asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví

Dřevovláknité nelisované desky

30.04.2008
Současné vývojové trendy ve stavebnictví jsou v obecné rovině úzce spjaty s myšlenkami trvale udržitelného rozvoje. Tyto myšlenky reflektují obavy společnosti z vyčerpání surovinových a energetických zdrojů i z dalšího nadměrného znečišťování ovzduší. Také daleko více akcentují zdravotní nezávadnost materiálů používaných ve stavebnictví. Uvedené trendy se promítají i do inovací konstrukce nových typů tepelných izolací. Pozornost se začíná přesouvat i do oblasti organické materiálové báze, která většinu požadavků udržitelného rozvoje splňuje.

V tomto článku se budeme věnovat charakteristickým vlastnostem jednoho druhu tepelných izolací organické báze – dřevovláknitým nelisovaným deskám.

Popis desek

Dřevovláknité nelisované desky jsou vyráběny z krátkých jemných vláken měkkého dřeva za současného působení páry a vysoké teploty. Dalšími surovinami jsou pojiva na bázi přírodních pryskyřic a případně i vodoodpudlivé látky vyrobené z přírodních produktů, které zabezpečují dokonalou hydrofobizaci desek ve hmotě (parafíny). Celkově je kladen velký důraz na ekologickou povahu materiálu.

Příslušnými technologickými postupy se získávají desky o různých tloušťkách. Komerčně se běžně dodávají desky v tloušťkách od 6 do 100 mm. Dodávají se jak s rovným okrajem, tak i profilované pro spoj pero a drážka. Objemová hmotnost desek je obvykle v rozmezí 120 až 260 kg/m3. Některé druhy desek (určené pro povrchové úpravy) mají zpevněné povrchy, což snižuje riziko jejich poškození při manipulaci.

Tepelně-izolační vlastnosti

Tepelná vodivost

Základní veličinou, která ovlivňuje velikost tepelného toku materiálem, je jeho součinitel tepelné vodivosti λ (W/mK). Nositelem tepel­ně-izolačních vlastností je vzduch v dřevovlák­nité desce. Součinitel tepelné vodivosti desek dosahuje hodnot λ = 0,038–0,05 (W/mK).

Tepelná kapacita

Důležitou vlastností materiálů je z pohledu tepelné stability interiérů budov jejich schopnost akumulovat tepelnou energii. Tepelná kapacita část těchto teplotních extrémů pohltí, „obrousí jim hrany“, a teplota v interiérech je potom málo citlivá na dynamiku venkovních změn. Materiálovou charakteristikou, která schopnost pojmout teplo vyjadřuje, je měrná tepelná kapacita c.

Nelisované dřevovláknité desky mají vysokou akumulační schopnost. Jejich měrná kapacita je 2 300 J/(kg . K).

Vlhkostní vlastnosti

Z pohledu vlhkosti sledujeme především tři vlastnosti, a to schopnost materiálu propouštět vodní páru (zejména mechanizmem difuze), schopnost materiálu odpuzovat vodu (hydrofobnost) a schopnost adsorbovat/desorbovat vodní páru (sorpční vlastnosti).

Propustnost pro páru

Tato vlastnost rozhoduje o schopnosti konstrukce propouštět vodní páru, která se stěhuje mechanizmem difuze a pórové konvekce z interiéru do exteriéru a naopak. Propustnost jednak výrazně ovlivňuje mikroklima v budovách, jednak spolurozhoduje o míře výskytu kondenzace vody v konstrukcích.

Veličinou popisující schopnost materiálu propouštět vodní páru mechanizmem difu­ze je faktor difuzního odporu µ. Udává, kolikrát méně vodní páry projde za jednotku času vrstvou daného materiálu v porovnání se stejně silnou vrstvou vzduchu (za jinak stejných podmínek). Nejmenší faktor difuzního odporu má vzduch, a sice hodnotu 1 (srovnávací hladina).

Z uvedeného plyne, že čím menší hodnotu faktoru difuzního odporu materiál má, tím lépe „dýchá“, tj. umožňuje vodní páře (ale i ostatním plynům) snazší pohyb napříč konstrukcí (mechanizmem difuze a pórové konvekce). To je důležitá skutečnost pro tvorbu tzv. difuzně otevřených konstrukcí. Faktor difuzního odporu μ dřevovláknitých desek má hodnotu běžně v rozmezí 5–10 (platí pro desky s objemovou hmotností cca nad 150 kg/m3).

Hydrofobnost

Dřevovláknité desky mohou být během skladování a montáže po určitou dobu (obvykle několika týdnů) vystavené přímému působení klimatu. Pro tyto případy je nezbytné, aby byly alespoň po určitou dobu desky vodostálé, aby nebobtnaly, nedegradovaly vlhkostí a pokud možno vodu v kapalné fázi i odpuzovaly. Všechny tyto požadavky je možné u dřevovláknitých desek zajistit pomocí hydrofobizace ve hmotě. Některé typy desek jsou opatřeny i povrchovou úpravou na bázi přírodního latexu. Uvedené úpravy zajišťují zvýšenou odolnost proti srážkové vodě, zejména pro dlouhodobější expozici vnějšímu klimatu (např. bednění střech).

Sorpční schopnosti

Stejně jako dřevo vykazují i tyto desky schopnost (v porovnání s běžnými izolanty) ve zvýšené míře pohlcovat vlhkost z ovzduší (adsorpční schopnost). Tato vlastnost se při správném návrhu konstrukce prakticky projeví tím, že průběžně dochází k vyrovnávání a stabilizaci vlhkosti v interiéru stavby.

Sorpční schopnost dřeva je tedy jistou analogií tepelně kapacitních vlastností. Účinně napomáhá překonávat „špičky“ vlhkostního klimatu. V případě příliš suchého vzduchu v interiéru vodu ve formě vodní páry uvolňuje (desorbuje), v případě příliš vlhkého vzduchu ji naopak pohlcuje (adsorbuje). Dřevovláknitá deska je schopná pojmout asi 12–20 % vlastní hmotnosti vody, tj. asi 0,12–0,2 kg vody na 1 kg desky (podle typu desky a stupně hydrofobizace).

Mechanické vlastnosti

Lze je využít pro konstrukci staveb, ovlivňují způsob manipulace a odolnost desek během montáže. Dřevovláknité desky jsou dnes jednou z mála kvalitních tepelných izolací, u kterých můžeme hovořit i o mechanické pevnosti, využitelné pro konstrukci stavby.

Pevnost a tuhost

V porovnání s ostatními běžně užívanými tepelně izolačními materiály se dřevovláknité desky vyznačují značnou tuhostí. To umožňuje dodávat a zpracovávat desky i jako velkoformátové, běžně ve velikostech 580 × 2500 až 1250 × 2600 mm, bez rizika jejich zlomení při manipulaci. U desek s objemovou hmotností okolo 250 kg/m3 je pevnost desky v tahu asi 70 kPa, pevnost v tlaku asi 100–200 kPa.

Povrchová pevnost

Specifickou vlastností dřevovláknitých desek určených pro tvorbu povrchů exteriérů i interiérů staveb je jejich povrchová pevnost. Účinně se tak zamezuje urážení hran a podobným estetickým defektům při manipulaci s deskami. Desky lze rovněž povrchově brousit.

Mechanické upevňování

Díky velmi dobrým mechanickým parametrům je možné desky kotvit pouze bodově, mechanickým způsobem bez potřeby plošného podlepování. Vhodným způsobem upevňování jsou spony se širokým hřbetem (nastřelované pneumatickými sponkovačkami). Spony aktivují při upevnění větší oblast desky a navíc je tento způsob upevňování výrazně rychlejší. Ať se však použijí pro upevnění spony nebo vruty do dřeva, vždy je potřebné provedení z nerezu nebo z materiálu s dostatečnou korozní odolností.

Spoj pero a drážka

Statické spolupůsobení dřevovláknitých nelisovaných desek v ploše se pochopitelně vylepšuje, pokud se použijí desky s okraji upravenými pro spoj typu pero a drážka. Tentýž spoj zabezpečuje i zcela rovný povrch sousedních desek při skládání větší celistvé plochy při montáži. Tím se poněkud snižují požadavky na přesnost (rovinnost) podkladní nosné konstrukce, což zpětně zrychluje montáž. Dostatečně rovná plocha povrchu ploch je nutnou podmínkou pro ekonomickou a bezproblémovou aplikaci vnějších tenkovrstvých omítek. Systém pero a drážka navíc v podstatě znemožňuje infiltraci vzduchu, takže se není třeba obávat tepelných ztrát z titulu jeho konvekce. Za určitých podmínek lze spoj pero a drážka umístit i mimo podporu, což značně snižuje prořez materiálu (množství odřezků).

Ztužující účinek

Dřevovláknité desky mají díky své struktuře relativně vysoké parametry pevnosti i tuhosti. Díky tomu se jako konstrukční faktor může částečně uplatnit i stěnová tuhost desky, která se aktivuje při namáhání desky v její rovině. Řada výrobců dřevostaveb tuto vlastnost vědomě využívá při konstrukci stěnových panelů tak, že tradiční nosné opláštění (desky OSB, dřevotřískové desky, cementotřískové desky a podobně) umisťuje pouze ze strany interiéru. Ze strany exteriéru se umísťuje pouze samotná dřevovláknitá deska.

Uvedený způsob použití dřevovláknitých desek pro konstrukci obvodových a střešních plášťů dřevostaveb přináší některé důležité výhody. Z ryze ekonomického hlediska se snižuje počet vrstev v konstrukci, což snižuje pracnost a zrychluje výrobu. Ekonomické dopady jsou očividné.

Zvukověizolační schopnost

Dřevovláknité desky mají pro orientaci zhru­ba desetinásobně vyšší plošnou hmotnost než stejně tlusté desky minerálně vláknitých nebo pěnových izolací. Tím je automaticky dána lepší zvukoizolační schopnost z pohledu vzduchové neprůzvučnosti. Měkčí dřevovláknité desky se rovněž používají do podlah pod nášlapné vrstvy, a to pro jejich schopnost jímat kročejový hluk.

Požární odolnost

Dřevovláknité desky se vyznačují vysokou požární odolností. Orientačně uveďme, že konstrukce stěny dřevostavby, zateplená z vnější strany dřevovláknitými deskami tloušťky 60 mm, má z této strany ověřenou požární odolnost 120 minut.

Použití

U tradičních staveb jsou dřevovláknité desky vhodným materiálem na konstrukci zateplení podkroví i obvodových plášťů. V této aplikaci (díky své vysoké tepelné kapacitě) navíc zaručují jinak problémovou tepelnou stabilitu interiérů dřevostaveb či zateplených podkroví. U dřevostaveb a u zateplování střešních plášťů jde o základní materiál pro konstruování v konceptu difuzně otevřených konstrukcí stěn a podkroví. Tradiční a nejstarší aplikací desek je jejich použití do podlah (funkce tepelné a kročejové izolace). V současnosti našly desky značné uplatnění i v interiérech staveb. Zde se využívají k oplášťování příček i k tvorbě podhledů. Povrchově se upravují tenkovrstvými omítkami. Vzhledem k menší náchylnosti k praskání často nahrazují sádrokartonové obaly.

Desky se vyrábějí standardními průmyslovými technologiemi ve velkých objemech. Jsou proto materiálem, který může být rychle využitý i ve „velkém“ stavebnictví. Aplikace desek do běžných staveb nepřináší ve srovnání s běžně používanými tepelnými izolacemi žádná významnější rizika.


doc. Ing. Jan Krňanský, CSc.
FOTO a OBRÁZKY: Insowool, s. r. o., ČR; air hammer, s. r. o., ČR

Autor je vedoucím katedry pozemního stavitelství Fakulty umění a architektury Technické univerzity v Liberci. Současně toho je hlavním vývojovým pracovníkem společnosti Insowool, s.r.o., kde se specia­lizuje na tvorbu tzv. difuzně otevřených konstrukcí staveb (systém „diffuwall“) a dále na inovace v oblasti použití materiálů na biologické bázi.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media