Konstrukční ochrana dřevařských výrobků

Konstrukční ochrana dřeva a dřevařských výrobků vychází z principů fyzikální ochrany založené na regulaci expozičních podmínek v okolí dřeva. Jejím úkolem je cílenými úpravami teploty, vlhkosti, hodnoty pH a jiných fyzikálních parametrů dřeva a okolního vzduchu dosáhnout toho, aby v dané expozici biologičtí škůdci a abiotičtí činitelé nenapadaly dřevo nebo aby jejich působení bylo co nejmenší.

Na dřevařské výrobky dlouhodobě působí různé povětrnostní vlivy. Často se nacházejí v prostředí vhodném pro aktivitu biologických škůdců. Specifickým nebezpečím jejich poškození je i požár. Konstrukční ochrana dřevařských výrobků spočívá nejen v použití vhodných druhů dřeva a dřevěných materiálů a v optimalizaci jejich tvarů včetně detailů, ale i v použití povrchových bariérových nátěrů proti vodě a  škůdcům, jakož i v regulaci interiérového klimatu a v řešení protipožárních úseků.

Metody konstrukční ochrany dřeva
Konstrukční ochrana dřeva se v praxi realizuje různými opatřeními, konstrukčními řešeními a technologickými operacemi. Patří mezi ně:

• materiálová optimalizace – výběr a použití trvanlivějších druhů dřeva a dřevěných materiálů (vodovzdorné překližky, OSB desky, cementotřískové desky apod.), hlavně u dřevařských výrobků vystavených do náročnějších expozic,
• designová optimalizace konstrukcí, prvků a detailů – návrh optimálních tvarů výrobků ze dřeva (design celku i detailů) s cílem vyloučit nebo omezit vnikání srážkové vody do objektu a dřeva, ohřev dřeva nad teplotu zapálení a rozšíření případného požáru,
• bariérová povrchová ochrana – úprava povrchů dřeva nátěry, které zabezpečují fyzikálně-mechanickou ochranu proti vniknutí vody do dřevařských výrobků a zároveň mechanicky zabraňují vniknutí biologických škůdců do dřeva; v praxi se používají například na dřevěná okna, aby se zabránilo průniku srážkové vody do křídel a rámů.

Konstrukční ochrana řeziva a dřevěných dílců
Konstrukční ochranu dřevěných staveb, oken, venkovních dveří, podlahových krytin a jiných výrobků ze dřeva je třeba optimálně zabezpečit i během jejich přepravy, skladování a samotné montáže. Nesprávné je ukládat řezivo a dřevěné dílce přímo na zem, aniž by byly chráněny proti srážkové vodě. Nevhodné je i jejich zakrytí paronepropustnou fólií, která se může mechanicky porušit: poškozenou fólií vniká voda, ale zpětně se už těžko odpařuje. Dřevěné prvky, které budou po ukončení stavby zajištěny před povětrnostními vlivy, musíme i v průběhu výstavby důkladně chránit před srážkami.

Pokud se řezivo během skladování a přepravy zapaří, snadno ho napadnou plísně a později i dřevokazné houby.	Konstrukce dřevěného srubu, která není izolovaná od základů, snadno nasákne vodou. Je-li konstrukce navíc ošetřena i paronepropustným nátěrem, hniloba na sebe nedá dlouho čekat.

Výběr vhodných druhů dřeva a dřevěných materiálů
Ke zhotovení dřevěných staveb se u nás vět­šinou používá dřevo jehličnanů – především smrk, jedle, borovice, modřín a z dovozu douglaska. Z listnatých dřevin je to dub zimní, dub letní a akát bílý, případně některé dřeviny z dovozu (týk, jarrah, padouk, meranti, ipe nebo bangkirai). Dovozové dřeviny jsou trvanlivé, barevně zajímavé a tvrdé, proto se většinou využívají v zahradní a parkové architektuře i na venkovní fasádní prvky a obklady.

Při výběru vhodných druhů dřeva a dřevěných materiálů je důležité, aby se v projektu nejprve zohlednila možná rizika jejich poškození. Znamená to, že je nutno přihlížet nejen k jejich funkčnosti, estetice a ceně, ale i k jejich přirozené odolnosti proti biologickým škůdcům (EN 350-2), povětrnostním vlivům a požáru.

Ke stavbě domů se používají i různé dřevěné kompozity (lepené lamelové dřevo, laťovky, překližky, třískové desky, OSB desky, vláknité desky, cementotřískové desky apod.). Jsou to materiály na bázi dezintegrovaného dřeva (použitého ve formě lamel různé tloušťky, dýh, třísek či vláken) a doplňkových látek především ve funkci pojiva (například močovinoformaldehy­dová, fenolformaldehydová a jiná lepidla) a hydrofobizátoru (ochrana proti vodě, například parafín). Jejich vlastnosti včetně trvanlivosti závisejí na stupni dezintegrace dřeva, na typu a množství pojiva a jiných aditiv a samozřejmě i na technologii jejich výroby.

Dřevokazné houby a plísně dokážou napadnout téměř všechny dřevěné kompozity – kromě cementotřískových desek nebo vodovzdorných překližek se speciální povrchovou úpravou. Hmyz, s výjimkou termitů, nenapadá třískové ani vláknité desky; napadení lamelového dřeva, laťovek nebo překližek je podmíněno druhem dřeva a tloušťkou lamel nebo dýh.

Dřevo a materiály na bázi dřeva jsou hořlavé. Stupeň jejich hořlavosti závisí především na jejich hustotě (například tvrdé listnaté dřevo je těžko hořlavé, zatímco měkčí jehličnaté dřevo je středně hořlavé) a chemické skladbě.

K vhodným materiálům na dřevěné konstrukce patří i modifikované dřevo, tj. uprave­né termicky nebo speciálními chemikáliemi – například acetylované dřevo. Vyznačuje se vyšší odolností proti houbám i hmyzu, lepší rozměrovou stabilitou a nižší hygroskopicitou. Má však někdy nižší pevnost.

Trvale nízká expoziční vlhkost dřeva
Dřevo používané na různé výrobky a konstrukce musí mít předepsanou vlhkost. Tak se zabrání vzniku tvarových deformací dřevěných prvků i celých konstrukčních celků (například seschnutí nebo vyboulení parketových podlah), tvorbě trhlin a hlavně aktivitě biologických škůdců. Vstupní vlhkost dřeva a dřevěných materiálů závisí na jejich umístění v objektu. Proto by vlhkost nových dřevěných oken a vnějších obkladů měla být asi 12 %, prvků krovu 10 až 14 % a podlahových vlysů 8 %.

Konstrukce spojené hřebíky by se měly vyrábět ze dřeva vysušeného na vlhkost maximálně 18 %. V praxi však existují výjimky, které jsou podmíněny především konkrétní polohou objektu – vysokohorské prostředí, údolí s častými mlhami a jiné.

Zbytečnému a nepřiměřenému vlhnutí dřeva můžeme předcházet těmito opatřeními:

• tvarovou optimalizací dřevařských výrobků,
• izolací dřeva od zdrojů vody (spodní, kapilární, srážkové, provozní a kondenzované),
• regulací klimatických podmínek – zamezení vzniku vodního kondenzátu.

Tvarová optimalizace dřevařských výrobků
U dřevěných prvků určených do exteriéru je nutno dodržovat určité zásady tvarových optimalizací. Předchází se tak jejich vlhnutí, poškození houbami a hmyzem i poškození povětrnostními vlivy. Hlavními zásadami jsou:

• minimalizovat podíl čelních ploch vzhledem k bočním;
• nepoužívat prvky s výraznějšími trhlinami a dřeviny náchylné k tvorbě trhlin;
• dřevěné šindele a jiné prvky v kontaktu se srážkovou vodou vyrobit raději štípáním nebo křesáním po vlákně, nikoli řezáním;
• čelní plochy sloupů nebo sloupků v plotech ochránit svrchu přístřeškem, respektive je řezat šikmo;
• tenkostěnné profily (například dřevěné obklady, podlahové desky) opatřit z vnitřní strany drážkami;
• zabezpečit u vodorovně kladených prvků, například podlahových desek teras a balkonů, malý spád, aby z nich srážková voda stékala; výhodné je ponechat mezi prvky spáry na odtok vody;
• nepoužívat takové typy spojů, do nichž voda snadno zatéká a těžko se z nich odpařuje; spoje je vhodné vyhladit, aby se umožnilo rychlé odpaření vody;
• hrany dřevěných prvků je dobré zaoblit, hlavně před jejich úpravou nátěry – předej­de se tak oprýskávání nátěrů a následně i snadnějšímu vnikání vody do dřeva;
• u oken a dveří vytvořit detaily pro zajištění odtoku vody ze štěrbin, spár a z konstrukčních detailů a proti tvorbě kondenzační vody;
• dřevěné obklady stěn ukládat přednostně svisle, aby z nich voda lépe odtékala, a u spojů na pero a drážku přihlížet i ke směru převládajících větrů;
• u vodorovných obkladů omezit vnikání vody do spojů (správně řešit jejich orientaci a konstrukční detaily);
• obklady dřevěných stěn řešit tak, aby byly v dolním úseku dostatečně dlouhé a překrývaly hydroizolační spáru mezi základem a konstrukcí, a tím bránily vnikání odstřikující vody do spodní části konstrukce;
• střechy řešit s dostatečně dlouhými přesahy, aby se vnější stěny dřevěných domů, altánků a jiných konstrukcí chránily před vodními srážkami.

V interiérech lze optimalizací tvarů snížit i nebezpečí vzniku a šíření požárů. Požární odolnost dřevěné konstrukce je její schopnost odolávat účinku požáru, aniž by byly porušeny základní funkce. Záleží samozřejmě především na jejím projekčním řešení, pod nímž se rozumí:

• urbanistické začlenění stavby, tedy odstupová vzdálenost staveb,
• dělení stavby na požární úseky ohraničené požárně dělicími konstrukcemi, jako jsou požární stropy, požární stěny a podobně,
• řešení požárních úseků,
• projektování únikových cest a zásahových prostorů.

Důležitou roli sehrávají i speciální protipožární opatření:

• elektrická požární signalizace,
• požární vodovody a suchovody,
• stabilní hasicí zařízení,
• zařízení na odvod spalin a tepla při požáru,
• požární klapky ve vzduchotechnických zařízeních,
• uzávěry v požárně dělicích konstrukcích.

Izolace dřeva před zdroji vody
Dřevařské výrobky určené do exteriéru se musejí izolovat od spodní, kapilární, srážkové, odstřikující, provozní i kondenzované vody. Tohoto požadavku lze u otevřených konstrukcí – na rozdíl od zastřešených – jen těžko docílit. Otevřené konstrukce, jako jsou dětská hřiště, pergoly, ploty, palisády, protihlukové bariéry a světlolamy u silničních komunikací, je třeba navrhnout tak, aby se v nich voda podle možnosti dlouhodobě nezdržovala.

Možným řešením je tvarová optimalizace dřevěných prvků i celé konstrukce. Současně je však žádoucí vytvořit i vhodnou izolaci mezi dřevěnými prvky a terénem. Zastřešené konstrukce, jako jsou sruby, altánky, zvonice nebo mosty, se částečně chrání před přímým působením srážkové vody. Jejich ochranu před jinými zdroji vody je nutno řešit vhodnou vzduchovou izolací nebo hydroizolací mezi jednotlivými stavebními konstrukcemi (terénem, základem, zdivem) a dřevěnou konstrukcí.

Nátěry s hydrofobním účinkem zabraňují vnikání srážkové a odstřikující vody do konstrukce, zpomalují transport vzdušné vlhkosti do dřeva a současně brání vnikání zárodků biologických škůdců do dřeva. Měly by být dostatečně paropropustné, aby se pod nimi nemohla hromadit kondenzovaná a jiná voda. Naopak při použití paronepropustných nátěrů (například olejových) nebo paronepropustných obkladů (plastové a kovové fólie) musíme počítat i s opačným než ochranným efektem, protože dřevo pod paronepropustnou bariérou bývá trvale vlhké a častěji ho napadají biologičtí škůdci.

Příkladem jsou historické sruby, ale i modernější průmyslové haly, výstavní centra a další stavby ze dřeva, které byly dodatečně ošetřeny paronepropustnými nátěry nebo obklady a následně je v krátké době napadla hniloba.

Srážková voda je příčinou hnití i poměrně trvanlivých dubových sloupů.	Parotěsná zábrana zevnitř dřevostavby zabraňuje tvorbě vodního kondenzátu.

Regulace klimatických podmínek
K důležitým předpokladům konstrukční ochrany dřeva patří i regulace klimatických podmínek v interiérech budov. Vyplývá to ze skutečnosti, že fyzikální procesy v materiálech jsou ovlivněny nejen jejich skladbou, ale i vnějším a vnitřním klimatem – relativní vlhkostí, teplotou, tlakem a cirkulací vzduchu. Vhodnými úpravami interiérových klimatických podmínek se dá předcházet hlavně tvorbě kondenzované vody.

Pokud se kondenzovaná voda přece jen vytvoří, vhodnou klimatizací se dosáhne jejího rychlejšího odvedení z objektu. V depozitářích, průmyslových halách a v některých jiných objektech se vnitřní klima upravuje pomocí klimatizačních zařízení.

Jinak platí zásada o potřebě správného a pravidelného větrání interiéru objektů, aby se v nich zajistila vhodná relativní vlhkost vzduchu cca 50 % a teplota cca 20 °C. Tím se zabezpečí tvarová stálost nábytku, parket i jiných dřevařských výrobků bez tvorby trhlin, puklin a jiných fyzikálních defektů. Současně se znemožní vytvoření podmínek pro aktivní působení biologických škůdců.

prof. Ing. Ladislav Reinprecht, CSc.
Foto: autor

Odborný příspěvek byl podpořen VGA MŠ SR – Grant č. 1/4377/07.
 
Autor pracuje na Dřevařské fakultě Technické univerzity ve Zvolenu. Profesionálně se zabývá problematikou biologických a jiných poškození dřeva, jejich diagnostikou a také ochranou a sanací dřeva.

Recenzoval Ing. Jiří Holan, Ph.D., odborný asistent v Ústavu nauky o dřevě na Lesnické a dřevařské fakultě Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.