Konštrukčná ochrana dreva

Metódy konštrukčnej ochrany dreva

Všeobecne je známe, že na drevárske výrobky dlhodobo pôsobia rozličné poveternostné vplyvy a často sú vystavené do prostredia vhodného na aktivitu biologických škodcov. Špecifickým nebezpečenstvom ich poškodenia je aj požiar. Konštrukčná ochrana drevárskych výrobkov spočíva nielen v použití vhodných druhov dreva a drevných materiálov a v optimalizácii ich tvarov vrátane detailov, ale aj v použití povrchových bariérových náterov proti vode i proti prístupu škodcov, či v regulácii interiérovej klímy a v riešení protipožiarnych úsekov. Konštrukčná ochrana dreva sa v praxi rieši rôznymi opatreniami, konštrukčnými riešeniami a technologickými operáciami. Patria medzi ne:

• materiálová optimalizácia – výber a použitie trvanlivejších druhov dreva a drevných materiálov (vodovzdorné preglejky, OSB dosky, cementotrieskové dosky a pod.) hlavne pre drevárske výrobky vystavené do náročnejších expozícií,
• dizajnová optimalizácia konštrukcií, prvkov a detailov – návrh optimálnych tvarov výrobkov z dreva (dizajn celku i detailov) s cieľom vylúčiť alebo obmedziť vnikanie zrážkovej vody do objektu a dreva, tvorbu kondenzovanej vody, ohrev dreva nad teplotu zapálenia a rozšírenie prípadného požiaru,
• bariérová povrchová ochrana – povrchové úpravy dreva nátermi, ktoré majú viac-menej len fyzikálno-mechanickú funkciu proti vniknutiu vody do vysušeného dreva; súčasne mechanicky zabraňujú aj vniknutiu biologických škodcov do dreva; v praxi sa realizujú napríklad na drevené okná, s cieľom zabrániť vstupu zrážkovej vody do krídel a rámov.

167945

Konštrukčná ochrana reziva a drevených dielcov

Konštrukčnú ochranu drevených stavieb, okien, vonkajších dverí, podlahových krytín a iných výrobkov z dreva treba optimálne zabezpečiť aj počas ich prepravy, skladovania a samotnej montáže. Nesprávne je ukladať rezivo a drevené dielce priamo na zem bez ochrany proti zrážkovej vode. Nevhodné je aj ich zakrytie paronepriepustnou fóliou, ktorá sa môže mechanicky porušiť, pričom cez poškodenú fóliu vniká voda, ale spätne sa už ťažko odparuje. Tie drevené prvky, ktoré budú po ukončení stavby chránené pred poveternostnými vplyvmi, by sa aj v priebehu stavby mali dôkladne chrániť pred zrážkami. Preto treba stropné a strešné drevené konštrukcie zakryť čo najrýchlejšie už počas montáže.

Materiálová optimalizácia – výber vhodných druhov dreva a drevných materiálov

U nás sa na drevené stavby používa spravidla drevo ihličnanov – hlavne smrek, jedľa, borovica, smrekovec a z dovozu douglaska. Z listnatých drevín sa používa zväčša len dub zimný, dub letný a agát biely, respektíve niektoré dreviny z dovozu (tík, jarrah, padouk, meranti, ipe alebo bangkirai). Dovozové dreviny sa vyznačujú vysokou trvanlivosťou, sú farebne zaujímavé a tvrdé, čo ich predurčuje ako exkluzívny materiál na použitie v záhradnej a parkovej architektúre i na vonkajšie fasádne prvky a obklady. Pri výbere vhodných druhov dreva a drevných materiálov je dôležité, aby sa v projekte alebo v dizajnérskom návrhu najskôr dôkladne zohľadnili možné riziká ich poškodenia biologickými škodcami, najmä hubami a hmyzom, respektíve aj poveternostnými vplyvmi a požiarom. Znamená to, že pri výbere vhodných druhov dreva a drevných materiálov treba prihliadať nielen na ich funkčnosť, estetiku a cenu, ale aj na ich prirodzenú odolnosť proti biologickým škodcom (EN 350-2), poveternostným vplyvom a požiaru.

Na stavbu domov sa používajú aj rozličné drevné kompozity (lepené lamelové drevo, latovky, preglejky, trieskové dosky, OSB dosky, vláknité dosky, cementotrieskové dosky a pod.). Sú to materiály na báze dezintegrovaného dreva (použitého vo forme lamiel rôznej hrúbky, dýh, triesok, vláken) a doplnkových látok predovšetkým v úlohe spojiva (lepidlá močovinoformaldehydové, fenolformaldehydové i iné) a hydrofobizátora (ochrana proti vode, napríklad parafín). Ich vlastnosti, vrátane trvanlivosti, závisia od stupňa dezintegrácie dreva, od typu i množstva spojiva a iných aditív, ako aj od technologického spôsobu ich výroby.

Drevokazné huby a plesne dokážu v podstate napadnúť všetky drevné kompozity. Len niektoré sú proti ním o niečo odolnejšie, napríklad cementotrieskové dosky alebo vodovzdorné preglejky so špeciálnou povrchovou úpravou. Na druhej strane, drevokazný hmyz dokáže napadnúť iba lepené lamelové drevo, latovky a preglejky, pričom podmienky napadnutia závisia aj od druhu dreva a hrúbky lamiel alebo dýh. Hmyz, s výnimkou termitov, však nenapáda trieskové a vláknité dosky.

Drevo a materiály na báze dreva sú horľavé. Stupeň ich horľavosti závisí najmä od hustoty dreva, napríklad tvrdé listnaté drevo je ťažko horľavé, zatiaľ čo mäkšie ihličnaté drevo je stredne horľavé. Svoj vplyv na horľavosť má aj materiálová a chemická skladba (cementotrieskové dosky sú neľahko horľavé, zatiaľ čo klasické drevotrieskové dosky sú stredne horľavé). K perspektívnym materiálom pre drevené konštrukcie patrí modifikované drevo, ktoré je upravené termicky (napríklad PlatoWood a ThermoWood) alebo špeciálnymi chemikáliami (napríklad acetylované drevo – TitanWood).

Modifikované drevo sa vyznačuje vyššou odolnosťou proti hubám i hmyzu, lepšou rozmerovou stabilitou a nižšou hygroskopicitou. Určitým negatívom modifikovaného dreva je čiastočne nižšia pevnosť, napríklad pri termodreve.

167946

Trvale nízka expozičná vlhkosť dreva

Drevo pre rozličné výrobky a konštrukcie musí mať predpísanú vlhkosť. Tým sa zaistí, aby nedochádzalo k tvarovým deformáciám drevených prvkov i celých konštrukčných celkov (napríklad k zoschnutiu alebo napučaniu parketových podláh), k tvorbe trhlín a najmä k aktivite biologických škodcov. Vstupná vlhkosť dreva a drevných materiálov je predurčená ich umiestením v objekte. Preto by vlhkosť nových drevených okien a vonkajších obkladov mala byť asi 12 %, prvkov krovu 10 až 14 %, podlahových vlysov 8 %, respektíve klincami spojené konštrukcie sa odporúča vyrobiť z dreva vysušeného na vlhkosť nie viac ako 18 %. Samozrejme, v praxi existujú výnimky, v ktorých sa odráža najmä konkrétna poloha objektu – vysokohorské prostredie, doliny s častými hmlami a iné. Zbytočnému a neprimeranému vlhnutiu dreva možno viac alebo menej úspešne predchádzať týmito opatreniami:

• tvarová optimalizácia drevárskych výrobkov,
• izolácia dreva od zdrojov vody (spodnej, kapilárnej, zrážkovej, prevádzkovej a kondenzovanej),
• regulácia klimatických podmienok – potlačenie tvorby vodného kondenzátu.

Tvarová optimalizácia drevárskych výrobkov

Pri drevených prvkoch určených do exteriéru treba dodržiavať určité zásady tvarových optimalizácií. Predchádza sa tak ich vlhnutiu, poškodeniu hubami a hmyzom i poškodeniu poveternostnými vplyvmi. Zásady sú nasledovné:

• 
  
  

  167947

  minimalizovať podiel čelných plôch vzhľadom k bočným;

• nepoužívať prvky s výraznejšími trhlinami a dreviny náchylné na tvorbu trhlín;
• drevené šindle a iné prvky v kontakte so zrážkovou vodou vyrobiť radšej štiepaním alebo kresaním po vlákne, teda nie pílením;
• čelné plochy stĺpov alebo stĺpikov v plotoch ochrániť zvrchu prístreškom, respektíve ich zrezať šikmo;
• tenkostenné profily (napríklad drevené obklady, podlahové dosky) vybaviť z vnútornej strany drážkami;
• vodorovne kladené prvky, napríklad podlahové dosky terás a balkónov dať do malého spádu, aby z nich zrážková voda stekala, pričom výhodné je ponechávať medzi prvkami škáry na odtok vody;
• nepoužívať také typy spojov, do ktorých voda ľahko zateká a ťažko sa z nich odparuje. Spoje je vhodné vyhladiť, aby sa umožnilo rýchle odparenie vody;
• hrany drevených prvkov treba vhodne zaobliť, hlavne pred ich úpravou nátermi, čím sa predíde odpraskávaniu náterov a následne aj ľahšiemu vnikaniu vody do dreva;
• pri oknách a dverách treba vytvárať detaily na zaistenie odtoku vody zo štrbín a škár, proti tvorbe kondenzačnej vody a na odtok vody z konštrukčných detailov;
• drevené obklady stien ukladať prednostne zvislo, aby z nich voda lepšie odtekala, a pri spojoch pero – drážka prihliadať aj na smer prevládajúcich vetrov;
• pri vodorovných obkladoch obmedziť vnikanie vody do spojov, to znamená správne riešiť ich orientáciu a konštrukčné detaily;
• strechy riešiť s dostatočne dlhými presahmi, aby sa vonkajšie steny drevených domov, altánkov a iných konštrukcií chránili pred vodnými zrážkami;
• obklady drevených stien riešiť tak, aby boli v dolnom úseku dostatočne dlhé a prekrývali hydroizolačnú škáru medzi základom a konštrukciou, a tým bránili vnikaniu odstrekujúcej vody do spodnej časti konštrukcie.

V interiéroch sa tvarovou optimalizáciou dá znížiť aj nebezpečenstvo vzniku a šírenia požiarov. Požiarna odolnosť drevenej konštrukcie je jej schopnosť odolávať účinku požiaru bez porušenia základných funkcií. Závisí hlavne od jej projekčného riešenia, pod ktorým sa rozumie:

• urbanistické začlenenie stavby, to znamená odstupová vzdialenosť stavieb (STN 73 0802),
• delenie stavby na požiarne úseky ohraničené požiarnodeliacimi konštrukciami, ako sú požiarne stropy, požiarne steny a podobne,
• riešenie požiarnych úsekov,
• projektovanie únikových ciest a zásahových priestorov (cesty nechránené, čiastočne chránené a chránené typu A, B alebo C).

Dôležitú úlohu zohráva aj uplatnenie viacerých špeciálnych požiarnobezpečnostných opatrení:

• elektrická požiarna signalizácia (samočinné hlásiče – optické, laserové, dymové, ionizačné a iné, tlačidlové hlásiče, signalizácia poplachu),
• požiarne vodovody a suchovody,
• stabilné hasiace zariadenia (voda, pena, halón a iné),
• zariadenia na odvod spalín a tepla pri požiari (odvetrávacie klapky a iné),
• požiarne klapky vo vzduchotechnických zariadeniach,
• uzávery v požiarnodeliacich konštrukciách (dvere odolné proti požiaru a iné).

Izolácie dreva od zdrojov vody

Drevárske výrobky vystavené do exteriéru treba podľa možnosti izolovať od spodnej, kapilárnej, zrážkovej, odstrekujúcej, prevádzkovej i kondenzovanej vody. Táto požiadavka sa dá pri otvorených konštrukciách, na rozdiel od zastrešených, docieliť veľmi ťažko. Otvorené konštrukcie, ako sú detské ihriská, pergoly, ploty, palisády, hlukolamy a svetlolamy pri cestných komunikáciách, treba navrhnúť tak, aby sa v nich voda podľa možnosti dlhodobo nezdržiavala. Možným riešením je tvarová optimalizácia drevených prvkov i celej konštrukcie. Súčasne je však žiaduce vytvoriť aj vhodné izolácie medzi drevenými prvkami a terénom.

167948

Zastrešené konštrukcie, ako sú zruby, altánky, zvonice alebo mosty, sú čiastočne chránené pred priamym pôsobením zrážkovej vody. Ich ochranu pred inými zdrojmi vody (odstrekujúcou, spodnou a kapilárnou) treba riešiť vhodnou vzduchovou izoláciou alebo hydroizoláciou medzi jednotlivými stavebnými konštrukciami (terénom, základom, murivom atď.) a drevenou konštrukciou. Vzduchové izolácie sa aplikujú medzi drevený prvok a iný materiál (hygroskopický: napr. kamenina, betón, murivo; nehygroskopický: kovový spojovací prostriedok s možnosťou kondenzácie vody na jeho povrchu). Bránia hlavne vnikaniu vody z iného materiálu do dreva kapilárnymi silami. Súčasne zaisťujú aj trvalé prevzdušňovanie dreva a ochranu dreva najmä pred odstrekujúcou, spodnou a kapilárnou vodou.

Hydroizolácie sa dávajú tiež medzi drevený prvok a iný materiál. Zhotovujú sa z hydroizolačných materiálov, ktoré bariérovým efektom zabraňujú vnikaniu vody do drevenej konštrukcie, respektíve konštrukcie s drevnými prvkami, ako sú zruby, obklady, parkety alebo krovy.
Hydroizolácie sa aplikujú do:

• základov, napríklad bituménová vrstva,
• strešného plášťa (krytina a hydroizolačná fólia so vzduchovou medzivrstvou),
• obvodových stien, napríklad ako hydrofóbne paropriepustné nátery.

Nátery s hydrofóbnym účinkom bránia vnikaniu zrážkovej a odstrekujúcej vody do konštrukcie, spomaľujú transport vzdušnej vlhkosti do dreva a súčasne bránia vnikaniu zárodkov biologických škodcov do dreva. Nátery by mali byť dostatočne paropriepustné (polyakrylátové lazúry, akrylátovo-uretánové lazúry, alkydové systémy a pod.), aby sa pod nimi nemohla hromadiť kondenzovaná a iná voda. Naopak, pri použití paronepriepustných náterov (napríklad olejových) alebo paronepriepustných obkladov (plastové a kovové fólie) je dokonca nevyhnutné počítať aj s opačným ako ochranným efektom, nakoľko drevo pod paronepriepustnou bariérou je často trvale vlhké a častejšie ho napádajú biologickí škodcovia. Názorným príkladom sú historické zruby, ale aj modernejšie priemyselné haly, výstavné centrá a ďalšie stavby z dreva, ktoré sa dodatočne ošetrili paronepriepustnými nátermi alebo obkladmi a následne boli v krátkom čase napadnuté hnilobou.

Regulácie klimatických podmienok

K dôležitým úlohám konštrukčnej ochrany dreva patrí aj regulácia klimatických podmienok v interiéroch budov. Vyplýva to zo skutočnosti, že fyzikálne procesy v konštrukčných materiáloch sú ovplyvnené nielen ich skladbou, ale aj vonkajšou a vnútornou klímou – relatívnou vlhkosťou, teplotou, tlakom i cirkuláciou vzduchu. Vhodnými úpravami interiérových klimatických podmienok sa dá predchádzať najmä tvorbe kondenzovanej vody. Ak sa kondenzovaná voda predsa vytvorí, vhodnou klimatizáciou sa dosiahne jej rýchlejšie odvedenie z objektu.

V depozitároch, priemyselných halách a v niektorých iných objektoch sa vnútorná klíma upravuje pomocou klimatizačných zariadení. Inak platí všeobecná zásada o potrebe správneho a pravidelného vetrania interiéru objektov, a to tak, aby sa v nich zaistila vhodná relatívna vlhkosť vzduchu (45 až 55 %) a teplota (18 až 22 °C). Takto sa v objekte zaistí tvarová stálosť drevárskych výrobkov (parkiet, nábytku a pod.) bez tvorby trhlín, šúverení i iných fyzikálnych defektov. Súčasne sa zabráni vytvoreniu podmienok pre aktivitu biologických škodcov dreva.

Článok vyšiel v publikácii Všetko o dreve v interiéri a exteriéri, JAGA GROUP 2008.