Konstrukční principy hrázděných staveb (3. část)

Úvod

Hrázděné konstrukce se vyskytují v průběhu celé historie stavitelství v různých oblastech světa. Čtyřdílný seriál se zabývá konstrukčními principy a vlastnostmi hrázděného zdiva, jeho způsoby užívání i souvislostmi s jinými typy konstrukcí. Problematika je na základě zkušeností s průzkumem, opravami a jejich navrhováním podána z hlediska konstruktéra; cílem není přehled o historickém vývoji, výskytu a genetických souvislostech této konstrukce, ale poučení pro stavaře.

Část III. Poruchy a opravy hrázděných konstrukcí

K narušení hrázděných konstrukcí nejčastěji dochází při napadení dřeva dřevokazným hmyzem a houbami a působením povětrnostních vlivů. Poruchy jsou způsobeny nedostatečnou údržbou objektů, nevhodně vyřešenými konstrukčními detaily a nedostatečnou ochranou dřeva před vnějšími vlivy. Pokud dřevo v kontaktu se zdivem nemůže vysychat (když je zazděno, když jeho povrch nemůže odvětrávat, nebo když je zdivo příliš vlhké), dochází ke zvýšení vlhkosti dřeva, k jeho napadení plísněmi a houbami a k postupnému zhoršování jeho mechanických vlastností. Pokud je dřevo trvale promočeno (v místech, kam zatéká, v dotyku se zeminou), dochází po čase k napadení dřevomorkou, které má destruktivní charakter. Hrázdění v blízkosti lesních porostů nebo parků bývá na prosluněných místech napadeno tesaříkem. Nechráněné dřevo vystavené slunci a dešti vysychá, deformuje se a křehne.

Při opravě porušené hrázděné konstrukce je třeba rozlišit druh, charakter a rozsah napadení a rozsah způsobených škod, je třeba určit priority zachování funkcí konstrukcí a priority památkové hodnoty konstrukce a ostatních prvků. Je důležité určit, nakolik je narušena statická funkce konstrukce, v jakém stavu jsou její spoje, zda porušení má charakter globální nebo místní, bezpečně lokalizovat napadení. Zásady postupu při analýze poruch a jejich příčin jsou uvedeny v příručce Metodika ochrany dřeva vydané SÚPP v roce 2000. Někdy je obtížné skrytou hrázděnou konstrukci vůbec zjistit. Vodítkem může být nevyhovující tloušťka stěny (to platí i pro zakryté roubené konstrukce) a často trhliny, které prozrazují diagonály. U bedněných rámových stěn se při jejich deformaci objevují paralelní šikmé trhliny (příklad z Horní Police).

Při návrhu opravy je třeba se zabývat nejenom samotnou dřevěnou konstrukcí, ale i její výplní a povrchovými úpravami (omítkami, nátěry, malbami apod.). Často jsou to právě autentické povrchové úpravy, které představují nejcennější část konstrukce (příkladem může být Pluhův dům v Horním Slavkově, ale i domy v Karlových Varech, kde byly zachovány pozdně gotické barevné dekorativní nátěry dřevěných prvků i omítky výplní). Po zjištění rozsahu narušení a stanovení priorit je teprve možno navrhnout způsob opravy. Při určování priorit někdy musíme volit mezi zachováním původní funkce dřevěné konstrukce, které by vedlo k rozsáhlé výměně narušeného dřeva, a minimalizací zásahu, které může být dosaženo například nahrazením dřeva vyzdívkou.

Karlovy Vary

Karlovy Vary

Karlovy Vary

Karlovy Vary

Nahrazení dřeva zdivem bylo vždy jedním z nejčastějších způsobů opravy hrázdění, často byla celá dřevěná konstrukce postupně nahrazena zdivem nebo z ní zůstaly jen nepatrné zbytky. Tento přístup má oprávnění i dnes, kdy může být jedním ze způsobů minimalizace opravy, který se uplatní spíše v těch případech, kdy hrázděná konstrukce zůstane zakryta omítkami.

Zbytky hrázdění ve zdivu. Kutná Hora

Nahražování dřevěné konstrukce zdivem. Ulm (Německo).

Částečná výměna hrázdění. Rokycany, altán v hradební baště

Oprava dřevěné konstrukce je nutná v případě, kdy musí být zachována její statická funkce nebo když se hrázdění viditelně uplatňuje. Opravu je možno provést zpevněním narušeného dřeva (obvykle jen v místech, kde je namáháno příčným tlakem), nahrazením části profilu vložkou, výměnou narušené části profilu (v nastavení bude nový spoj), výměnou celého prvku nebo výměnou části konstrukce. Pokud je možno vybourat výplň, nečiní výměna dřeva větší potíže.

Hrázdění kryté plechem. Hrad Konopiště

Tam, kde je žádoucí zachovat původní výplň, jsou možnosti výměny dřeva omezené. Příkladem opravy vložkami a výměny částí prvků při zachování původní výplně je oprava hrázdění věže na hradě Konopišti, kde byla cihelná výplň při výměně dřeva vynesena betonářskou výztuží osazenou do otvorů vyvrtaných ve spáře. Při opravě hrázděného zdiva s cennými omítkami a nátěry je nutná spolupráce s restaurátorem, je zpravidla nutná předběžná konzervace a ochrana omítek, krajním řešením může být sejmutí a opětné osazení omítek na opravenou konstrukci. Mnohdy se při opravě hrázdění nedbá na zachování výplní z různých typů pletiva, povřísel, latěk a podobně. Jejich podoba je velmi různorodá a provedení věrné kopie problematické, proto je důležité zachování těchto konstrukcí v autentické podobě.

Hrázdění kryté plechem. Hrad Konopiště

Narušení tesaříkem. Hrad Konopiště

Odstranění narušeného dřeva, vytvoření plátu. Hrad Konopiště

Připravená náhrada dřeva. Hrad Konopiště

Vynesení výplně ocelovými pruty. Hrad Konopiště

Příklady různého přístupu k opravám hrázděných budov jsou na fotografiích z Německa. Nahrazení výplní sklem, osazení oken na bedněnou stěnu při úpravě hospodářského stavení na bydlení (Rottweil), vynesení hrázdění ocelovou konstrukcí, zesílení spojů ocelovými svorníky (Tübingen). Při opravě je důležité správná konstrukční úprava detailů, preventivní ošetření, ochrana konstrukcí a následně jejich údržba.

Důležitá je zejména vhodná konstrukční úprava v uložení hrázdění na zdivo, kde nejčastěji dochází k přechodu vlhkosti do dřeva. Vodotěsnou izolaci v této spáře doporučujeme uplatňovat s rozmyslem, protože místem, kde se hromadí vlhkost, může být právě spára mezi izolací a dřevem. Přednost je třeba dát styku dřeva se zdivem prodyšnému v obou směrech a soustředit se na zajištění toho, že zdivo, které je ve styku se dřevem, bude suché.

Základový práh. Opálka, stodola z 19. stol.

Hrázděný a bedněný štít. Opálka, stodola z 19. stol.

Poruchy hrázdění. Opálka, stodola z 19. stol.

Vysychání dřeva, uvolnění výplní. Opálka, stodola z 19. stol.

Uhnívání spojů. Opálka, stodola z 19. stol.

Hnití dřeva ve styku se soklem. Opálka, stodola z 19. stol.

Detaily hrázdění – uložení, kotvení. Franz Stade: Die Holz-konstruktionen, 1904

Detaily hrázdění – spoje. Franz Stade: Die Holz-konstruktionen, 1904

Detaily hrázdění – modulový systém. Franz Stade: Die Holz-konstruktionen, 1904

Ve stavebních příručkách z konce 19. století, kdy se běžně stavěly nové hrázděné budovy, jsou dokonale vyřešeny detaily uložení, kotvení, spojů dřeva, styku dřeva s výplní a modulová koordinace, která je nezbytná u dekorativních vazeb režného zdiva.

Podstatou preventivních opatření při opravě historických hrázděných budov je samozřejmě dokonalé odvodnění stavby, důkladná likvidace ložisek napadení a ošetření dřeva. Povrchová úprava může výrazně ovlivnit životnost hrázděné konstrukce. Omítnutí nebo obklad je velmi účinnou ochranou před degradací dřeva i před vlhkostí, před napadením hmyzem však obklad chrání jen částečně. Příkladem je zmíněná nástavba věže na Konopišti z konce 19. století, kde bylo dřevo hrázdění oplechováno mědí, pod plechem však byly velmi příznivé teplotní a vlhkostní podmínky pro život tesaříka, který kladl do dřeva vajíčka ve spáře u zdiva, kde dřevo nebylo kryto plechem.

Významnou ochranu, zejména před degradací dřeva slunečním zářením, představují nátěry, které mají význam, pokud jsou pravidelně obnovovány. U nátěrů je základním problémem jejich autenticita, v současné době se i v památkové praxi užívají převážně nátěry novodobé, je na čase se u autenticky zachovaných památek vrátit k nátěrům tradičním, jako byly nátěry olejové, ale i nátěry vápnem či hlinkou.

Závažným problémem může být u dřevěných konstrukcí trvalá deformace, která se projeví při dlouhodobém zatížení, zejména při zvýšení vlhkosti dřeva. Na obrázku z Ulmu vidíme, že deformace obvodové stěny způsobená ohybem hlavního nosníku probíhala po velmi dlouhou dobu, takže mezitím byla vyměněna okna.

Ulm (Německo)

Noyon (Francie)

Trvalá deformace. Deformace dřeva vyvolaná vysokým stálým zatížením je nevratná, může být 1,5 až 3krát větší než deformace vyvolaná zatížením krátkodobým. Velikost trvalé deformace výrazně ovlivňuje vysoká vlhkost a teplota.

Odkazy na literaturu se nacházejí na konci seriálu. Ve čtvrté následné části se budeme věnovat příkladům hrázděných staveb z různých koutů světa v obrazové reportáži. Foto: archiv autora.