Wykorzystanie drewna w budownictwie

Mimo wprowadzania nowych materiałów budowlanych, drewno oraz produkty drewnopochodne nadal są powszechnie wykorzystywane przy budowie domów. Elementy drewniane służą jako materiały konstrukcyjne i pomocnicze oraz używane są do prac wykończeniowych. Wymagają jednak skutecznego zabezpieczenia przed możliwością rozwoju grzybów, zagnieżdżenia się szkodników, jak i ochrony przeciwpożarowej.

Wykorzystanie drewna w budownictwie
Z tekstu dowiesz się:
  • Jak sprawdza się lite drewno w konstrukcji domu?
  • Jakie właściwości ma drewno klejone?
  • Gdzie sprawdzą się drewnopochodne materiały płytowe?
  • Które drewnopochodne płyty konstrukcyjne wybrać?
  • Dlaczego sklejka jest odporna na wilgoć?
  • Jak chronić i konserwować drewno?

Lite drewno na konstrukcję

Jako surowiec do produkcji elementów konstrukcyjnych, wykorzystywane jest głównie drewno drzew iglastych - sosny, świerku, a asortyment tarcicy podzielono na kilka grup zależnie od jej przekroju i określanych jako deski, łaty, bale, krawędziaki czy belki.

Ponieważ nie jest to materiał jednorodny i obciążony różnymi wadami, elementy drewniane do zastosowań konstrukcyjnych muszą być kwalifikowane do jednej z klas wytrzymałościowych i cechowane znakiem CE z oznaczeniem C14, C16, C18, C22, C24, C27, C30, C35, C40, co decyduje o jego zastosowaniu np. zgodnie z wymaganiami projektowymi.

Lite drewno
Lite drewno wykorzystuje się zazwyczaj do produkcji elementów konstrukcyjnych. Fot. Mg Projekt

Liczby przy klasie wytrzymałościowej określają w megapaskalach (MPa), gwarantowaną odporność elementów na obciążenia zginające. Oprócz podstawowego asortymentu drewna litego dostępnego np. w miejscowych tartakach czy składach, wyspecjalizowane zakłady wyrobów drzewnych oferują również gotowe konstrukcje inżynierskie, w postaci zmontowanych dźwigarów dachowych czy paneli ściennych.

Montaż tych elementów w zakładzie produkcyjnym, a nie na placu budowy, nie tylko skraca czas budowy, ale zapewnia również wyższą jakość połączeń oraz ochronę przed niekorzystnym wpływem warunków atmosferycznych, montowanych konstrukcji.

Właściwości drewna klejonego

Elementy z drewna litego nawet, gdy nie mają dostrzegalnych wad, mogą ulegać w zmiennych warunkach otoczenia deformacji – paczeniu się w wyniku różnic w strukturze włókien, co wywołuje naprężenia wewnętrzne. Materiał ten ma również ograniczone wymiary, gdyż trudno wyselekcjonować np. długie belki pozbawione naturalnych wad w postaci sęków.

Ograniczenia te eliminuje wykorzystanie elementów z drewna klejonego warstwowo i wzdłużnie. Do wytwarzania klejonych elementów konstrukcyjnych, wykorzystywane jest głównie drewno świerkowe, ale np. przy produkcji profili okiennych również drewno egzotyczne rodzaju meranti.

Drewno klejone
Drewno klejone jest o 80% bardziej wytrzymałe niż drewno lite. Fot. NordWOOD

Istotną zaletą drewna klejonego jest też możliwość kształtowania (wyginania) elementów już w procesie produkcji, a ich wymiary są ograniczone jedynie możliwościami produkcyjnymi maszyn. Warstwy kleju w drewnie klejonym są bardzo cienkie, a ich zawartość w gotowym produkcie nie przekracza 1%.

Drewno klejone, dzięki odpowiedniemu sortowaniu oraz połączeniom, staje się nawet do 80% bardziej wytrzymałym materiałem od standardowego drewna litego.

Drewnopochodne materiały płytowe

Do utworzenia jednolitych pokryć na dużych powierzchniach, użycie materiałów z litego drewna np. desek wymaga utworzenia na złączeniach połączeń typu pióro – wpust, co znacząco podnosi pracochłonność i koszty. Dlatego rozwiązanie takie wykorzystywane jest głównie do zastosowań wymagających uzyskania odpowiednich efektów dekoracyjnych.

W przypadku pokryć konstrukcyjnych, czy tworzenia stabilnych podłoży wykorzystywane są płytowe materiały drewnopochodne o zróżnicowanych własnościach użytkowych. Do ich produkcji wykorzystuje się drzewny materiał odpadowy – trociny, pył, jak i specjalnie pozyskiwane zrębki czy wióry.

Konstrukcja domu wykonana z płyt drewnopochodnych
Poszycie domu szkieletowego wykonane jest z płyt drewnopochodnych. Fot. Hatek

Materiały te, jeśli pełnią role konstrukcyjną np. poszycia szkieletu w domach drewnianych, czy podkładu pod pokrycia dachowe, klasyfikowane są do jednej z klas wytrzymałościowych P5-P7, co zapewnia uzyskanie wymaganej odporności na obciążenia, niekorzystne warunki otoczenia i trwałość.

Drewnopochodne płyty konstrukcyjne

W tej grupie produktów drewnopochodnych dostępne są płyty OSB, MFP oraz mniej popularne i sprzedawane pod nazwa Durelis. Płyty OSB produkuje się z tzw. wyrzynków sosnowych, pozyskiwanych przede wszystkim z przecinek pielęgnacyjnych lasów. Drewno to jest okorowane i skrawane na prostokątne wióry płaskie, które mają wymiary: długość - 100-120 mm, grubość - 0,6 mm i różną szerokość, w zależności od tego, z której części pnia pochodzą.

Płyty OSB
Płyty OSB produkowane są z selekcjonowanych wyrzynków sosnowych. Fot. KRONOPOL

Pasma wiórów w płycie OSB przebiegają w warstwach zewnętrznych, równolegle do długości płyty, a w warstwach wewnętrznych prostopadle. Przez natryskiwanie wiórów specjalnym systemem klejowym i emulsją parafinową, uzyskuje się dużą odporność płyty na wpływy warunków atmosferycznych.

Układ warstw sprawia, że płyta charakteryzuje się różną wytrzymałością na zginanie względem osi płaszczyzny – największą osiąga pod obciążeniem względem osi wzdłużnej (podparcie na dłuższych bokach). Formalnie płyty te wytwarzane są w kilku odmianach OSB 1-OSB 4, ale powszechnie dostępne są uniwersalne płyty odmiany OSB 3, cechujące się podwyższoną odpornością na zawilgocenie i dużą wytrzymałością.

Płyty MFP
Płyty MFP charakteryzują się jednakową wytrzymałością w obu kierunkach. Fot. Pfleiderer Prospan

Standardowe wymiary płyt to 1250x2500 mm, a ich grubość mieści się w przedziale 6-25 mm. Mogą mieć różne ukształtowanie krawędzi - proste, dwustronnie frezowanymi na pióro i wpust lub czterostronnie frezowanymi na pióro i wpust. Podobne własności i zastosowanie mają płyty MFP, z tym, że charakteryzują się jednakową wytrzymałością w obu kierunkach, jak i mniejszym pęcznieniem w razie zamoczenia.

Odporna na wilgoć sklejka

Sklejki są materiałem drzewnym składającym się z wielu warstw cienkich fornirów, pozyskiwanych w procesie obwodowego łuszczenia kłody drewna. Do ich produkcji używa się zarówno drewna iglastego, jak i liściastego, przy czym w końcowym wyrobie mogą znajdować się oba rodzaje drewna.

Poszczególne warstwy forniru układane są najczęściej w krzyżowym układzie włókien, a następnie klejone pod dużym naciskiem. Producenci sklejki oferują bardzo bogaty asortyment przeznaczony do różnych zastosowań, charakteryzujący się m.in. jakością powierzchni licowych, odpornością na wilgoć, dodatkowym wykańczaniem powierzchni.

Sklejka odznacza się wysoką odpornością na wilgoć
Sklejka odznacza się wysoką wytrzymałością na obciążenia zginające we wszystkich kierunkach . Fot. PERI 

W budownictwie szerokie zastosowanie mają sklejki szalunkowe, których powierzchnie pokrywa powłoka separacyjna chroniąca przed wodą i ograniczająca przyczepność betonu. Umożliwiają one m.in. tworzenie deskowania lub montażu elementów krzywoliniowych, gdyż dzięki elastyczności łatwo je wyginać oraz do produkcji deskowań wielokrotnego użytku.

Sklejki mogą również zastępować płyty OSB w warunkach wymagających większej odporności na zawilgocenie lub wytrzymałości, ale są znacznie droższe.

Ochrona i konserwacja drewna

Drewno i wyroby drewnopochodne to materiały organiczne, których trwałość w dużym stopniu zależy od warunków otoczenia. Szczególnie niekorzystne oddziałuje 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. tarasy czy barierki wymagają również okresowej renowacji.

Materiały drewnopochodne z reguły nie potrzebują dodatkowej ochrony, a poziom zabezpieczenia zależy od użytych do ich produkcji składników, jak i ochrony powierzchniowej. Na konstrukcje drewniane więźby dachowej czy zabudowy poddasza należy użyć drewna impregnowanego preparatami solnymi, chroniącymi przed zniszczeniem na skutek rozwoju grzybów, czy też przez owady.

Pielęgnacja drewna
O drewno należy szczególnie zadbać, zwłaszcza o to na zewnątrz. Fot. Vidaron

Dość powszechnie stosowana metoda impregnacji zanurzeniowej, a niekiedy również powierzchniowego nasączanie natryskiem czy pędzlem nie dają gwarancji długotrwałej skutecznej, zwłaszcza gdy drewno nie jest dostatecznie suche.

W takich warunkach impregnat pozostaje jedynie na powierzchni i nawet krótkotrwały deszcz może go wypłukać. Najlepszym sposobem zabezpieczenia drewna będzie impregnacja próżniowo-ciśnieniowa, przeprowadzona w profesjonalnych autoklawach, która trwale i skutecznie zabezpieczą drewno.

W ten sposób uzyskuje się skuteczną ochronę drewna powietrzno-suchego, drewna mokrego (o wilgotności znacznie powyżej 30%), a przy wydłużonym cyklu i metodą pulsacyjną, również drewna zmrożonego. Niemniej w zamkniętych przestrzeniach jego trwałość zależeć będzie od warunków otoczenia, jak i jakości samego drewna (struktury, zawartości żywicy czy garbników).

Zewnętrzne elementy drewniane narażone są na oddziaływanie zmiennych warunków atmosferycznych, co w konsekwencji prowadzi do różnych uszkodzeń powierzchniowych jak i strukturalnych. Ich powierzchnia powinna być gładka, przynajmniej ostrugana, co oprócz względów estetycznych ogranicza chłonięcie wody.

Podstawową ochronę zapewniają impregnaty olejowe (rozcieńczalnikowe), które również nadają powierzchni pożądaną barwę. W zasadzie takie zabezpieczenie będzie wystarczające, choć niekiedy zalecane jest pokrycie powierzchni lakierem ochronnym lub farbą kryjącą.

Powierzchnie pokryte impregnatem barwiącym odświeża się przez ponowne pokrycie ich warstwą takiego impregnatu, przy czym warto nakładać te powłoki w nieco jaśniejszej barwie lub też używać środków bezbarwnych, jeśli chcemy utrzymać dotychczasowy wygląd.

Na drewnie lakierowanym, lakier tworzy przezroczysta powłokę ochronną, która z czasem ulega uszkodzeniu. Nowy lakier nakładamy na wyłącznie dobrze wysuszone elementy drewniane, przy czym powinien to być preparat zapewniający "oddychanie" drewna.

Powłoka lakiernicza nie może być zbyt gruba, gdyż pod wpływem różnej rozszerzalności cieplnej lakieru i drewna w krótkim czasie popęka i złuszczy się. Podobne zabiegi konserwacyjne przeprowadzamy również na elementach pokrytych farbą kryjącą. Obecnie produkowane farby do drewna, charakteryzują się cienką powłoką pozwalającą na uwidocznienie struktury drewna, a jednocześnie zapewniające wysoką jej paroprzepuszczalność.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Klaudia Tomaszewska

Zdjęcie otwierające: Pixabay

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE