FUNKČNÍ VLASTNOSTI DOMŮ ZE DŘEVA
Petr Kuklík, Anna Kuklíková
Použití dřeva a materiálů na bázi dřeva v bytové výstavbě je řešením, které nejlépe vyhovuje současným požadavkům na funkčnost a finanční dostupnost bydlení a udržitelnost výstavby z hlediska vyčerpatelnosti surovinových zdrojů.
ŽIVOTNOST
Životnost dřevostavby, která je dobře provedena a udržována, je velice dlouhá. Dokladem toho jsou stavby ze 7. stol. n. l. v Japonsku. Také u nás nalezneme stavby, které toho hodně pamatují. Patří k nim například Slezský dům (snad největší roubený dům v ČR) v Karlově Studánce (obr. 1), který je součástí lázeňského komplexu postaveného v letech 1803 - 1893. Dalším příkladem je hrázděný obytný dům z roku 1751 (obr. 2), jenž je typickou ukázkou chebské lidové architektury.
Z obr. 1 a obr. 2 je patrná skutečnost, že životnost domu není pouze jeho schopnost vzdorovat času a degradačním vlivům, ale také schopnost reagovat na proměny životního stylu. Tyto předpoklady domy ze dřeva splňují vzhledem k jejich vysoké vnitřní flexibilitě a jednoduchosti, rychlosti a relativně malým nákladům na jejich modernizaci. Hlavním předpokladem dlouhé trvanlivosti dřeva ve stavbě je, aby se jeho vlhkost trvale udržovala okolo 12 %, což je běžný stav u obydlených domů. V našich klimatických podmínkách při této vlhkosti dřevo není běžně napadáno žádnými dřevokaznými houbami a hmyzem. Správné konstrukční řešení domu je však nejúčinnější metodou zajištění jeho životnosti. Zvýšenou pozornost je třeba věnovat částem konstrukce, které jsou vystaveny povětrnostním vlivům nebo jsou v přímém styku se zdivem a základy. Toto vše platí především o nosné konstrukci. Jiná situace je u dřeva, které nelze absolutně ochránit před deštěm, sněhem, slunečním zářením, mrazem apod.
Zvláště u dřevěných obkladů nosné konstrukce, fasád, střešních říms apod. musíme volit správné detaily, a to i takové, které umožňují snadnou výměnu poškozených prvků.
Pozornost je také třeba věnovat výběru správných krycích nátěrů. Obecně lepší schopnost ochrany dřeva v exteriéru mají krycí nátěry s vysokým obsahem pigmentu než transparentní (lazurovací) nátěry. Ve výjimečných případech, a to především v případě velmi exponovaných prvků, které jsou např. ve styku se zemí, použijeme chemickou ochranu dřeva. Prostředků chemické ochrany dřeva je dnes velmi mnoho, ale ne všechny jsou zcela zdravotně nezávadné (obecně platí - co škodí houbám a hmyzu, může škodit i člověku).
POŽÁRNÍ ODOLNOST
Dřevo a materiály na bázi dřeva jsou zápalné i hořlavé, ale jejich únosnost a tuhost při požáru jsou velmi dobré. Na obr. 4 je interiér experimentálního šestipodlažního domu na bázi dřeva po velkém požáru. U tohoto domu byla prokázána jeho dobrá požární odolnost i relativně jednoduchá oprava po požáru. Paradoxem je, že ocel není zápalná ani hořlavá, ale její požární odolnost příliš dobrá není, neboť při vysokých teplotách ztrácí únosnost a především tuhost. Dochází tak k nadměrným deformacím konstrukce, které se nedají odstranit (obr. 5). Při teplotách nad 600 °C může dokonce dojít ke zřícení budovy. V současnosti se proto objevují první případy, kdy nosné prvky ocelové konstrukce jsou proti požáru chráněny dřevěným obložením.
Podle našich ČSN lze dřevěné nosné konstrukce použít až do požární výšky 9 m3 m do čtyř nadzemních podlaží. Požadovaná požární odolnost nosných stěn a stropů zajišťujících stabilitu budovy je u rodinných domů 30 minut a u bytových domů (v závislosti na jejich odsazení a počtu podlaží) 30 až 60 minut. Pro poslední podlaží jsou požadavky o 15 minut nižší. V případě stěn lehkých skeletů (obr. 4), splňují požadavek na požární odolnost 30 minut dřevěné sloupky 50/100 mm s jednoduchým oplášťováním sádrokartonovými deskami GKB tloušťky 12,5 mm. Požadavek na 45 minut pak splňují sloupky 60/120 mm s jednoduchým oplášťováním deskami GKF 15 mm. Mezibytové dělicí stěny s požární odolností 60 minut vyžadují většinou (a to i s ohledem na akustiku) zdvojení stěny, případně vnitřní vrstvu z nehořlavého materiálu. Skladba konstrukce stropu je náročnější a je závislá na provedení podlahy a podhledu. Pro požární odolnost 30 minut je postačující stropnice 50/200 mm s konstrukčním oplášťováním deskami na bázi dřeva, sádrokartonovým obkladem podhledu a běžnou plovoucí podlahou. V případě požární odolnosti 45 minut je nutno použít větší stropnice 60/200 mm a jako podhled sádrokartonové desky GKF 15 mm.
Požární odolnost 60 minut lze zajistit buď jen obklady z nehořlavých materiálů, zejména sádrokartonu typu GKF, nebo i zvětšením průřezů dřevěných prvků. Dalším z řešení, které je vhodné i z akustického hlediska, je použití betonové desky tloušťky 40 - 60 mm (obr. 3).
Řešením pro pětipodlažní domy je použití sprinklerů (sprchového hasicího zařízení uváděného samočinně v činnost při zvýšení teploty nad stanovenou výšku).
AKUSTIKA
Schopnost stěn či stropů chránit vnitřní prostor před hlukem šířeným vzduchem je podle ČSN vyjádřena vzduchovou neprůzvučností. Pro samostatně stojící rodinné domy nejsou přitom stanoveny žádné požadavky. U bytových domů musí stěny a stropy, oddělující jednotlivé byty, vyhovět normativnímu požadavku 52 dB. Schopnost stropní konstrukce chránit prostor pod ní před hlukem vzniklým nárazy, chůzí apod. je označována jako kročejová neprůzvučnost. Pro samostatně stojící rodinné domy její hodnoty též nejsou stanoveny. U bytových domů musí stropní konstrukce mezi byty vyhovět normativnímu požadavku 58 dB. Tyto požadavky ve většině případů splňují stěnové a stropní konstrukce navržené podle kritérií požární odolnosti.
TEPELNÁ IZOLACE
Tepelná izolace jakýchkoliv domů je pro jejich obyvatele důležitá především z těchto hledisek: účinnosti, dynamiky a výše nákladů při jejich vytápění, vyloučení kondenzace vodních par ve stěnovém a střešním plášti, nadměrné teploty v letním období.
Domy ze dřeva se vyznačují tím, že obecně velmi dobře splňují ta nejpříznivější kritéria tepelné izolace. Řada domů ze dřeva již byla navržena tak, že náklady na jejich vytápění jsou prakticky nulové. Jedná se o domy s vysokými parametry tepelné izolace a řízeným režimem větrání.
Vynikající vlastnosti domů ze dřeva z hlediska tepelné izolace by v budoucnosti mohly též přispět k jejich většímu uplatnění v bytové výstavbě. Mimo jiné i proto, že v současnosti u nás dochází k významnému zpřísnění požadavků na tepelnou izolaci domů.
Tento článek vznikl za podpory výzkumného záměru ČVUT JN MSM 210000001 “Funkční způsobilost a optimalizace stavebních konstrukcí”.
Adresa autorů:
Doc. Ing. Petr Kuklík, CSc.;
Ing. Anna Kuklíková
Stavební fakulta ČVUT v Praze,
Thákurova 7, 166 29 Praha 6