Jak zabezpieczyć drewno w konstrukcjach budowlanych?

Drewno wykorzystywane jest od dawna jako surowiec budowlany do stawiania ścian, stropów czy dachów budynków. Obecnie główny obszar stosowania drewnianych elementów konstrukcyjnych to budowa dachów oraz budynków szkieletowych. Jako surowiec na elementy konstrukcyjne wykorzystywane jest głównie drewno drzew iglastych - sosny, świerku, rzadziej modrzewia. Drewno nie jest materiałem jednorodnym i często posiada wady wpływające istotnie na jego wytrzymałość i trwałość. Dlatego elementy drewniane w konstrukcji domu muszą być certyfikowane z oznaczeniem klasy wytrzymałościowej i odpowiednio zabezpieczone.

Jak zabezpieczyć drewno w konstrukcjach budowlanych?

Kwalifikacja drewna konstrukcyjnego

Obecnie drewno lite do zastosowania konstrukcyjnego powinno być cechowane znakiem CE i zgodnie z normą PN-EN 338 kwalifikowane do jednej z klas wytrzymałościowych. Norma ta wprowadza oznaczenia klas od C14 do C50, gdzie liczba przy symbolu odpowiada wytrzymałości drewna na zginanie wyrażona w megapaskalach (MPa). Norma dopuszcza sortowanie materiału drzewnego metodą wizualną bądź maszynową.

Ze względu na znikomą liczbę maszyn sortowniczych na rynku krajowym, drewno konstrukcyjne sortowane jest w większości metodami wizualnymi. Pracę tę mogą wykonywać klasyfikatorzy z uprawnieniami po odbyciu kursu i zdaniu egzaminu. Sortowanie metodą wizualną polega na obejrzeniu każdej sztuki drewna, ocenie rodzaju i liczebności wad wpływających na obniżenie wytrzymałości (sęków, korytarzy owadów, zgnilizny, naruszonej struktury włókien itp.). Oceniany materiał klasyfikowany jest do jednej z trzech klas jakościowych - wyborowej (KW), średniej (KS) i gorszej (KG) bądź odpowiednio do klas A, B, C. Surowiec, który nie mieści się w żadnej z tych klas uznawany jest jako odpad z przeznaczeniem do robót podrzędnych lub na opał.

Na podstawie jakościowej klasyfikacji wzrokowej, korzystając z ujętej w normie tabeli i zależnie od gatunku drewna, można przyznać określoną klasę wytrzymałościową. Ze względu na niewielki udział surowca uzyskiwanego z lasów krajowych o jakości KW (przeciętnie kilka procent pozyskiwanego drewna) jako bazowy materiał na konstrukcje drewniane przyjmuje się drewno sosnowe bądź świerkowe klasy C24, ale lokalne tartaki często sprzedają drewno bez oznaczania klasy wytrzymałościowej. Choć formalnie użyte na budowie drewno powinno posiadać znak CE, na niewielkich indywidualnych inwestycjach jest to często ignorowane. W efekcie klasyfikatorem przydatności elementów drewnianych staje się doświadczony cieśla stawiający, np. więźbę dachową czy konstrukcję szkieletową, eliminując samemu materiał o niedostatecznej wytrzymałości.

Ochrona i konserwacja drewna

Drewno i wyroby drewnopochodne to materiały organiczne, których trwałość w dużym stopniu zależy od warunków otoczenia. Szczególnie niekorzystne oddziaływuje na nie wilgoć, zwłaszcza przy wysokich temperaturach i braku przewiewu. Drewno niszczy również intensywne promieniowanie słoneczne, które uszkadza powłoki ochronne, a także owady - szkodniki drewna, jeśli trafią na sprzyjające warunki.

Ochronę drewna dostosowuje się do jego przeznaczenia i lokalizacji - ukryte lub trudno dostępne elementy konstrukcyjne poddaje się impregnacji przed ich zamontowaniem, ale zewnętrzne pokrycia, np. tarasów, barierki wymagają również okresowej renowacji. Materiały drewnopochodne z reguły nie wymagają dodatkowej ochrony, a poziom zabezpieczenia zależy od użytych do ich produkcji składników i fabrycznej ochrony powierzchniowej.

Na konstrukcje drewnianej więźby dachowej czy zabudowy poddasza należy użyć drewna impregnowanego preparatami solnymi chroniącymi przed zniszczeniem na skutek rozwoju grzybów czy też przez owady. Zanurzeniowe oraz powierzchniowe metody impregnacji nie dają gwarancji długotrwałej skutecznej ochrony drewna, ponieważ impregnat wnika jedynie na niewielką głębokość pod powierzchnię drewna i jest podatny na wymywanie - nawet krótkotrwały deszcz może go wypłukać.

Najlepszym sposobem zabezpieczenia drewna będzie impregnacja próżniowo-ciśnieniowa przeprowadzona w profesjonalnych autoklawach, która długotrwale zabezpiecza drewno. W ten sposób uzyskuje się efektywne zabezpieczenie drewna powietrzno-suchego, drewna mokrego (o wilgotności znacznie powyżej 30%), a przy wydłużonym cyklu metodą pulsacyjną również drewna zmrożonego. Niemniej w zamkniętych przestrzeniach jego trwałość będzie zależeć od warunków otoczenia i jakości samego drewna (jego struktury, zawartości żywicy czy garbników).

Najlepszym sposobem zabezpieczenia drewna jest impregnacja próżniowo-ciśnieniowa przeprowadzona w profesjonalnych autoklawach, fot. Jagram-Pro.

Zewnętrzne elementy drewniane narażone są na oddziaływanie zmiennych warunków atmosferycznych, co w konsekwencji prowadzi do różnych uszkodzeń powierzchniowych i strukturalnych. Ich trwałość zwiększa gładka powierzchnia, która przynajmniej powinna być ostrugana, co oprócz względów estetycznych ogranicza chłonięcie wody. Podstawową ochronę zapewniają impregnaty olejowe (rozcieńczalnikowe), które również nadają powierzchni pożądaną barwę i w miejscach chronionych przed opadami zabezpieczenie będzie wystarczające. W ten sposób zabezpiecza się, np. deski elewacyjne po ostruganiu i oszlifowaniu, a ostateczną ochronę i kolorystykę zapewnia kolejna powłoka dekoracyjno-ochronna.

Nadanie pożądanej barwy elementom można przeprowadzić na kilka sposobów, zależnie od ich przeznaczenia. Na drewno użytkowane na zewnątrz najczęściej nakłada się tzw. lazurę (lakierobejcę), która barwi i podkreśla rysunek drewna, tworząc jednocześnie odporną na uszkodzenia powłokę. Barwne pokrycie tworzone jest również na zagruntowanym podłożu przez nałożenie powłoki kryjącej z farby o dobranym kolorze, która pozwala na zachowanie struktury drewna, co podkreśla naturalne pochodzenia materiału i charakteryzuje się wysoką elastycznością i paroprzepuszczalnościa.

Lakierobejcę stosuje się na elementy drewniane użytkowane na zewnątrz, fot. Dragon. 

W praktyce wierzchnie powłoki ochronne na zewnętrznych elementach drewnianych tworzone są przez „wielofunkcyjne” preparaty typu lakierobejce nakładane jako kolejna warstwa lub z samego transparentnego lakieru bądź farby. Zależnie od rodzaju preparatu i techniki aplikacji pokrycia ochronne nakładane są łącznie w dwóch warstwach, przy czym zewnętrzna odpowiada za stopień połysku - mat, satynę lub połysk.

Jednak powłoka lakiernicza nie może być zbyt gruba, gdyż pod wpływem różnej rozszerzalności cieplnej lakieru i drewna w krótkim czasie popęka i złuszczy się, co trzeba brać pod uwagę, odnawiając takie pokrycia. Zazwyczaj wymaga to zeszlifowania starej powłoki.

Z filmu dowiesz się, dlaczego do impregnacji drewna trzeba używać pędzla, a ostatnią warstwę lakierobejcy kłaść wałkiem i dodatkowo rozcierać preparat pędzlem, film Budujemy Dom.

Ochrona przeciwpożarowa elementów drewnianych

W budownictwie jednorodzinnym niektóre elementy nośne wykonywane są z drewna - materiału klasyfikowanego jako palny. Jednak w przypadku elementów o dużych przekrojach, w razie pożaru przez dłuższy czas utrzymują one pewną wytrzymałość konstrukcyjną, nie powodując natychmiastowej utraty nośności.

Drewno wykorzystywane jest głównie w konstrukcjach dachowych, przy czym mogą to być więźby osłonięte lub nieosłonięte od strony wewnętrznej. W wersji osłoniętej dostatecznym zabezpieczeniem konstrukcji dachowej jest wykonanie osłony z materiałów niepalnych - najczęściej w formie izolacji z wełny mineralnej, która pełni jednocześnie funkcję ocieplenia i z pokryciem płytami gipsowo-kartonowych zwykłymi lub o podwyższonej odporności ogniowej.

Wełna mineralna, wykorzystywana do termoizolacji dachu, zwiększa tez bezpieczeństwo przeciwpożarowe konstrukcji drewnianej, fot. climowool.

W przypadku odkrytych konstrukcji dachowych, jako podstawowy sposób na zwiększenie odporności na zapalenie, stosuje się impregnację preparatami solnymi lub malowanie lakierem ogniochronnym. Skuteczność ochrony zależy od głębokości wniknięcia preparatu w strukturę drewna, dlatego najlepszą metodą będzie impregnacja metodą zanurzeniową.

Również ostruganie elementów drewnianych zwiększa odporność ogniową, gdyż w razie pożaru przez pewien czas płomienie "liżą" powierzchnię gładkiego drewna, nie powodując jego zapalenia się.

Problem ochrony przeciwpożarowej konstrukcji dachowej wymaga szczególnej uwagi w przypadku zamontowania instalacji ogniw fotowoltaicznych. Potencjalnie mogą one stać się zarzewiem pożaru w wyniku zwarcia czy przebicia, a wyłączenie przepływu prądu w uszkodzonej instalacji jest praktycznie niemożliwe. Znaczące zmniejszenie ryzyka wywołania pożaru zapewnia fachowy montaż instalacji i wysoka jakość użytych elementów, a panele o mocy powyżej 6,5 kW mogą być instalowane po uzyskaniu aprobaty rzeczoznawcy ppoż. i zgłoszenia do straży pożarnej na podstawie dołączonej dokumentacji projektowej i opisu technologii montażu.

Autor: Redakcja BudownicwaB2B

Opracowanie: Martyna Nowak-Ciupa

fot. otwierająca: Przedsiębiorstwo Partner

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE
Copyright © AVT 2020 Sklep AVT