vyskytují se v lese nebo ve velkých parcích. Dřevo napadené tesaříkem je při promočení snáze napadáno houbami. Různé druhy červotoče na stavební prvky většinou nepůsobí destruktivně, dřevěné sochy (zejména z lipového dřeva), mobiliář a někdy i podlahy, obložení, dřevo hrázdění, dveře a okna však mohou být činností červotoče výrazně poškozeny. Červotoč má jedno až tříletý vývojový cyklus, brouk vylézá ze dřeva a po spáření klade vajíčka do stejného dřeva, dochází tedy k opakovanému napadení. Larvy potřebují dostatečnou vlhkost a přiměřenou teplotu, v suchých prostorách s ústředním vytápěním hynou, stejně jako v budovách, které promrzají. Dřevo napadené červotočem bývá napadáno i tesaříkem. Obdobně jako červotoč působí hrbohlav parketový, který napadá především dubové dřevo. Druh napadení je možno rozlišit podle velikosti výletových otvorů. U tesaříků je průměr otvoru 3 8 mm, u červotočů 1 3 mm. Ve dřevě žijí i jiné druhy hmyzu, například mravenci, vosy, pilořitky; poškození, která způsobují (u nás), nejsou v porovnání s tesaříky a červotoči významná. 1.5 Dřevo jako hořlavý materiál Dřevo je hořlavé, není však snadno zápalné. Dřevo smrku, borovice a modřínu má stupeň hořlavosti C2 (středně hořlavé stavební hmoty), buku a dubu C1 (těžce hořlavé stavební hmoty). Ve dřevě, které je vystaveno vysoké teplotě (nad 100 C), dochází k rozkladu celulózy a uvolňují se hořlavé plyny. Při teplotě nad 250 C je dřevo ve stavu, kdy může hořet. Při teplotě 300 C až 410 C může při přiblížení plamene nebo jiskry k povrchu dřeva dojít ke vzplanutí (nepřímé vznícení dřeva). K samovznícení uvolněných plynů (přímému vznícení dřeva) dojde při teplotě nad 400 C. Rychlost odhořívání dřeva je 0,65 0,95 mm/min. Při požáru vzdoruje masivní dřevo déle než některé nehořlavé látky (například ocel, která při vysokých teplotách náhle ztrácí pevnost) i hořící dřevěné prvky si částečně zachovávají únosnost. Hašení dřevěných konstrukcí je obtížné, protože doutnající dřevo často znovu vzplane. Požár a jeho hašení je pro dřevěnou konstrukci většinou zničující. Vlastnosti ohořelého dřeva se mění: l odhořením se zmenší profil dřevěného prvku, dřevo pod zuhelnatělým povrchem má však původní mechanické vlastnosti; l spálený povrch dřeva chrání před vlhkostí a napadením, ohořelé dřevěné konstrukce delší dobu odolávají povětrnostním činitelům; l ohořelé dřevo je nesnadno zápalné, spálený povrch chrání dřevo proti ohni. 1.6. Životnost (trvanlivost) dřeva 1.6.1 Názory na životnost dřeva Dnes se dřevo pokládá za materiál s nízkou životností a mnohdy se bez důvodu nahrazuje materiály jinými; v minulosti se však příliš nerozlišovalo mezi trvanlivostí dřeva a zdiva, dokladem toho jsou konstrukce, které oba materiály kombinují, například hrázděné zdivo. 1 Ve skutečnosti má dřevo vysokou životnost, srovnatelnou s jinými materiály, pokud ovšem je v příznivých podmínkách. Konečným činitelem, který způsobí úpl- 1 Vždy však byly dřevěné konstrukce chápány jako málo odolné proti požáru. 16 17

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana ný zánik dřeva, je (kromě požáru) napadení houbami. Ochrana dřeva tedy znamená trvale se starat, aby nevznikly podmínky příznivé pro napadení. 1.6.2 Faktory, ovlivňující trvanlivost dřeva a jeho odolnost vůči napadení (viz příloha 1): l prostředí, zejména vlhkost, přítomnost vzduchu a teplota (viz 1.4, 1.6.2.1) l druh dřeva (viz 1.1.3, 1.6.2.2) l kvalita dřeva (viz 1.1.2, 1.6.2.3) l konzervační a ochranné látky (viz 1.6.2.4) 1.6.2.1 Vliv prostředí je klasifikován pomocí tříd ohrožení dřeva biotickými škůdci. Příklady tříd ohrožení dřeva podle ČSN EN 335-1,2 viz přílohu 5. Starší ČSN 49 0600 rozlišovala: l Třída I.: dřevo v trvalém styku s vodou nebo zemí. l Třída II.: dřevo v exteriéru vystavené povětrnostním vlivům. l Třída III.: dřevo v interiéru, ale nedostatečně konstrukčně chráněné. 1.6.2.2 Životnost (trvanlivost) různých druhů dřeva Životnost (trvanlivost) různých druhů dřeva se výrazně liší. Z dřevin užívaných v našich stavbách má nejdelší životnost dub, který dobře odolává ve vodě, ve vlhku i v suchém prostředí, je méně napadán houbami i hmyzem. Na dubové dřevo podlah se však specializuje hrbohlav parketový. Olše má ve vodě stejnou odolnost jako dub, na vzduchu je však méně odolná, než jiné druhy dřevin. Podle přirozené odolnosti proti napadení hmyzem je možno rozeznávat: l dřevo náchylné k napadení tesaříkem krovovým (běl všech evropských a většiny neevropských jehličnatých dřevin); l dřevo náchylné k napadení červotočem (běl většiny jehličnatých i listnatých dřevin, jádro je napadáno méně); l dřevo napadané hrbohlavem (běl některých listnatých dřevin s vyšším obsahem škrobu). ČSN EN 350-2 zařazuje dřevo do 5 tříd trvanlivosti z hlediska napadení dřevokaznými houbami: Značně odolné je dřevo s vysokým obsahem tříslovin a živic. Velmi trvanlivý (třída 1 2) je akát, trvanlivý (třída 2) je dub a kaštan, středně trvanlivý je ořech (třída 3), borovice a modřín (třída 3 4), málo trvanlivý smrk a jedle (třída 4), netrvanlivý (třída 5) buk a topol. 1.6.2.3 Kvalita dřeva a jeho trvanlivost Je možno pozorovat, že škůdci dřeva, zejména hmyz, dávají v téže konstrukci přednost dřevu horší kvality a často dřevu již napadenému. l Pomalu rostlé dřevo je hustší, lépe odolává napadení. l l l l l l l l Tesané dřevo má více uzavřený povrch, je odolnější proti houbám i hmyzu, než dřevo řezané. Plavené dřevo nebylo napadáno hmyzem, mělo ztvrdlý povrch. Staré dřevo (pokud je zdravé) hmyz nenapadá, protože je suché a tvrdé. Dřevo napadené plísněmi je snáze napadáno houbami. Dřevo napadené červotočem napadá i tesařík. Dřevo silně napadené tesaříkem snáze podléhá plísním, jiným houbám i dřevomorce. Dřevo slabě napadené hmyzem je možno v konstrukcích ponechat, silněji napadené dřevo však nesmí být při stavbě vystaveno dešti hrozí nebezpečí napadení dřeva plísněmi a houbami. Ochrana památkových konstrukcí v mnoha případech vyžaduje ponechání napadeného dřeva v objektu. Nutná opatření a kritéria rozhodnutí uvádí kapitola 2.2.1. Dřevo s kůrou bývá dříve napadeno hmyzem i houbami, často je pod kůrou zaneseno napadení tesaříkem už z lesa. 1.6.2.4 Chemické látky, které zvyšují životnost dřeva Chemické látky, které zvyšují životnost dřeva, je možno rozdělit na prostředky: l ochranné, které působí jako prevence napadení a zpravidla nemění vlastnosti dřeva; l sanační, které likvidují napadení a zpravidla nemění vlastnosti dřeva; l konzervační, které konzervují zdravé dřevo a při tom mění jeho vlastnosti; l zpevňující, které konzervují narušené dřevo a zlepšují jeho vlastnosti. Účinky některých prostředků se kombinují. O chemických prostředcích podrobněji v kapitole 2.2.2. Ochrana dřeva jako materiálu Z vlastností dřeva (viz kapitola 1) vyplývá, že je materiálem, jehož životnost je značně závislá na celé řadě faktorů. Použitím dřeva a jeho ochranou se zabývá řada norem, které jsou uvedeny v kapitole B.4. České státní normy ČSN na rozdíl od evropských norem ČSN P ENV uvádějí řadu konkrétních doporučení, která často nebývají respektována. Normy citujeme většinou doslovně, aby mohly být uplatněny jako argument při nesprávném postupu stavby. Podle zákona č. 142/1991 Sb. ve znění zákona č. 632/1992 Sb. byla závaznost československých technických norem (ČSN) vydaných před 15. 5. 1991 ukončena dnem 31. 12. 1994, při sporech o správnost technického řešení si však i starší ČSN stále zachovávají funkci normativní. Z technického hlediska spočívá ochrana dřeva především v ochraně před vlhkostí, před napadením biotickými škůdci a před požárem. 18 19

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana 2.1 Ochrana dřeva před vlhkostí Základní ochranou dřeva před vlhkostí je: l chráněná expozice, která chrání i před ostatními vnějšími vlivy (viz 1.1.4); l odstranění zdrojů vlhkosti; l ochrana před vlhkostí vhodnými konstrukčními úpravami. V zastřešených prostorách se vlhkost dřeva běžně pohybuje v rozmezí 10 16 %. Kritických hodnot 18 20 % však vlhkost dřeva může dosáhnout i v chráněných prostorách. Na příkladech uvádíme nejčastější zdroje vlhkosti (přílohy 6, 7, 8) a způsob jejich odstranění (přílohy 9, 10). Dřevěné konstrukce a prvky, které jsou vystavené vnějším vlivům (dřevěné krytiny, římsy, bednění, okna, zábradlí, ploty, mosty a pod.) musí mít detaily vyřešené tak, aby voda mohla z povrchu dřeva co nejrychleji odtékat, a aby mohly dobře vysychat. Samozřejmostí je použití dřeva, které má vlhkost požadovanou pro příslušnou konstrukci (viz 1.2). Nejsou-li účinky sesychání významné, 2 je možno při montáži připustit vyšší vlhkost dřeva, pokud je zajištěno, že dřevo může vyschnout na požadovanou vlhkost. Dřevo před zabudováním nemá být vystaveno podmínkám nepříznivějším, než v hotové stavbě (řezivo a hotové stavební prvky musí být skladovány tak, aby nedošlo ke zvýšení jejich vlhkosti a napadení 3 ). 2.2 Ochrana před škůdci dřeva 2.2.1 Preventivní ochrana Nejlepší prevencí je udržovat dřevo pod hranicí 12 % absolutní vlhkosti, kdy je odolné proti všem biotickým škůdcům (viz 1.4). Preventivní význam má také volba vhodného druhu dřeva (viz 1.6.2.2) a užívání kvalitního dřeva. ČSN P ENV 1995-1-1 předepisuje kontrolu druhu, jakostní třídy a vlhkosti dřeva užívaného ve stavbě. V projektové dokumentaci musí být vždy uveden požadavek na druh, kvalitu a vlhkost dřeva. Z hlediska ochrany před škůdci doporučujeme: l pro trvalé konstrukce zásadně používat dřevo třídy S I; 2 Výsušné trhliny ovlivňují vzhled, v některých případech i funkci (složité tesařské spoje) dřeva. 3 Řezivo musí být proloženo, aby mohlo vysychat, proklady musí být nad sebou, aby se dřevo nedeformovalo, dřevo nesmí být v kontaktu se zemí, musí být chráněno před deštěm, nesmí však být neprodyšně zakryto. l používat dřevo kácené v zimě (dřevo lépe vysychá, je menší riziko napadení plísněmi); l používat dřevo sušené (viz 1.2) pomalu nebo uměle (výsušné trhliny zhoršují kvalitu dřeva mechanické vlastnosti i odolnost vůči napadení); l nepoužívat dřevo vlhké (nad 20 % absolutní vlhkosti); l nepoužívat dřevo napadené nebo plesnivé; l důsledně odstraňovat kůru. 4 Dřevo napadené hmyzem nebo méně nebezpečnými druhy hub je možno ponechat ve stavbě, pokud je rozsah napadení malý a není nebezpečí rozšíření, a pokud je napadený prvek schopen plnit svou funkci nebo je jeho funkce nahrazena. Pokud napadená konstrukce nebo prvek jsou podstatné pro zachování památkové hodnoty, je možno ve stavbě ponechat i silněji napadené dřevo. 5 V těchto případech je nutné vždy provést velmi důkladná opatření pro ochranu proti vlhkosti a dalšímu napadení (viz 2.2.4). Účinným prostředkem preventivní ochrany před napadením tesaříkem u budov v blízkosti lesů nebo velkých parků je uzavření všech otvorů ve střeše a osazení hustých sítí ve střešních vikýřích a větracích otvorech. 2.2.2 Chemické prostředky Chemické prostředky se užívají pro preventivní ochranu i sanaci dřeva napadeného. Návrh ochrany dřeva chemickými prostředky musí být kvalifikovaný. Kritéria pro výběr metody ochrany: l musí být vyčerpána všechna opatření stavební ochrany; l musí existovat ohrožení 6 (podle tříd ohrožení, viz 1.6.2.1); l dřevo, které má přirozenou trvanlivost proti očekávanému ohrožení, se nebude chránit; l rozliší se preventivní ochrana, sanace starého a aktivního napadení, bude posouzena doba účinnosti použité metody; l volba prostředku bude vycházet ze současné nabídky prostředků vyhovujících požadavkům uvedeným v části C; l výběr biocidního prostředku musí odpovídat podmínkám hygienické a ekologické nezávadnosti (viz část C); 4 Existují případy, kdy ponechání dřeva s kůrou má význam pro zachování historického charakteru konstrukce (středověké a lidové stavby, listnaté dřevo). Pokud je tento přístup odůvodněný, je nutné zajistit důkladnou ochranu proti napadení. 5 Ve zcela mimořádných případech je možno ponechat i dřevo, které bylo v přímém kontaktu s napadením dřevomorkou. Takový případ však vyžaduje individuální návrh a provedení, které mají charakter restaurátorského zásahu. 6 Dřevo ve stavebních konstrukcích, zejména v památkových objektech, není nutné vždy chránit. Je nutno si uvědomit, že každý ochranný prostředek určitým způsobem mění vzhled nebo i vlastnosti prvku. 20 21

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana l výběr chemického prostředku musí odpovídat požadavkům památkové ochrany. Většina sanačních prostředků je bezbarvá, jejich aplikace nemění přirozený vzhled dřeva. Často se při opravě dřevěných konstrukcí sanační prostředky kvůli kontrole barví, tato praxe není u památkových objektů vhodná. Požadavky, kterým chemický prostředek musí vyhovět, typové označení, uplatnění ochranných prostředků podle tříd ohrožení, metody sanace a impregnace viz část C. Přehled soudobých chemických prostředků je například v literatuře (1). V této oblasti dochází ke stálému vývoji, řada účinných prostředků se přestala vyrábět vzhledem k nepříznivým vedlejším účinkům. 2.2.3 Jiné metody Existují i jiné metody likvidace aktivního napadení dřeva biotickými škůdci (například plynování nebo záření), které je možno v ojedinělých případech využít i u staveb (viz část C). Tyto metody obvykle nemají preventivní účinek. 2.2.4 Sanace napadeného dřeva Sanační zásahy likvidují napadení biotickými škůdci, nutné jsou při napadení aktivním. Likvidace napadení a preventivní ošetření dřeva se obvykle kombinuje s odstraněním, nahražením nebo zpevněním narušeného dřeva (viz 3.). Při napadení houbou, zvláště dřevomorkou, je nutno sanovat i ostatní konstrukce, zejména zdivo, které je v těsném kontaktu s napadených dřevem. Volba metody sanace a její návrh musí být zpracován kvalifikovaně, platí obdobná kritéria, jako při volbě chemické ochrany (viz 2.2.2). 7 Návrh sanace biotického napadení musí obsahovat: 1. Zjištění druhu, rozsahu napadení a jeho ohnisek; rozlišení, zda se jedná o napadení staré nebo aktivní. 2. Zjištění příčin napadení (příčiny zvýšené vlhkosti). 3. Návrh odstranění příčin vlhkosti (viz 2.1). 4. Návrh rozsahu a způsobu odstranění nebo výměny napadeného dřeva, který musí současně řešit zachování nebo obnovení všech funkcí dřevěné konstrukce. 5. Návrh rozsahu a způsobu ošetření dřeva, které bude ve stavbě ponecháno. 6. Návrh preventivního ošetření nového dřeva. 7. Návrh rozsahu a způsobu ošetření ostatních konstrukcí. 7 U památkových objektů naprosto nepostačuje běžná praxe, kdy je sice zpracován odborný průzkum napadení, který zjistí ohniska a druh napadení, a konstatuje, že napadené dřevo je třeba odstranit, výměnu dřeva a opravu dřevěných konstrukcí však podle svého uvážení provede tesařská firma. 8. Návrh prevence napadení (opakování nátěrů ochrannými prostředky, režim kontroly dřevěných konstrukcí, zvýšená kontrola a údržba míst, která mohou být zdrojem vlhkosti). 9. U památkových objektů je třeba uvést, jakým způsobem se sanace dotkne historických konstrukcí, a návrh řešení zdůvodnit. Navržený způsob sanace musí odpovídat požadavkům památkové péče. 2.3 Ochrana povrchu dřeva K metodám ochrany dřeva proti vlivům prostředí patří ochrana povrchu dřeva. (Některé příklady viz přílohy 9, 10.) U památkových objektů je nutno u konkrétní dřevěné konstrukce nebo prvku: l zjistit historický (autentický) způsob ochrany povrchu dřeva konstrukce; l posoudit stav původního povrchu (pokud je zachován); l posoudit stav dřeva a jeho povrch; l posoudit nutnost ochrany dřeva. Při rozhodování o způsobu ochrany povrchu budou zpravidla zvažovány tyto možnosti: l ponechání dřeva bez ochrany; l ponechání, případně obnovení historického způsobu ochrany; l použití novodobého způsobu ochrany. 2.3.1 Omítky, mazaniny Omítky se běžně používaly pro ochranu vnějších i vnitřních povrchů roubených a hrázděných stěn. Mazaniny, zejména hliněné, byly běžnou součástí konstrukce dřevěných stropů. Tyto konstrukce mají památkovou hodnotu a jsou předmětem ochrany, o jejich zachování, odstranění nebo úpravě nelze rozhodovat jen na základě technického hlediska (viz kapitola 3.3). Při opravě a obnově historických omítek a mazanin, případně při ochraně dřeva novou omítkou nebo mazaninou je vždy třeba zajistit spolehlivou ochranu konstrukce proti vlhkosti. Zvláš pečlivě je nutno se zabývat ochranou proti napadení hmyzem, pro který zakrytí dřeva omítkou nebo mazaninou vytváří příznivé teplotní i vlhkostní podmínky. Ochranné účinky omítek a mazanin převažují, zejména v suchém prostředí, jejich vliv na dřevo však není jednoznačný, někdy naopak působí nepříznivě (příloha 10): l v suchém prostředí omítka dřevo chrání před nepříznivými účinky povětrnostních činitelů, znesnadňuje přístup hmyzu ke dřevu; l v trvale vlhkém prostředí zvyšuje vlhkost dřeva; l hliněné mazaniny absorbují vlhkost, dobře vysychají; chrání dřevo proti občasnému zatečení, při dlouhodobém zatékání naopak udržují dřevo trvale ve vlhku; l omítky a mazaniny, zejména hliněné, udržují stálou teplotu ve dřevě, vytvářejí příznivé prostředí pro dřevokazný hmyz. 22 23

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana 2.3.2 Obklady V exponovaných polohách (horské prostředí, západní štíty) se zejména od 19. století chránily roubené a hrázděné stavby obkladem z prken, šindelů, břidlice, případně eternitu. V 19. století bylo někdy dřevo hrázdění chráněno oplechováním (například horní část věží na zámku Konopiště). Ochrana dřeva proti vlhkosti obkladem je velmi účinná, díky obkladům bylo uchováno mnoho částečně narušených starších dřevěných konstrukcí. Proti napadení hmyzem však obklad příliš nechrání, někdy naopak vytváří příznivější teplotní prostředí. Ochranu dřeva obkladem lze z technického hlediska doporučit, zejména v exponovaných polohách. Pomocí obkladů je možno chránit i částečně narušené dřevo. Vždy však je třeba dbát těchto zásad: l obklad nesmí narušit vzhled památky a hodnotu historických konstrukcí; l obklad nesmí být neprodyšný, případně musí být umožněno odvětrání vlhkosti; l musí být posouzena nutnost konzervace zakrytého dřeva; l musí být možná kontrola zakrytého dřeva. Je třeba rozlišovat, kdy byl obklad součástí původní konstrukce, v řadě případů je třeba chránit i obklady novější (například obklady z přírodní břidlice). Zachování novějšího obkladu (například obednění roubené stavby) může být vhodné z hlediska ochrany autentické podoby památky v případě, že obklad umožní ponechat částečně narušené autentické roubení bez výměn a petrifikace. V odůvodněném případě může být roubení ochráněno i nově provedeným obkladem. 2.3.3 Nátěry Ochranné nátěry chrání povrch dřeva, jejich účelem není sanace (likvidace škůdců) ani impregnace (zlepšení vlastností) dřeva. Nátěry chrání především proti vlivům povětrnosti (omezují pronikání vlhkosti do dřeva a chrání před slunečním zářením). Funkcí nátěru je kromě ochrany dřeva ve většině případů i vzhledová a barevná úprava povrchu dřeva. Některé nátěry mají i sanační a konzervační účinky. U památkových objektů je užití určitého typu nátěru nutno zvláš pečlivě zdůvodnit, zejména u nátěrů, které upravují vzhled a barvu dřeva. Nátěry jsou mnohdy nezbytnou podmínkou zachování starších dřevěných konstrukcí, je však třeba volit takové nátěrové prostředky, které co nejméně ovlivní vzhled. V konkrétních případech je třeba rozhodnout, zda prioritu má zachování hmotné podstaty památky (autentického materiálu) nebo autentického povrchu. Nátěry chrání povrch dřeva pouze dočasně, je nutná jejich obnova. Uzavření povrchu dřeva vytváří podmínky pro napadení houbami, proto nesmí být užívány nátěry neprodyšné. Povrch dřeva do jisté míry uzavírá každý nátěr. Dřevo trvale vystavené vlhkosti (třída ohrožení 4) nátěry dostatečně nechrání, takové dřevo musí být impregnováno. ČSN 73 1701 (podobně i ČSN 73 2810 a ČSN 73 3150) zakazuje použití neprodyšných nátěrů dřeva (například asfaltem) nebo jeho neprodyšné zakrytí ze všech stran. Příkladem je napadení opakovaně natíraných dřevěných plotů a zábradlí plotovkou. Trhlinami proniká do dřeva vlhkost, která nemůže utěsněným povrchem odvětrat, uvnitř dřeva vzniká příznivé prostředí pro rozvoj houby. Nechráněné dřevo, které má možnost rychle vyschnout, ve stejných podmínkách odolává napadení lépe. Podle ČSN 73 3150 není dovoleno natírat dřevo mokré, namrzlé apod. V minulosti se pro povrchovou ochranu dřeva v interiéru i exteriéru užívaly především nátěry vápenné a nátěry hlinkou. Jejich rozšíření bylo zřejmě daleko větší než je dnes ze zachovaných památek patrné. Životnost těchto nátěrů byla nízká, proto byly často opakovány, opakované nátěry měly význam jako účinná ochrana proti řasám, plísním, případně i hmyzu. Nátěry chránily dřevo před povětrností, neuzavíraly povrch dřeva. Doklady o užití nátěrů na historických konstrukcích by měly být konzervovány, v určitých případech může být vhodné a účelné obnovení ochranného vápenného nátěru. Pro povrchovou úpravu konstrukčního dřeva v interiéru byla užívána volská krev, která dřevu dává tmavou ušlechtilou patinu se slabým leskem, má pravděpodobně preventivní účinky proti napadení. Při opravách historických interiérů je nutné konzervovat zachované autentické nátěry. V případě, že má být zachována nebo restituována autentická podoba interiéru, je vhodné tyto nátěry citlivě restaurátorsky obnovit. Dřevo vystavené vlhkosti, jako například šindel, bylo natíráno teplou fermeží, často s barvivem. Nátěry, jejichž pojítkem byl olej, se až do nedávné doby užívaly na truhlářské stavební prvky. V současné době se pro ochranu a úpravu povrchu dřeva nejvíce užívají nátěry na bázi syntetických rozpouštědel, alkydových pryskyřic (olejové) nebo akrylátů (vodní disperze). Podle podílu pigmentu je možno nátěry dělit na bezbarvé a krycí. Tenkovrstvé lazury vytvářejí na povrchu dřeva tenký film, který ponechává viditelnou kresbu dřeva. Jsou prostupné pro vodní páry, jsou vhodné pro ochranu dřeva tam, kde musí být zachována možnost vysychání dřeva. Tlustovrstvé lazury vytvářejí na povrchu dřeva film nepropustný pro vodní páry. Snižují bobtnání a sesychání dřeva, hodí se pro ochranu prvků, které musí být rozměrově stálé, jako jsou okna a dveře. Krycí nátěry (laky) mají delší životnost, dlouhodobě chrání před povětrností dřevo zabudované v suché stavbě. V současné době je k dispozici široké spektrum nátěrů, pro jejich výběr je nutné pečlivě specifikovat prostředí, ve kterém bude dřevo umístěno, a požadavky na ochranu dřeva, jeho případnou sanaci, vzhled a životnost nátěru. Vlastnosti 24 25

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana nátěru uváděné výrobcem musí odpovídat požadavkům, nátěr musí být proveden technologií předepsanou výrobcem. Kvalita a životnost dnes vyráběných nátěrů, zejména nátěrů určených pro vnější prostředí, je podstatně vyšší, než u nátěrů historických, jejich vzhled je však většinou odlišný od vápenných, hlinkových a olejových nátěrů historických. Výběr nátěru u památkových objektů ovlivní nejen technické požadavky, ale především hlediska památkové péče, která by měla sledovat zachování autentického vzhledu. Zejména u vnějších konstrukcí a nosných konstrukcí v interiéru, které původně nebyly natřené (roubení, stropy, krovy), je nutno kriticky posuzovat vhodnost užití pigmentovaných lazurovacích nátěrů. 2.3.4 Dřevo bez ochrany povrchu V minulosti nebylo konstrukční dřevo ve většině případů natíráno. Přirozenou barvou dřeva ve vnější expozici smáčeného srážkovou vodou (například u roubených staveb) byla šedá. V interiéru, ale i v exteriéru, kde je chráněno před deštěm, například pod římsou, dostává dřevo patinu v různých odstínech hnědé barvy. Ochrana dřeva nátěrem není v příznivých podmínkách nutná, zejména v suchých interiérech. Tam, kde nátěry nebyly, není důvod pro jejich uplatnění. Někdy je vhodné u původně nenatírané konstrukce přizpůsobit vzhled doplněných dřevěných částí starému dřevu. Před sjednocením nátěrem je třeba dát přednost vytvoření umělé patiny nebo umělé koroze povrchu (některou z metod užívaných restaurátory). Doporučujeme však dát přednost přirozené patině, která se časem vytvoří. V některých případech je vhodné dát přednost přirozenému vzhledu a ponechat nenatřené dřevo i v exteriéru (například opravy starých nenatíraných konstrukcí, plaňkové ploty a pod.) i za cenu nižší životnosti. Ve starších dobách a v lidovém prostředí se ještě v 19. století běžně vyskytovaly nenatírané dřevěné stavební prvky i nábytek. Současná móda natírání každého kousku dřeva v interiéru bezbarvým lakem může být zdůvodňována snadnou omyvatelností, nepodporuje ji však ani historická skutečnost ani technické důvody. 2.4 Konzervační a zpevňující (konzolidační, petrifikační) prostředky Konzervační prostředky chrání a konzervují zdravé dřevo, mění vlastnosti dřeva. Zpevňující (petrifikační) prostředky zlepšují mechanické vlastnosti narušeného dřeva, zvýší jeho hydrofobitu a odolnost proti bobtnání a smrš ování. Výsledné vlastnosti zavisejí na množství petrifikační látky, která byla do dřeva vpravena. Některé prostředky mají konzervační i zpevňující účinek. Ke konzervaci nebo petrifikaci dřeva může dojít i přirozeným způsobem. K přirozeným konzervačním látkám patří například sůl (dokonale zachované prehistorické dřevěné předměty ze solných dolů v Hallstattu či lodě zachované v mořských náplavech), humidní kyseliny (slovanské vykopávky v severním Německu, Novgorodě, Mikulčicích; několik tisíc let staré dřevo zachované v rašelinách), minerální látky (zkamenělé duby v labských náplavech). K historickým konzervačním a petrifikačním prostředkům, kterými se konzervovalo dřevo a zlepšovaly jeho vlastnosti, patřil například vosk a různé druhy pryskyřic (šelak). Odolnost proti vodě zvyšovala smůla, od pradávna užívaná při výrobě člunů, později dřevěných sudů, dehet a asfalt. U stavebních konstrukcí se tyto prostředky téměř neužívaly. Od poloviny 19. století se používá karbolineum (karbolka) produkt získaný destilací kamenouhelného dehtu, vhodný pro impregnaci dřeva, které je v trvalém styku se zemí (pražce, telegrafní sloupy). Do nedávné doby se široce užíval pro tlakovou impregnaci i pro nátěry dřeva vystaveného povětrnosti, které byly velmi účinné. Vzhledem ke karcinogenním účinkům se dnes užití impregnačních olejů vyráběných destilací dehtu omezuje na průmyslovou impregnaci železničních pražců, sloupů a podobně. Nátěry dehtem a karbolkou (i dalšími dnes vyráběnými prostředky) v mnoha případech změnily původní přirozenou šedou barvu dřevěných staveb na dnes nejčastější tmavě hnědou až černou. Pro tlakovou impregnaci stavebního dřeva se dnes užívají prostředky, ve kterých mají fungicidní účinek ionty mědi, chromu a boru. Tyto prostředky vzhled a vlastnosti dřeva nemění. Pro zpevnění dřeva se užívají roztoky přírodních pryskyřic a vosků nebo syntetických polymerů. (Podrobněji viz část C.) Časté je zpevňování dřeva uměleckých předmětů a mobiliáře. Ve stavbách se zpevnění dřeva užije v případech, kdy je žádoucí ponechat na místě unikátní konstrukce nebo jejich detaily, i když jsou silně narušené (roubené konstrukce, památkově cenné stropy). Návrh konzervace musí být kvalifikovaný, ve většině případů bude návrh i zpevnění provádět restaurátor. Ke zpevnění dřeva, které obvykle výrazně mění jeho vzhled, by se mělo přistupovat jen v případech, kdy autentický prvek je zcela rozpadlý, nebo je narušen natolik, že není schopen nést zatížení vlastní vahou, současně však není přípustné nahradit jej kopií. I v tomto případě by se petrifikace měla omezit jen na nezbytně nutný rozsah, ostatní části konstrukce by si měly zachovat svůj přirozený vzhled. V žádném případě není vhodné přizpůsobovat vzhled zachovaných dřevěných prvků těm částem, které bylo nutno petrifikovat. 26 27

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana 2.5 Ochrana dřeva před požárem Veškeré objekty musí vyhovovat požadavkům požární ochrany, která se ve významné míře zabývá protipožární ochranou dřeva. Ochrana dřevěných konstrukcí historických staveb před požárem je nezbytná i z hlediska památkové péče. Cílem technických opatření protipožární ochrany však zpravidla není zachování dřeva, ale jen prodloužení doby jeho hoření a vytvoření lepších podmínek pro únik osob a hašení. Je třeba si uvědomit, že požár a jeho hašení znamená ve většině případů zničení nebo značné poškození dřevěných konstrukcí. Cílem protipožární ochrany dřevěných památkových konstrukcí je zabránit vzniku požáru a vytvořit podmínky pro jeho rychlé uhašení. Pro snížení požárního rizika má největší význam přiměřené využití objektu. Samozřejmým požadavkem je odstranění všech závad, které mohou být příčinou vzniku požáru. U historických objektů jde především o zazděné trámy v komínech, porušené sopouchy, vadnou elektrickou instalaci a podobně. Významným rizikem vzniku požárů je zanedbání pravidel požární bezpečnosti při provozu památkových objektů a při provádění stavebních a údržbových prací. Účinným prostředkem ochrany dřevěných konstrukcí je také požární signalizace, která přispívá k rychlému zjištění a likvidaci požáru. Požadavky požární ochrany někdy mohou vést ke snaze odstranit dřevěné konstrukce. V praxi lze zajistit požární bezpečnost, aniž by došlo k narušení památkové hodnoty objektu, je však nutno najít rozumný kompromis mezi využitím objektu, jeho dispozicí a požadavky požární ochrany. Základem je projekt požární ochrany zpracovaný již v počáteční fázi projektové přípravy kvalifikovaným specialistou, který má zkušenosti s historickými objekty. Zpracovat projekt protipožární ochrany a přizpůsobit využití a dispozici příslušnému objektu je nutné i v případech, kdy dřevěné konstrukce musí z hlediska památkového zůstat viditelné. Přímá ochrana dřeva totiž ve většině případů znamená jeho zakrytí (obklady), nebo změnu vzhledu (nátěry). 2.5.1 Omítky, obklady K historickým prostředkům ochrany proti požáru patří například hliněné omítky a mazaniny na dřevěných konstrukcích (vymazávané dřevěné komíny, hliněné mazaniny na podlahách půd, omítky s úlomky pálených cihel nebo tašek) nebo omítané podhledy na dřevěných stropech, jejichž cílem bylo snížení zápalnosti dřevěných konstrukcí. V současné době jsou nejrozšířenějším způsobem ochrany dřeva protipožární obklady deskami různé konstrukce a izolačními materiály. Návrh ochrany dřeva obkladem musí být součástí projektu požární ochrany, musí však respektovat požadavky památkové péče. 2.5.2 Nátěry Pro ochranu dřeva se užívaly nátěry zhoršující zápalnost dřeva, například Betogen (nátěr na bázi vodního skla zbarvený růžovou hlinkou), kterým se za druhé světové války natíraly krovy. V 60. a 70. letech 20. stol. byla řada krovů natřena protipožárním nátěrem na bázi amonných solí, který byl silně hygroskopický, působil rozvláknění povrchové vrstvy dřeva a silnou korozi železných součástí krovů. Účinnost nátěru byla jen krátkodobá, vzhledem k nepříznivým účinkům je třeba, aby byl odstraněn. V současné době jsou nejúčinnější přímou ochranou dřeva zpěnitelné protipožární nátěry. Princip jejich účinku spočívá v tom, že nátěr při vysoké teplotě rychle expanduje a karbonizuje a vytvoří tak vrstvu tepelně stabilní uhlíkaté pěny, která má tepelně izolační schopnost a zabraňuje přístupu vzdušného kyslíku k povrchu materiálu, Nátěr zvětšuje svůj objem až 50x, vzniklá pěna má tlouštku několik centimetrů. Účinnost nátěrů je pouze dočasná, měly by být obnovovány. Protipožární nátěr zpravidla mění vzhled dřeva. Návrh ochrany dřeva protipožárním nátěrem musí být součástí projektu požární ochrany a musí respektovat požadavky památkové péče. Přímá ochrana dřeva nátěrem by měla být uplatňována jen ve zcela ojedinělých případech. Mělo by být proto voleno takové využití objektu, aby nebylo nutné zřizování chráněných únikových cest, které kladou značné požadavky na požární odolnost dřevěných konstrukcí. 2.5.3 Následky požáru Na rozdíl od betonu a oceli je dřevo při požáru poškozeno jen v té části, kde došlo k hoření. Ohořelý dřevěný prvek má zmenšený účinný profil, zachovává si však původní mechanické vlastnosti. Pokud není na závadu vzhled ohořelého dřeva, může být v konstrukci ponecháno. Ohořelá vrstva na povrchu naopak dřevo velmi účinně chrání proti biotickému napadení i proti vlhkosti. Ochrana dřevěných konstrukcí Požadavky na ochranu dřevěných konstrukcí jsou stanoveny v normách: ČSN P ENV 1995-1-1 požaduje, aby po dokončení konstrukce byl stanoven kontrolní program, který bude specifikovat prohlídky a údržbu konstrukce v případech, kdy není zajištěna dlouhodobá shoda provozu s předpoklady, ze kterých vycházel projekt. ČSN 73 1701 je v požadavcích na návrh dřevěné konstrukce konkrétnější: požaduje zebezpečení trvanlivosti konstrukce účinnou ochranou proti vlhkosti, povětrnostním vlivům, hnilobě, hmyzu, ohni, případně chemické korozi a jiným znehodnocujícím vlivům. Škodlivým vlivům prostředí, zejména vzniku podmínek příznivých pro hnilobu dřeva a dřevokazný hmyz (vlhko, teplo, nedostatek větrání a světla), je třeba zabránit vhodným konstrukčním řešením a ochranou konstrukce. Zvláštní pozornost je při tom 28 29

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana třeba věnovat částem, které budou vystavené vlivům střídavé vlhkosti (například při vnější expozici) a částem, které budou ve styku se zdivem nebo základy. ČSN 73 2810 specifikuje požadavky na kontrolu hotového díla je požadována kontrola ochrany dřeva proti vlhkosti, hnilobě, ohni atp. Kontrola tuhosti spojů, průhybu konstrukce a jejího celkového stavu se musí provádět periodicky každé 3 roky. 3.1 Konstrukce v dobrém technickém stavu Dřevěné konstrukce vyžadují pečlivější údržbu a ochranu než konstrukce ostatní. Je nutné volit takové technologie, které nezmění a nepoškodí dochovanou hmotu, povrch a vzhled dřevěných konstrukcí, které jsou nedílnými částmi kulturní památky. Při údržbě památkových objektů je nutno chránit nejen nosné dřevěné konstrukce a jejich povrchy, nátěry a omítky, ale i konstrukce doplňkové, jako jsou podlahy, mazaniny, podhledy, příčky, okna, dveře a podobně (viz 3.3.3). Rozhodující je preventivní ochrana, zejména: l ochrana před vlhkostí (udržování střechy, odvodnění objektu, odstranění příčin vzlínavé vlhkosti); l ochrana před požárem (způsob užívání snížení požárního rizika, kontrola komínů, kontrola elektrické instalace, požární signalizace); l ochrana před hmyzem (u objektů v blízkosti lesů utěsnění otvorů ve střeše nebo jejich uzavření sí kou, preventivní nátěry). 3.2 Oprava a ochrana narušených konstrukcí U narušených dřevěných konstrukcí je nutné kromě sanace dřeva provést současně i opravu konstrukce. Nezbytné jsou tyto dílčí kroky: l zjištění příčin poruch (vlhkost, napadení, konstrukční závady, druhotné zásahy, změny podmínek funkce konstrukcí); l návrh koncepce opravy; l posouzení a schválení návrhu z hlediska památkové péče; l odstranění příčin poruch; l odstranění zdrojů narušení včetně omítek, násypů a pod. (s ohledem na požadavky památkové péče); l odstranění napadeného dřeva, sanace dřeva a oprava konstrukce (s ohledem na požadavky památkové péče); l prevence dalších poškození (viz 3.1), stanovení ochranného režimu konstrukce. Často se vyskytují dřevěné konstrukce, které mají vážné konstrukční závady nebo jsou poddimenzované. Některé z těchto konstrukcí patřily do oblasti archaických, lidových, pauperitních nebo provizorních staveb pro velké stáří a vzácnost mají dnes významnou památkovou hodnotu. Tyto konstrukce bývají současně i značně narušeny. Přes značné narušení nebo výrazné konstrukční závady je možno většinu dřevěných staveb zachránit a opravit. U památkových objektů pouhé zjištění konstrukčních závad nebo napadení dřeva není dostatečným důvodem pro odstranění dřevěné konstrukce. Nezbytnou podmínkou je vhodná koncepce opravy, její kvalifikovaný návrh a provedení. Volba koncepce opravy často závisí na tom, co je podstatou památky (u dřevěných konstrukcí to může být autentický materiál středověký krov, dekorativní prvky) nebo konstrukce (krov, strop, hrázdění, roubení), je třeba určit priority a provést analýzu příčin poruch. V případě, že má být v maximální míře zachován autentický materiál, budou provedena opatření, umožňující uchování i narušených a napadených prvků. Budou použity radikální metody pro likvidaci napadení a uplatní se případně i petrifikace. Pokud není narušený prvek nebo část konstrukce schopna plnit svou (většinou nosnou) funkci, bude doplněna novým prvkem nebo konstrukcí, které převezmou nosnou funkci autentického prvku dojde tedy ke změně konstrukčního systému. Pokud má přednost zachování autentické konstrukce, dojde k nahrazení narušeného prvku (nebo jeho části) přesnou kopií tak, aby byl schopen plnit svou původní funkci, bude zachován původní konstrukční systém. Volba koncepce opravy není vždy jednoznačná, proto uvádíme příklady priorit: 1. Unikátní konstrukce konzervace a petrifikace i za cenu převzetí nosné funkce novým konstrukčním systémem (příklady: gotický krov, řezbou zdobený nebo malovaný strop restaurování a vložení nové nosné konstrukce). 2. Autentický materiál nahradit pouze poškozené části prvků (příklad: oprava napadených míst v dekorativně řezaných barokních vzpěrách krovu vysazením dřevěnými vložkami). 3. Autentický konstrukční systém výměna narušených prvků nebo jejich částí, nedoplňovat nové prvky, plné obnovení původní funkce konstrukce (příklad: výměna narušených částí krovu; doporučujeme nenastavovat krátké prvky, kráčata vyměňovat vcelku). 4. Autenticita provedení detailu při výměně prvků zachovat původní profily, přesné kopie původních spojů, kolíkové spoje místo svorníkových. Někdy je žádoucí původnímu dřevu přizpůsobit i vzhled nových prvků. Ideální je provedení doplňků z tesaného dřeva, postačující je obvykle úprava řezaného dřeva ručním hoblíkem nebo přebroušením. Nedoporučuje se přetesávat řezané dřevo působí amatérsky. Hoblované dřevo má odlišný vzhled od dřeva tesaného, působí však v historickém krovu lépe než dřevo řezané. Pokud původní konstrukce nebyla natíraná, nedoporučuje se patinovat nové dřevo do odstínu dřeva starého, přirozená patina se brzy vytvoří. Zachování autentických detailů je důležité u konstrukcí, které v minulosti již prodělaly rozsáhlé opravy. 5. Celistvost konstrukce výměna celého prvku (příklad: novodobé úsporné krovy z řezaného dřeva, kde by spoje nastavovaných dřev znamenaly oslabení konstrukce). U staveb s konstrukčními závadami nebo tam, kde došlo ke změně konstrukčního systému nebo k opravě, budou priority jiné, například: 30 31

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana 1. zdůraznění původního konstrukčního systému narušeného pozdějšími opravami 2. zachování historicky pozoruhodných oprav. V praxi se často vyskytují případy, kdy se u jednotlivých částí stavby nebo i u jedné konstrukce uplatňuje více hledisek. Někdy není možné zachovat autentický stav konstrukce, protože by nebyl funkční nebo technicky správný. Příkladem jsou dříve obvyklá zazděná zhlaví vazných trámů, které kotvily krov a zajiš ovaly stabilitu římsy. V těchto případech je třeba volit řešení podle stavu konstrukcí a památkových priorit přednost by mělo mít zachování konstrukčního systému, změněno by mělo být jen uložení. v původní podobě, pokud není dřevo příliš narušeno a je možno provést jeho sanaci bez odstranění hliněné mazaniny. I v případě, že je nutná výměna dřeva, je možno konstrukci zachovat v úplnosti tím, že se hliněné části doplní původní technologií. Pro rozhodnutí o zachování a obnově těchto konstrukcí je nutné posoudit, zda jsou součástí památkové podstaty konstrukce. Dřevěné konstrukce, ze kterých byly v minulosti odstraněny některé prvky (například krovy, kde často chybějí pásky, hambalky a pod.), by měly být doplněny do původního stavu, i když chybějící část není pro spolehlivou funkci konstrukce zcela nezbytná. 3.3 Ochrana konstrukčních systémů a prvků Při opravách historických budov často bez dostatečných důvodů dochází k výměně konstrukcí, zániku některé z jejich funkcí, odstranění některé jejich části, odstranění doplňkových a pomocných konstrukcí. Tento problém se týká zejména konstrukcí dřevěných. Je třeba chránit dřevěné konstrukce i jejich části. V případě, že velmi špatný stav dřeva nedovoluje opravu a zachování autentického prvku, je žádoucí provést jeho kopii, přitom je třeba zachovat tvar, materiál a úpravu povrchu. Vždy však je třeba dát přednost zachování původního nebo staršího dřevěného stavebního prvku i prvku poškozeného nebo neúplného před jeho nahrazením kopií. Je nutné se snažit o zachování alespoň části původní konstrukce a o její citlivé doplnění ve stejném tvaru, materiálu a povrchové úpravě. Součástí ochrany dřeva v historických objektech musí být: l ochrana funkce konstrukce; l ochrana úplnosti konstrukce; l ochrana doplňkových a pomocných konstrukcí. 3.3.1 Ochrana funkce konstrukce Pokud k tomu není zvláštní důvod, je třeba ponechat konstrukční systém ve funkci (nevyvěšovat stropy, snížit zatížení), zvláš, když není konstrukce narušena. I když se při opravě nebo rekonstrukci objektu zvyšují nároky na původní konstrukci, neměl by být bezdůvodně měněn konstrukční systém (vhodnější je zesílení nebo doplnění původního dřevěného stropu, než jeho nahrazení stropem ocelovým). 3.3.2 Ochrana úplnosti konstrukce Týká se například konstrukcí, jejichž podstatnou, někdy i staticky spolupůsobící součástí byla hlína (mazaniny na stropních povalech, povříslové stropy, hliněné omítky). Dřevěné konstrukce, jejichž součástí je hlína, by měly být zachovány 3.3.3 Ochrana doplňkových a pomocných konstrukcí Při opravách historických objektů leckdy zanikají unikátní konstrukce, které je třeba chránit. Patří mezi ně například podhledy (la kové, špánové), bednění, záklopy, podlahy (zejména hliněné mazaniny 8 ), hrubé podlahy (široká prkna), lávky (v krovech), příčky (pletené, hrázděné, roubené, bedněné), dveře, okna včetně kování, vestavěné skříně a police, mobiliář a inventář (zachovaný často na půdách, ve sklepích a v bývalých hospodářských objektech), dřevěné ploty. O zachování a ochraně těchto konstrukcí platí zásady uvedené v úvodu kapitoly 3.3. Normy a literatura Normy ČSN P ENV 1995-1-1 Navrhování dřevěných konstrukcí, část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby (odpovídá ČSN 73 1701). ČSN P ENV 1995-1-2 Navrhování dřevěných konstrukcí, část 1-2: Obecná pravidla navrhování konstrukcí na účinky požáru (odpovídá ČSN 73 1701). ČSN P ENV 1995-2 Navrhování dřevěných konstrukcí, část 2: Mosty (odpovídá ČSN 73 6212). ČSN EN 335-1,2 Trvanlivost dřeva a materiálů na jeho bázi. Definice tříd ohrožení biologickým napadením. ČSN EN 350-2 Trvanlivost dřeva a materiálů na jeho bázi. Přirozená trvanlivost rostlého dřeva. Přirozená trvanlivost a impregnovatelnost vybraných dřevin důležitých v Evropě. 8 Hliněné mazaniny byly užívány na půdách ještě počátkem 20. století i u staveb městského charakteru. 32 33

Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana Metodika ochrany dřeva Péče o dřevěné konstrukce staveb a jejich ochrana pren 351-1 Trvanlivost dřeva a materiálů na bázi dřeva impregnované rostlé dřevo. Klasifikace pronikání a zadržování ochranného prostředku. ČSN EN 460 Trvanlivost dřeva a materiálů na bázi dřeva. Přirozená trvanlivost rostlého dřeva. Požadavky na trvanlivost dřeva pro jeho použití v třídách ohrožení. ČSN 49 0600 Ochrana dreva. Základné ustanovenia. ČSN 49 0600-1 Ochrana dreva. Základné ustanovenia. Chemická ochrana. ČSN 49 1111 Neopracované řezivo. Jehličnaté řezivo. Rozměry. mezní úchylky. ČSN 49 1212 Listnaté řezivo. Rozměry. Mezní úchylky. ČSN 49 1531-1 Dřevo na stavební konstrukce část 1: vizuální třídění podle pevnosti. ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb. Nevýrobní objekty. ČSN 73 0821 Požární bezpečnost staveb. Požární odolnost konstrukcí. ČSN 73 1701 Navrhovanie drevených stavebných konštrukcií.* ČSN 73 2810 Dřevěné stavební konstrukce. Provádění. ČSN 73 3150 Tesařské práce stavební.* ČSN 73 6212 Navrhování dřevěných mostních konstrukcí. 9) Ladislav REINPRECHT: Ochrana dreva a kompozitov, Technická univerzita vo Zvolene 1994. 10) Jaroslav ŽÁK, Ladislav REINPRECHT: Ochrana dřeva ve stavbě, ABF, Praha 1998. (* Citace části normy je uvedena na s. 64.) Literatura 1) Jiří BAIER, Zdeněk TÝN: Ochrana dřeva, Grada Publishing, Praha 1996. 2) Viktor HEIDINGSFELD: Zpěnitelné požární nátěry, in: Protipožární ochrana památkových objektů, sborník semináře STOP, Praha 1999. 3) Ivana HOROVÁ: Škůdci dřeva a ochrana proti nim, in: VINAŘ, KUFNER, HOROVÁ: Historické krovy, ElConsult, Praha 1995. 4) Jiří CHLUMSKÝ: Požární bezpečnost památkově chráněných objektů v praxi, in: Protipožární ochrana památkových objektů, sborník semináře STOP, Praha 1999. 5) Petr KUKLÍK, Anna KUKLÍKOVÁ: Dřevěné konstrukce 10 příklady navrhování, skriptum ČVUT, Praha 1997. 6) Petr KUKLÍK: Dřevěné konstrukce. Navrhování podle Eurokódu 5, Praha 1997. 7) Václav KUPILÍK: Požární bezpečnost stavebních objektů, skriptum ČVUT, Praha 1992. 8) Vladimír REICHEL: Hodnoty požární odolnosti stavebních konstrukcí. 34 35

TECHNOLOGICKÉ POKYNY K PRŮZKUMU, OŠETŘOVÁNÍ A OCHRANĚ KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ A SBÍRKOVÝCH PŘEDMĚTŮ ZE DŘEVA Metodika ochrany dřeva Technologické pokyny k ochraně předmětů ze dřeva l prudké výkyvy relativní vlhkosti (a teploty); l nerovnoměrné rozložení teplot, způsobené např. nerovnoměrným osvitem, extrémní teploty (teplota vyšší než 25 C a nižší než 5 C); l vysoká relativní vlhkost (více než 65 %); l nízká relativní vlhkost (méně než 50 %). Příčiny poškození dřeva Dřevo je přírodní organický materiál. Podléhá četným degradačním vlivům, které časem mohou vést až k jeho úplnému zničení. K poškození dřeva dochází především díky degradačnímu působení fyzikálních, biologických a chemických faktorů. K poškození dřeva může dojít v důsledku (1) : l Změny objemu materiálu (borcení, bobtnání, atd.). Příčinou je změna relativní vlhkosti prostředí. Změny relativní vlhkosti úzce souvisí se změnami teploty. l Biologického poškození materiálu (houby, dřevokazný hmyz, atd.). Příčinou je zejména optimální prostředí pro napadení biotickými škůdci tj. vhodná vlhkost, teplota, případně kontakt s materiálem, který je biologicky napadený. 1.1 Fyzikální vlivy S fyzikálními a biologickými příčinami poškození dřeva se můžeme setkat nejčastěji. Důsledkem působení fyzikálních degradačních faktorů na dřevo jsou především bu změna obsahu vlhkosti ve dřevě nebo změna vlhkosti dřeva, ke kterým dochází v důsledku změn relativní vlhkosti okolního prostředí. Tím dochází ke změnám rozměrů dřeva, v materiálu vzniká vnitřní napětí a může dojít k borcení dřeva. Důležitá je rychlost změny. Je-li např. průběh změn pozvolný, je i difúze vlhkosti do dřeva pomalá, tlak expandujících buněk není velký a poškození může být menší. Při rychlých změnách je i bobtnání či smrš ování vnější vrstvy dřeva daleko rychlejší, mezi vnitřními a povrchovými vrstvami objektu vzniká silné vnitřní pnutí a poškození bývá rozsáhlejší. Toto se týká i předmětů, které jsou tvořeny dřevem v kombinaci s jinými materiály s odlišnou tepelnou roztažností a s odlišnou citlivostí na změny vlhkosti (kovy, polychromie, intarzie, případně i různé druhy dřeva). K fyzikálnímu poškození dojde například při přemístění polychromované dřevěné plastiky z vlhkého a studeného kostela do vytápěného a suchého ateliéru polychromie pak není schopna sledovat rozměrové změny dřeva a dojde k popraskání. (1) Destruktivní vliv na dřevo mají především: Pozn.: Číslice v indexu odkazují na seznam literatury v kapitole C.5. 1.2 Biologické vlivy Další častou příčinou poškození dřeva je biologické (též. biotické) napadení. Jedná se o napadení bakteriemi, houbami a dřevokazným hmyzem. Nejvýznamnějším biologickým faktorem jsou houby a hmyz. Houby podle typu bu vytvářejí na dřevu plísňové porosty (plísně), nebo mění zbarvení dřeva (dřevozbarvující houby), nebo způsobují jeho rozklad (hniloba tzv. dřevokazné houby). Plísně a dřevozbarvující houby nezpůsobují přímo rozklad dřeva, ale vytvářejí optimální podmínky pro napadení dřeva dřevokazným hmyzem a dřevokaznými houbami, které již způsobují destrukci dřeva. Dřevokazný hmyz, napadající pokácené a odkorněné dřevo, patří mezi brouky čeledí červotočiví, hrbohlavovití a tesaříci. Všichni zástupci žijí ve starém suchém dřevě a živí se škrobem a celulózou. Dřevo již napadené např. dřevokaznými houbami je pro hmyz snadněji stravitelné. Během života jedinci procházejí několika vývojovými cykly z vajíčka se vylíhne larva, která se po celé období své existence živí dřevem. (Toto vývojové stadium je pro různé druhy hmyzu rozdílné. Např. pro červotoče 1 3 roky, pro tesaříka 3 10 let.) Pak se těsně pod povrchem dřeva zakuklí, a nakonec se z kukly vyklube dospělý brouk, který vyletí. Samičky kladou vajíčka do prasklin ve dřevě, či pod kůru. 1.2.1 Rizikové hodnoty pro biologické napadení (2) Dřevokazné houby: l vlhkost dřeva 18 20 % nebo vyší (cca 85 90 % relativní vlhkosti); l teplota v rozmezí od 2 4 do 35 40 C; v interiéru je těchto hodnot dosaženo v případě kontaktu dřeva s neizolovaným vlhkým zdivem, v kontaktu se zemí, při zatékání deš ové vody, při haváriích vodovodního nebo kanalizačního potrubí, nebo v prostředí s vysokou relativní vlhkostí vzduchu (> 85 %); v exteriéru jsou tyto hodnoty v našich klimatických podmínkách dosaženy vždy. Dřevokazný hmyz: l vlhkost dřeva 12 % nebo vyší (cca 60 % relativní vlhkosti); l teplota nad 10 C; v interiéru i v exteriéru jsou tyto hodnoty v našich klimatických podmínkách splněny téměř vždy. 36 37