Konstrukční ochrana dřevěných prvků

Pod pojmem ochrana dřeva rozumíme souhrn veškerých opatření, která se provádějí za účelem preventivní ochrany dřeva proti vzniku jeho poruch od biologických a nebiologických vlivů.

Poruchy dřevěných prvků je možno rozdělit do následujících skupin:

1. Poruchy zapříčiněné v důsledku napadení biologickými dřevokaznými škůdci – dřevokazný hmyz, dřevokazné houby, hniloba, plísně.
2. Poškození zapříčiněné nebiologickými vlivy. K nim patří:
   
   1. Působení vody – dešťové srážky, sníh, led,
   2. Působení slunečního záření – zvýšení teploty povrchu dřeva,
   3. Působení UV záření – způsobuje šednutí povrchu dřeva. To je důsledkem toho, že povrchové vrstvy dřeva, které obsahují lignin, se přemění na látky, jež mohou být vyluhovány vodou.
   4. Agresivita prostředí.
   5. Poškození požárem.

Vlivy uvedené v bodech 1 až 4 působí současně a zapříčiňují postupnou degradaci dřeva. Částečně narušený povrch dřeva je pak snadněji napadnutelný biologickými dřevokaznými škůdci.

Ochrana dřeva může být řešena následujícími způsoby:

1. Výběrem vhodného druhu dřeva – s patřičnou přirozenou odolností, vhodného do dané expozice.
2. Konstrukční ochranou – jedná se o snížení, popřípadě i úplné vyloučení působení negativních vlivů biologických a nebiologických činitelů na dřevěné prvky pomocí vhodných konstrukčních a stavebně technických opatření.
3. Chemickou ochranou – jedná se o použití chemických prostředků proti biologickým dřevokazným škůdcům a proti požáru.

S ohledem na rozsah dané problematiky bude v rámci tohoto příspěvku pojednáno pouze o konstrukční ochraně dřevěných prvků.

1. Konstrukční ochrana dřeva

Konstrukční ochranu dřeva můžeme rozdělit na:

1. Ochranu dřeva proti srážkové vodě.
2. Ochranu dřeva proti vzlínající vodě.
3. Ochranu dřeva proti kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukcí obsahujících dřevěné prvky.

1.1 Zásady pro návrh konstrukční ochrany dřevěných prvků proti srážkové vodě

Základním principem je zde omezení, popřípadě úplné vyloučení působení srážkové vody na dřevěné prvky. Eventuelně také zajištění rychlého odtoku srážkové vody z vodorovných povrchů dřevěných prvků. Toho je možno dosáhnout například pomocí následujících konstrukčních opatření:

1. Omezit velikost vodorovných ploch na minimum. Nenavrhovat vodorovné plochy, na kterých může voda stát.
2. Chránit vodorovné plochy proti působení srážkové vody. A to:
   
   1. Vhodným krytem (např. pomocí oplechování). Viz obr. 1, 2.
   2. Seřezáním. Viz obr. 3.
   
   Obr. 1: Ochrana vodorovné plochy dřevěného trámu oplechováním

   
   Obr. 2: Ochrana vodorovné plochy dřevěného sloupku trámu oplechováním

   
   Obr. 3: Seřezání vodorovných ploch u dřevěných prvků oplocení

   
   
3. 
   Obr. 4: Ochrana dřevěného obkladu obvodové stěny pomocí přesahu střechy

   
   Obr. 5: Příklad kotvení dřevěného sloupu

   
   
   Navrhnout dostatečný přesah střechy – pokud jsou obvodové konstrukce budovy provedeny ze dřeva, nebo s dřevěným obkladem. A to tak, aby tento poskytnul maximální ochranu dřevěné obvodové konstrukce, resp. jejímu dřevěnému obkladu. Velikost přesahu okraje střechy bude záviset na výšce obkladu a na sklonu vnějšího povrchu střechy. Viz obr. 4.
4. Dřevěné prvky umísťovat do výškové úrovně minimálně 300 mm nad terén. Viz obr. 5.
5. Hrany dřevěných prvků je vhodné zaoblit. To proto, že zaoblené hrany zajišťují lepší přilnavost ochranných nátěrů, než hrany rovné. Viz obr. 6.
   
   
   
   Obr. 6: Zaoblení hran dřevěných prvků
   
   Obr. 7: Řešení spojů u venkovního obkladu
6. U vodorovných dřevěných obkladů je nutno zamezit pronikání srážkové vody do spojů obkladových prvků. A to správným návrhem spojů. Viz obr. 7.
7. Nepoužívat takové spoje prvků, do kterých vody snadno zatéká, nebo ve kterých může docházet ke kumulaci vody.
8. Dřevěné prvky o větších rozměrech průřezů je vhodné vyrobit z vrstveného lamelového dřeva. To proto, že vrstvené lamelové dřevo má větší rozměrovou stálost. Tudíž lépe odolává vzniku trhlin než prvek vyrobený z masivu. (trhliny na povrchu dřeva umožňují pronikání vody do dřevní hmoty).
9. 
   Obr. 8: Prvky s velkým obsahem jádrového dřeva jsou náchylné ke tvorbě trhlin
   Pokud možno nepoužívat prvky s velkým obsahem jádrového dřeva. To proto, že prvky s obsahem jádrového dřeva mají taktéž sklon ke vzniku trhlin. Jádro je třeba prořezat, nebo vyřezat. Viz obr. 8.
10. Vodorovné prvky dřevěných podlahových roštů (např. u balkónů, teras, lodžií apod.) je vhodné provést alespoň v minimálním spádu. Mezi těmito prvky je také vhodné ponechat spáry (z důvodu zajištění rychlého odtoku srážkové vody).
    V této souvislosti je třeba zdůraznit nutnost řádného vyřešení odvodnění podlahy jako celku.
11. Pokud je skládaná krytina u šikmých střech tvořena dřevěnými šindeli (zejména u historických lidových staveb) pak je třeba, aby tyto byly vyrobeny štípáním po směru vláken dřeva. Ne řezáním. To proto, že obecně platí skutečnost, že štípaný prvek vykazuje nižší nasákavost, než prvek řezaný.
12. Je třeba, aby povrch dřeva včetně spojů byl pokud možno hladký. Tím se snižuje nasákavost dřeva.

1.2 Zásady pro návrh konstrukční ochrany dřevěných prvků proti vzlínající vodě

Účelem ochrany proti vzlínající vodě je zamezit, aby se hmotnostní vlhkost dřeva zvýšila v důsledku přímého kontaktu s jiným vlhkým materiálem (např. zeminou, betonem, zdivem apod.). Toho je možno dosáhnout pomocí následujících konstrukčních opatření:

1. Omezit přímý kontakt dřevěných prvků se zeminou, betonem, zdivem či jinými vlhkými materiály, které mohou být příčinou zvýšení vlhkosti dřeva.
2. Pokud je tento kontakt z funkčních důvodů nutný (např. u dřevěných stěn v místech jejich návaznosti na betonové základy, u zhlaví trámů dřevěného trámového stropu, u zhlaví vazných trámů krovů, u pozednic apod.), pak je třeba provést vhodnou konstrukční úpravu za účelem eliminace negativního působení vzlínání vody do dřeva. Například provedením hydroizolace (v souladu s ČSN 73 0600 [1] a ČSN 73 0606 [2]) – viz obr. 9. Nebo podložením dřevěným podkladkem impregnovaným vhodným typem biocidní látky, ponecháním volného prostoru okolo dřevěného prvku – viz obr. 10.
   
   
   
   Obr. 9: Příklad uložení dřevěného prvku obvodové stěny na konstrukci s hydroizolací

   
   Obr. 10: Uložení dřevěného trámu na zdivo

   
   

1.3 Ochrana proti kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukcí obsahujících dřevěné prvky

Problematika ochrany dřevěných konstrukcí proti vnitřní kondenzaci vodní páry spadá do oblasti tepelně technické a vlhkostní problematiky obvodových konstrukcí budov.

Na území České republiky, tedy v našich klimatických podmínkách, platí skutečnost, že po dobu většího počtu dní během roku jsou teploty vnitřního vzduchu v interiérech budov vyšší, než teploty venkovního vzduchu. Z této skutečnosti vycházíme při navrhování a posuzování obvodových konstrukcí budov (obvodových stěn, střech a podlah) z hlediska stavební tepelné techniky. Z toho vyplývá, že k difúzi vodní páry skrze obvodové konstrukce budov dochází po dobu většího počtu dní v roce směrem z interiéru do exteriéru.

Veškeré obvodové konstrukce (obvodové stěny, střechy a podlahy) se proto v našich klimatických podmínkách navrhují na základě dvou předpokladů:

1. Teploty vnitřního vzduchu v interiérech budov jsou vyšší než teploty venkovního vzduchu (θ_i > θ_e).
2. Parciální tlaky vodní páry obsažené ve vzduchu v interiérech budov jsou vyšší než parciální tlaky vodní páry obsažené ve vzduchu v exteriéru (p_di > p_de).

Pro konstrukční návrh a posuzování obvodových konstrukcí obecně (tedy i konstrukcí na bázi dřeva) z toho vyplývají následující dvě konstrukční zásady:

1. Tepelný odpor R obvodové konstrukce (obvodové stěny, střechy, podlahy) se musí směrem od interiéru k exteriéru zvyšovat.
2. Difúzní odpor R, resp. ekvivalentní difúzní tloušťka r_d, obvodové konstrukce (obvodové stěny, střechy, podlahy) se musí směrem od interiéru k exteriéru snižovat.

Návrh obvodových konstrukcí musí být doložen tepelně technickým posouzením podle ČSN 73 0540-2 [3], které kromě jiného, obsahuje také posouzení povrchové a vnitřní kondenzace vodní páry. Zde je třeba podotknout, že požadavky ČSN 73 0540-2 [3] jsou na základě příslušných ustanovení Vyhláška č. 268/2009 Sb. [4] závazné.

Podrobné pojednání o dané problematice je možno nalézt v odborné literatuře týkající se stavební tepelné techniky.

Na obr. 11 je pro ilustraci znázorněna ukázka z posouzení obvodové stěny s dřevěnými prvky.

Obr. 11: Průběhy parciálních tlaků vodní páry v obvodové stěny s dřevěnými prvky. Výstup z programu Teplo 2011 [5].

Literatura

• [1] ČSN 73 0600 Hydroizolace staveb – Základní ustanovení. (2000).
• [2] ČSN 73 0606 Hydroizolace staveb – Povlakové hydroizolace – Základní ustanovení. (2000).
• [3] ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky (2011).
• [4] Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby.
• [5] Svoboda, Z.: TEPLO 2011.Výpočtový program pro PC.