DŘEVOVLÁKNITÁ DESKA FORMline DHF Překlad z němčiny a charakteristiky pro navrhování podle ČSN 7301701 zpracoval: Ing. Bohumil Koželouh, CSc. znalec v oboru stavebnictví - stavební materiál se specializací použití dřeva a materiálů na bázi dřeva na nosné konstrukce Znalecká doložka Znalecký posudek jsem podal jako znalec jmenovaný rozhodnutím Krajského soudu Brno ze dne. 3. března 1997, č.j. Spr 2049/96 pro základní obor stavebnictví, odvětví stavební materiál, se specializací použití dřeva a materiálů na bázi dřeva na nosné konstrukce. Podklady obsahují 12 stran formátu A4 Prosinec 2003 Pod Pekárnami 7, CZ 190 00 Praha 9 IČO: 43 000 151 DIČ: CZ43000151 Společnost zapsána v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl C, vložka 4152 Tel.: +420-283 890 432, 283 892 427, 283 893 426 Fax: +420-283 890 432, 283 893 426 e-mail: mta @ mta.cz www: http://www.mta.cz osb @ mta.cz http://www.osb.cz
Obsah 1 Vlastnosti Materiál Použité suroviny Profil pero+drážka 2 Obecné pokyny Skladování a přeprava Stavební fyzika a ochrana proti vlhkosti Vzduchotěsnost Difuse vodní páry Dřevovláknitá deska otevřená difusi Konvekce 3 Technická doporučení pro zpracování Připojování FORMline DHF jako vrstva pod krytinou na krokvích Vrstva pod krytinou na pero a drážku Vrstva pod krytinou s přelepenými styky Vrstva pod krytinou při izolaci v plné výšce krokví Oplášťování stěn Přechodné působení povětrnosti 4 Fasáda Omítky/WDVS ve venkovním prostředí Odvětrané dřevěné fasády, velkoformátové fasádní desky a předsazené zdivo 5 Statické posouzení Výpočtové charakteristiky Tabulky pro dimenzování Posouzení stěnových panelů podle DIN 1052 Předpoklady Navrhování střešních výztužných tabulí podle DIN 1052 6 Vlastnosti materiálu z hlediska stavební fyziky a jiné vlastnosti 2
1 Vlastnosti Materiál FORMline DHF je dřevovláknitá deska střední hustoty se syntetickým lepidlem, odolná proti vlhkosti, určená pro stavebnictví na vnější pláště konstrukčních prvků otevřené difusi podle DIN 68 800-2. Desky jsou vyráběny suchým postupem na zařízení Contiroll. Podle povolení stavebního dohledu Z-9.1-454 vydaného Německým institutem pro stavební techniku (DIBt) v Berlíně, může být deska používána pro vyztužení žeber proti klopení a vybočení a jako spolupůsobící plášť pro přenos zatížení větrem. Použité suroviny Odkorněné jehličnaté výřezy z probírek a ošetřování lesa Emulze parafínového vosku Voda Syntetické lepidlo Profil na pero a drážku Nesouměrný konický profil drážka + pero zaručuje jednak neproblematické odvedení vody ve styku desky při použití pod střešní krytinou v šikmé střeše (na obrázku označeno šipkou), jednak těsnost vnějšího pláště stěny a střechy proti větru. V oblasti styků a přípojů desek na tupý sraz je třeba desky DHF dodatečně utěsnit vhodnou lepicí páskou (např. butylkaučuk). 2 Obecné pokyny Skladování a přeprava Správné skladování a ochranná opatření při přepravě jsou předpokladem pro neproblematické zpracování. 3
Všeobecně se mají dodržovat dále uvedené jednoduché zásady. Desky FORMline DHF se skladují ve vodorovné poloze na více podkladních hranolech, jejichž vzdálenost (rozpětí desek) má být nejvýše 80 cm. Hranoly mají mít stejnou výšku. Pokud se ukládá na sebe více paketů, musí být hranoly ve směru výšky v jedné ose. Desky musí být před zabudováním dostatečně chráněny před přímými účinky povětrnosti (uzavřené plošiny nákladních vozidel, krycí fólie). Stavební fyzika a ochrana proti vlhkosti Pro správné použití FORMline DHF je nevyhnutelná znalost stavebně fyzikálních vlastností a uvážení parametrů pro difusi a konvekci při projektování i provádění stavby. Neprůvzdušnost Opatření pro zamezení nekontrolované výměny vzduchu, která může vést k tepelným ztrátám, oteplování budov, ovlivnění vnitřního klimatu, jakož i poruchám vlivem vlhkosti účinkem konvekce. Difuse vodních par Proudění vodní páry konstrukčním prvkem účinkem tepelného tlakového spádu mezi vnitřní a venkovní stranou konstrukčního prvku. Dřevovláknitá deska otevřená difusi Materiál s velmi malým odporem proti průtoku vodních par (viz též DIN 68 800-2). Upozornění! Vzniklá kondenzační voda nedifunduje materiálem, ale vede k případnému nedovolenému zvýšení vlhkosti materiálu. Konvekce Přenos vlhkosti vzduchem jako transportním mediem, např. spárami pláště budovy, který je vynucen tepelným tlakovým rozdílem, nebo sáním popř. aerodynamickým tlakem větru. Upozornění! Množství vzniklé kondenzační vody účinkem konvence může převýšit odpařovací potenciál konstrukce o součinitel 1.000. Konvekce musí být vyloučena konstrukčně (např. těsnícími pásy ve spárách). 3 Technická doporučení pro zpracování Připojování Dřevovláknité desky FORMline DHF se mohou připojovat spojovacími prostředky jako jsou vruty, sponky a hřebíky. Doporučují se výrobky, které jsou povoleny z hlediska stavebního dohledu, např. výrobky firem Haubold, Senco Bühnen a Prebena. Délka připojovacích prostředků má být 2,5 násobkem tloušťky desky, nejméně však 50 mm. 4
Při použití sponek má být tloušťka drátu nejméně 1,8 mm. Mají se přednostně používat spojovací prostředky odolné proti korozi, např. z pozinkované nebo nerezavějící oceli. Při použití hřebíků se mají vzhledem k vyšší únosnosti na vytažení používat výlučně drážkované nebo šroubové hřebíky s plochou hlavou (viz též DIN 1052-2). 5
Vzdálenost hřebíků* ve dřevě a FORMline DHF e max mezi hřebíky e max mezi hřebíky ve dřevě s vlákny od nenamáhaného okraje k vláknům od namáhaného okraje k vláknům Vzdálenost ve dřevě 40 d n 10 d n 5 d n 7 d n Vzdálenost ve FORMline DHF * Bez předvrtání otvorů 40 d n 5 d n 3 d n 7 d n Jako doporučení pro vzdálenosti připojovacích prostředků v nenosných konstrukcích platí údaje následujícího obrázku. Doporučení pro připojování nenosných plášťů FORMline DHF jako vrstva pod krytinou na krokvích FORMline DHF je deska otevřená difusi určená pod krytinu ve smyslu směrnice pro pokrývání střech (vydal ZVDH, Köln). Plní funkci druhé vrstvy odvádějící vodu pod střešní krytinou. Může se používat od nejmenšího sklonu střechy 16, při největší záporné odchylce 6 od předepsaného sklonu střešní krytiny. Desky se ukládají se spojem na pero a drážku od okapu k hřebenu, pero přitom směřuje k hřebenu. Je třeba dodržet směrnice pro pokrývání střech vydané ZVDH/Köln. Při větší odchylce od předepsaného střešního sklonu než 6 je třeba zásadně realizovat spodní krytinu. Při tloušťce desky 15 mm je FORMline DHF pochůzná také v poli mezi krokvemi až do osové vzdálenosti krokví 1 m (suchá deska!!). Na následujícím obrázku je řešení s izolací v plné tloušťce krokví. 6
Vrstva pod krytinou na pero a drážku Vrstvu pod krytinou s deskami se spojem na pero a drážku po obvodu lze používat při záporné odchylce od předepsaného střešního sklonu 6 a při nejvýše dvou dalších zvýšených požadavcích. V případě nepřelepených styků desek je nutno v každém případě dodržet nejmenší sklon střechy 15. Průniky a přípoje (úžlabí, nároží, vikýře apod.) musí být přelepeny vhodnou lepicí páskou. Vrstva pod krytinou s přelepenými styky Provádí se při záporné odchylce od předepsaného střešního sklonu 6 a nejvýše třech dalších zvýšených požadavcích. Všechny styky desek se přelepují vhodnými materiály. Nejmenší sklon střechy je 10. Při větší záporné odchylce od předepsaného střešního sklonu než 6 je třeba zásadně realizovat spodní krytinu. Zvýšené požadavky ve smyslu směrnice ZVDH při nedodržení předepsaného střešního sklonu: Využití střešního prostoru zejména pro obytné účely Konstrukční zvláštnosti, např. vikýře, úžlabí, komplikované tvary střechy Klimatické poměry, např. horská nebo přímořská poloha Místní požadavky, např. ze strany stavebního dohledu. 7
Upozornění! Zastřešení neizolovaného střešního prostoru a nevyužitého podkroví musí být také provedeno odvětrané při použití desek pod krytinu otevřených difusi! Doporučená plocha odvětrání je s odkazem na předpisy pro větrání studených střešních konstrukcí 200 cm 2 /běžný metr v hřebenu a v okapu. 8
Deska pod krytinou při izolaci v plné výšce krokví FORMline DHF je vzhledem k otevřené difusi mimořádně vhodná pro izolaci v plné výšce krokví bez odvětrání. Pokud je ze strany vnitřního prostoru zajištěn difusní odpor asi 2,0 m (např. pláštěm z EUROSTRAND OSB), není nutná vrstva s vysokým difusním odporem (tzv. parotěsná zábrana). Je třeba dodržet požadavky na průvzdušnost pláště budovy podle DIN 4108-7. FORMline DHF splňuje vzhledem k nízké hodnotě s d 0,20 m předpoklady pro konstrukce třídy ohrožení 0 podle DIN 68 800-2. Proto není nutná doplňující preventivní chemická ochrana dřeva. Odvětrání neizolovaného střešního prostoru Plná izolace stěnového panelu Oplášťování stěn FORMline DHF se používá v montovaných domech na bázi dřeva (rámových domech) jako vnější plášť na sloupcích za odvětranou fasádou, který je otevřený difusi, odvádí vodu a je těsný proti větru. Pro dodržení požadavků požární odolnosti na konstrukční prvky podle DIN 4102-4 je třeba použít tloušťku desky 13 mm (viz konstrukční katalog). Použití konstrukce s izolací v plné tloušťce s FORMline DHF jako vnějším pláštěm vede ke skladbě bez kondenzace, bezpečné z hlediska stavební fyziky. Je třeba dodržet požadavky na neprůvzdušnost podle DIN 4108-7. Přechodné působení povětrnosti Po osazení pláště FORMline DHF se má neodkladně montovat střešní krytina popř. fasáda. Deska může být v období mezi březnem a listopadem vystavena nejvýše 1 měsíc venkovní expozici jako nouzové zastřešení. V zimních měsících musí být konstrukčně vyloučeno zledovatění venkovní krycí vrstvy DHF, protože je tím výrazně zhoršena difusní schopnost vnějšího pláště a důsledkem toho mohou být poruchy účinkem vlhkosti. V zimních měsících má být venkovní expozice omezena na nejvýše dva týdny. Při použití FORMline DHF na nosné účely platí v ohledu vlhkosti materiálu a ochrany proti vlhkosti ustanovení povolení Z-9.1-454 a DIN 68 800-2. Použití povolených izolačních materiálů z přírodních látek v konstrukcích třídy 0) podle DIN 68 800-2 ohrožení 0 (GK 9
Při použití povolených izolačních materiálů z přírodních látek, jako např. celulózových izolačních desek Homatherm a ovčí vlny Herawool, pro konstrukce třídy ohrožení 0 podle DIN 68 800-2 se musí v ohledu použití FORMline DHF dodržet dále uvedené prováděcí podmínky. Stěna Max.vlhkost dřeva při zabudování 20 % Vnitřní plášť Vnější plášť Stejné požadavky na kontrolovanou prefabrikaci a na montáž na staveništi Vnitřní plášť s libovolnou hodnotou s d, např. EUROSTRAND OSB, d = 13 mm Vnější plášť s libovolnou hodnotou s d, např. FORMline DHF, d = 13 mm Střecha Prefabrikace s kontrolou jakosti Montáž na staveništi Max.vlhkost dřeva při zabudování 20 % 35 % Vnitřní plášť Vrstva pod krytinou podle ZVDH Vnitřní plášť s libovolnou hodnotou s d, např. EUROSTRAND OSB, d = 15 mm Vrstva pod krytinou z FORMline DHF s hodnotou s d 0,2 m Vnitřní plášť s hodnotou s d 1,0 m, např. sádrové konstrukční desky s parotěsnou zábranou (s d 0,8 m) Vrstva pod krytinou s hodnotou s d 0,1 m nebo měkká vláknitá deska SB.W, d = 25 mm 4 Fasáda Omítky / WDVS 4 ve venkovním prostředí Omítnuté fasády jsou v řadě regionů velmi oblíbené. Přímé omítání FORMline DHF není sice možné, avšak kombinace s tepelně izolačním vrstvovým systémem (WDVS) je účelným a energeticky úsporným opatřením také pro stavby na bázi dřeva. Část požadované tloušťky izolační vrstvy může být přemístěna z prostoru mezi sloupky na vnější stranu pláště budovy a je tak možné redukovat průřez dřevěných sloupků na statické požadavky. Doporučují se systémy povolené pro dřevěné konstrukce stavením dohledem, jako např. STO Therm Classic firmy STO AG, WDVS basic firmy Alsecco GmbH nebo Unger Diffutherm dodávaný Pavatex GmbH. Další doporučené výrobky jsou v brožuře AWT-Empfhelungen. Odvětrané dřevěné fasády 2, velkoformátové fasádní desky 1 a předsazené cihelné zdivo 3 Pro vytvoření odvětraných fasád existuje u dřevěných konstrukcí řada možností. Všechny fasády musí průkazně vyhovovat požadavkům na účinnou ochranu proti povětrnosti a bezpečnost proti nárazovému dešti. 10
Systémy fasád pro dřevěné konstrukce 5 Statické posouzení Výpočtové charakteristiky Pro dovolená namáhání a hodnoty modulu pružnosti pro navrhování podle německé normy DIN 1052 platí povolení Z-9.1-454 (český překlad je k dispozici u firmy EGGER CZ, s.r.o.). Dovolený rozsah tloušťky: 12 mm až 20 mm. Podle povolení je dovoleno používat FORMline DHF pro vyztužení žeber proti klopení a vybočení a jako spolupůsobící plášť pro přenos zatížení větrem. Pokud jsou desky při použití na vnějších stěnách trvale chráněny tepelně izolačním vrstvovým systémem, který má povolení stavebního dohledu, stanoví se dovolené hodnoty charakteristik pro výpočet redukováním o 20 % hodnot pro třídu použití deskových materiálů 20. Tabulky pro navrhování Dále uvedené tabulky pro navrhování mají charakter doporučených hodnot a nemohou nahrazovat konkrétní posouzení autorizovaným statikem. Uvedené hodnoty se vztahují na navrhování podle německé normy DIN 1052. Hodnoty pro navrhování podle ČSN 73 1701 jsou k dispozici u firmy EGGER CZ, s.r.o. 11
Výpočtové charakteristiky dřevovláknitých desek FORMline DHF v MPa navrhování podle DIN 1052 pro Způsob namáhání Oblast použití Třída použití 20 Třída použití 100 Ohyb v rovině desky Zul.σ Bxz 2,5 1,25 Tah v rovině desky Zul.σ Zx 1,8 0,9 Tlak v rovině desky Zul.σ Dx 1,8 0,9 Smyk kolmo k rovině desky Zul.τ yx 1,2 0,6 Modul pružnosti v ohybu v rovině desky E Bxz 1500 750 Modul pružnosti v tahu v rovině desky E Zx 1600 800 Modul pružnosti v tlaku v rovině desky E Dx 1700 850 Modul pružnosti ve smyku kolmo k rovině desky G yx 550 275 Posouzení stěnových panelů podle DIN 1052 Dále uvedená tabulka pro navrhování vychází z panelu s jednostranným vnějším pláštěm z FORMline DHF a výpočtových charakteristik pro třídu použití 100 materiálů na bázi dřeva. Posouzení bylo provedeno podle ustanovení DIN 1052-1, 11.4.2 (b s1 = 2 e) ověřením tahové síly v desce. Předpoklady Podélné okraje desky probíhají rovnoběžně se stěnovými sloupky. V poli nejsou žádné vodorovné styky. Plášť je připojen sponkami s tloušťkou drátu 1,53 mm, délkou 55 mm a osovou vzdáleností 50 mm; zul N 1 = 250 N. Tloušťka pláště d = 13 mm / 15 mm Zul F H (kn /rastr e) Stěnové panely výšky h při vodorovném namáhání h = 2,50 m h = 2,65 m h = 2,80 m Jednostranný plášť tloušťky Rozpětí e (cm) 13 mm 15 mm 13 mm 15 mm 13 mm 15 mm 60,0* 1-e 1,37 1,58 1,32 1,52 1,27 1,46 62,5* 2-e 1,46 1,69 1,41 1,63 1,36 1,57 12
83,5** 1-e 2,44 2,81 2,43 2,81 2,42 2,79 * Panel se dvěma standardními vzdálenostmi e. ** Panel se třemi standardními vzdálenostmi e. POZNÁMKA Výpočtové únosnosti F H pro navrhování podle ČSN 73 1701 jsou v příloze A. Navrhování střešních výztužných tabulí podle DIN 1052 Dále uvedená tabulka pro navrhování vychází z jednostranného oplášťování krokví dřevovláknitou deskou FORMline DHF a výpočtových charakteristik pro třídu použití 100 materiálů na bázi dřeva. Při vytvoření výztužných tabulí lze přibližně postupovat podle tabulky 12 DIN 1052. Zpravidla je potřebné přesnější posouzení podle DIN 1052-1 ve spojení s Holzbau Statik Aktuell, vydání červen 1992/1 a při použití další literatury, např. Cziesielski u.a.: Konstruktion und Berechnung von Holzhäusern in Tafelbauart, Expertverlag, Grafenau 1, 1984. Pro střešní konstrukce je třeba použít FORMline DHF s tloušťkou desky nejméně d = 15 mm a formátu 2500 1250 mm. Namáhání větrem působící na okapovou stranu Rovnoměrně rozdělené vodorovné zatížení q h Rozpětí výztužné tabule l s Požadovaná rozteč hřebíků e při průměru hřebíků 3,4 mm* a výšce výztužné tabule 0,25 l s 0,50 l s 0,75 l s 1,0 l s kn/m m mm mm mm mm 2,5 25 60 120 180 200 3,5 30 40 90 130 180 13
* Při použití jiného průměru hřebíků do 4,2 mm se upraví požadovaná rozteč hřebíků v poměru dovolených únosností hřebíků; rozteč hřebíků 200 mm se nesmí překročit. POZNÁMKA Tabulku lze použít pro přibližné navrhování podle ČSN 73 1701 s výpočtovými hodnotami q hd v prvním sloupci 3,2 (namísto 2,5) 4,4 (namísto 3,5) 14
6 Vlastnosti z hlediska stavební fyziky a jiné vlastnosti materiálu Výpočtové hodnoty součinitele odporu proti difúzi vodní páry µ a součinitele tepelné vodivosti λ R odpovídají obecnému povolení stavebního dohledu Z-9.1-454. Vlastnost Norma Jednotka Hodnota Hustota DIN EN 323 kg / m 3 > 600-650 Difusní odpor: hodnota µ-/s d - DIN 52615 - / m d 13 mm 15 mm Tepelná vodivost λ R DIN 4108-3 W / mk 0,10 Třída stavebních materiálů DIN 4102-1 B2 Změna rozměru vlivem vlhkosti DIN EN 318 % Rel. vlhkost Délka Tloušťka Obsah formaldehydu DIN EN 120 mg/100 g atro 0,8 Tolerance tloušťky Z-9.1-454 mm ± 0,4 Přímost hran DIN EN 622 mm/m 1,5 Pravoúhlost DIN EN 300 mm/m 2 Rozměrová odchylka délka/šířka DIN EN 300 mm ± 3 / ± 3 µ 11 11 85 % + 0,07 + 4,0 s d 0,143 m 0,165 m 35 % - 0,11-1,5 Příloha A Výpočtové hodnoty vodorovné síly F Hd v kn na rastr e pro navrhování podle ČSN 73 1701 F Hd (kn /rastr e) Stěnové panely výšky h při vodorovném namáhání h = 2,50 m h = 2,65 m h = 2,80 m Jednostranný plášť tloušťky Rozpětí e (cm) 13 mm 15 mm 13 mm 15 mm 13 mm 15 mm 60,0* 1-e 1,72 1,98 1,65 1,90 1,59 1,83 62,5* 2-e 1,83 2,11 1,77 2,04 1,70 1,97 83,5** 1-e 3,10 3,52 3,04 3.52 3,10 3,49 * Panel se dvěma standardními vzdálenostmi e. ** Panel se třemi standardními vzdálenostmi e 15