Konštrukčná ochrana drevárskych výrobkov

Metódy konštrukčnej ochrany dreva
Na drevárske výrobky dlhodobo pôsobia rozličné poveternostné vplyvy. Často sa nachádzajú v prostredí vhodnom na aktivitu biologických škodcov. Špecifickým nebezpečenstvom ich poškodenia je aj požiar. Konštrukčná ochrana drevárskych výrobkov spočíva nielen v použití vhodných druhov dreva a drevných materiálov a v optimalizácii ich tvarov vrátane detailov, ale aj v použití povrchových bariérových náterov proti vode a proti prístupu škodcov, ako aj v regulácii interiérovej klímy a v riešení protipožiarnych úsekov. Konštrukčná ochrana dreva sa v praxi realizuje rôznymi opatreniami, konštrukčnými riešeniami a technologickými operáciami. Patria medzi ne:

• materiálová optimalizácia – výber a použitie trvanlivejších druhov dreva a drevných materiálov (vodovzdorné preglejky, OSB dosky, cementotrieskové dosky a pod.) najmä pri drevárskych výrobkoch vystavených do náročnejších expozícií,
• dizajnová optimalizácia konštrukcií, prvkov a detailov – návrh optimálnych tvarov výrobkov z dreva (dizajn celku i detailov) s cieľom vylúčiť alebo obmedziť vnikanie zrážkovej vody do objektu a dreva, tvorbu kondenzovanej vody, ohrev dreva nad teplotu zapálenia a rozšírenie prípadného požiaru,
• bariérová povrchová ochrana – úprava povrchov dreva nátermi, ktoré majú fyzikálno-mechanickú funkciu proti vniknutiu vody do drevárskych výrobkov a zároveň mechanicky zabraňujú vniknutiu biologických škodcov do dreva. V praxi sa používajú napríklad na drevené okná, s cieľom zabrániť vstupu zrážkovej vody do krídel a rámov.

Konštrukčná ochrana reziva a drevených dielcov
Konštrukčnú ochranu drevených stavieb, okien, vonkajších dverí, podlahových krytín a iných výrobkov z dreva treba optimálne zabezpečiť aj počas ich prepravy, skladovania a samotnej montáže. Nesprávne je ukladať rezivo a drevené dielce priamo na zem bez ochrany proti zrážkovej vode. Nevhodné je aj ich zakrytie paronepriepustnou fóliou, ktorá sa môže mechanicky porušiť, pričom cez poškodenú fóliu vniká voda, ale spätne sa už ťažko odparuje. Drevené prvky, ktoré budú po ukončení stavby chránené pred poveternostnými vplyvmi, treba aj v priebehu stavby dôkladne chrániť pred zrážkami.

Výber vhodných druhov dreva a drevných materiálov
Na zhotovenie drevených stavieb sa u nás väčšinou používa drevo ihličnanov – najmä smrek, jedľa, borovica, smrekovec a z dovozu douglaska. Z listnatých drevín je to dub zimný, dub letný a agát biely, prípadne niektoré dreviny z dovozu (tík, jarrah, padouk, meranti, ipe alebo bangkirai). Dovozové dreviny sú trvanlivé, farebne zaujímavé a tvrdé, preto sa väčšinou využívajú v záhradnej a parkovej architektúre aj na vonkajšie fasádne prvky a obklady. Pri výbere vhodných druhov dreva a drevných materiálov je dôležité, aby sa v projekte najskôr dôkladne zohľadnili možné riziká ich poškodenia.

Znamená to, že treba prihliadať nielen na ich funkčnosť, estetiku a cenu, ale aj na ich prirodzenú odolnosť proti biologickým škodcom (EN 350-2), poveternostným vplyvom a požiaru.

Na stavbu domov sa používajú aj rozličné drevné kompozity (lepené lamelové drevo, latovky, preglejky, trieskové dosky, OSB dosky, vláknité dosky, cementotrieskové dosky a pod.). Sú to materiály na báze dezintegrovaného dreva (použitého vo forme lamiel rôznej hrúbky, dýh, triesok, vláken), doplnkových látok predovšetkým v úlohe spojiva (lepidlá ako napríklad  močovinoformaldehydové, fenolformaldehydové i iné) a hydrofobizátora (ochrana proti vode, napríklad parafín). Ich vlastnosti, vrátane trvanlivosti, závisia od stupňa dezintegrácie dreva, od typu a množstva spojiva a iných aditív, ako aj od technologického spôsobu ich výroby.

Drevokazné huby a plesne dokážu napadnúť skoro všetky drevné kompozity, okrem cementotrieskových dosák alebo vodovzdorných preglejok so špeciálnou povrchovou úpravou. Hmyz, s výnimkou termitov, väčšinou nenapáda trieskové a vláknité dosky, pričom podmienky napadnutia lamelového dreva, latoviek alebo preglejok závisia aj od druhu dreva a hrúbky lamiel alebo dýh.

Drevo a materiály na báze dreva sú horľavé. Stupeň ich horľavosti závisí predovšetkým od ich hustoty (napríklad tvrdé listnaté drevo je ťažko horľavé, zatiaľ čo mäkšie ihličnaté drevo je stredne horľavé) a chemickej skladby.

K vhodným materiálom na drevené konštrukcie patrí aj modifikované drevo – t. j. upravené termicky alebo špeciálnymi chemikáliami napríklad acetylované drevo. Vyznačuje sa vyššou odolnosťou proti hubám i hmyzu, lepšou rozmerovou stabilitou a nižšou hygroskopicitou. Má však niekedy nižšiu pevnosť.

Trvalo nízka expozičná vlhkosť dreva
Na rozličné výrobky a konštrukcie musí mať drevo predpísanú vlhkosť. Tým sa zamedzí vzniku tvarových deformácií drevených prvkov i celých konštrukčných celkov (napríklad zoschnutiu alebo napučaniu parketových podláh), tvorbe trhlín a najmä aktivite biologických škodcov. Vstupná vlhkosť dreva a drevných materiálov závisí od ich umiestenia v objekte. Preto by vlhkosť nových drevených okien a vonkajších obkladov mala byť asi 12 %, prvkov krovu 10 až 14 % a podlahových vlysov 8 %. Konštrukcie spojené klincami by sa mali vyrábať z dreva vysušeného na vlhkosť maximálne 18 %.

V praxi však existujú výnimky, v ktorých sa odráža najmä konkrétna poloha objektu – vysokohorské prostredie, doliny s častými hmlami a iné.

Zbytočnému a neprimeranému vlhnutiu dreva možno predchádzať týmito opatreniami:

• tvarovou optimalizáciou drevárskych výrobkov,
• izoláciou dreva od zdrojov vody (spodnej, kapilárnej, zrážkovej, prevádzkovej a kondenzovanej),
• reguláciou klimatických podmienok – zamedzenie vzniku vodného kondenzátu.

Tvarová optimalizácia drevárskych výrobkov
Pri drevených prvkoch určených do exteriéru treba dodržiavať určité zásady tvarových optimalizácií. Predchádza sa tak ich vlhnutiu, poškodeniu hubami a hmyzom i poškodeniu poveternostnými vplyvmi.

Hlavnými zásadami sú:

• minimalizovať podiel čelných plôch vzhľadom na bočné;
• nepoužívať prvky s výraznejšími trhlinami a dreviny náchylné na tvorbu trhlín;
• drevené šindle a iné prvky v kontakte so zrážkovou vodou vyrobiť radšej štiepaním alebo kresaním po vlákne, teda nie pílením;
• čelné plochy stĺpov alebo stĺpikov v plotoch ochrániť zvrchu prístreškom, respektíve ich zrezať šikmo;
• tenkostenné profily (napríklad drevené obklady, podlahové dosky) vybaviť z vnútornej strany drážkami;
• vodorovne kladené prvky, napríklad podlahové dosky terás a balkónov, dať do malého spádu, aby z nich zrážková voda stekala, pričom výhodné je ponechávať medzi prvkami škáry na odtok vody;
• nepoužívať také typy spojov, do ktorých voda ľahko zateká a ťažko sa z nich odparuje. Spoje je vhodné vyhladiť, aby sa umožnilo rýchle odparenie vody;
• hrany drevených prvkov treba vhodne zaobliť, najmä pred ich úpravou nátermi, čím sa predíde popraskávaniu náterov a následne aj ľahšiemu vnikaniu vody do dreva;
• pri oknách a dverách treba vytvárať detaily na zaistenie odtoku vody zo štrbín a škár, proti tvorbe kondenzačnej vody a na odtok vody z konštrukčných detailov;
• drevené obklady stien ukladať prednostne zvislo, aby z nich voda lepšie odtekala, a pri spojoch na pero a drážku prihliadať aj na smer prevládajúcich vetrov;
• pri vodorovných obkladoch obmedziť vnikanie vody do spojov (správne riešiť ich orientáciu a konštrukčné detaily);
• obklady drevených stien riešiť tak, aby boli v dolnom úseku dostatočne dlhé a prekrývali hydroizolačnú škáru medzi základom a konštrukciou, a tým bránili vnikaniu odstrekujúcej vody do spodnej časti konštrukcie;
• strechy riešiť s dostatočne dlhými presahmi, aby sa vonkajšie steny drevených domov, altánkov a iných konštrukcií chránili pred vodnými zrážkami.

V interiéroch sa tvarovou optimalizáciou dá znížiť aj nebezpečenstvo vzniku a šírenia požiarov. Požiarna odolnosť drevenej konštrukcie je jej schopnosť odolávať účinku požiaru bez porušenia základných funkcií.

Závisí prevažne od jej projekčného riešenia, pod ktorým sa rozumie:

• urbanistické začlenenie stavby, teda odstupová vzdialenosť stavieb,
• delenie stavby na požiarne úseky ohraničené požiarnodeliacimi konštrukciami, ako sú požiarne stropy, požiarne steny a podobne,
• riešenie požiarnych úsekov,
• projektovanie únikových ciest a zásahových priestorov.

Dôležitú úlohu zohráva aj uplatnenie špeciálnych protipožiarnych opatrení:

• elektrická požiarna signalizácia,
• požiarne vodovody a suchovody,
• stabilné hasiace zariadenia,
• zariadenia na odvod spalín a tepla pri požiari,
• požiarne klapky vo vzduchotechnických zariadeniach,
• uzávery v požiarnodeliacich konštruk­ciách.

Izolácia dreva od zdrojov vody
Drevárske výrobky určené do exteriéru treba izolovať od spodnej, kapilárnej, zrážkovej, odstrekujúcej, prevádzkovej i kondenzovanej vody. Táto požiadavka sa dá pri otvorených konštrukciách – na rozdiel od zastrešených – ťažko docieliť. Otvorené konštrukcie, ako sú detské ihriská, pergoly, ploty, palisády, protihlukové bariéry a svetlolamy pri cestných komunikáciách, treba navrhnúť tak, aby sa v nich voda podľa možnosti dlhodobo nezdržiavala. Možným riešením je tvarová optimalizácia drevených prvkov i celej konštrukcie. Súčasne je však žiaduce vytvoriť aj vhodné izolácie medzi drevenými prvkami a terénom.

Zastrešené konštrukcie, ako sú zruby, altánky, zvonice alebo mosty, sa čiastočne chránia pred priamym pôsobením zrážkovej vody. Ich ochranu pred inými zdrojmi vody treba riešiť vhodnou vzduchovou izoláciou alebo hydroizoláciou medzi jednotlivými stavebnými konštrukciami (terénom, základom, murivom) a drevenou konštrukciou.

Nátery s hydrofóbnym účinkom bránia vnikaniu zrážkovej a odstrekujúcej vody do konštrukcie, spomaľujú transport vzdušnej vlhkosti do dreva a súčasne bránia vnikaniu zárodkov biologických škodcov do dreva. Mali by byť dostatočne paropriepustné, aby sa pod nimi nemohla hromadiť kondenzovaná a iná voda. Naopak, pri použití paronepriepustných náterov (napríklad olejových) alebo paronepriepustných obkladov (plastové a kovové fólie) treba počítať aj s opačným ako ochranným efektom, nakoľko drevo pod paronepriepustnou bariérou je často trvalo vlhké a častejšie ho napádajú biologickí škodcovia.

Príkladom sú historické zruby, ale aj modernejšie priemyselné haly, výstavné centrá a ďalšie stavby z dreva, ktoré sa dodatočne ošetrili paronepriepustnými nátermi alebo obkladmi a následne ich v krátkom čase napadla hniloba.

Regulácia klimatických podmienok
K dôležitým úlohám konštrukčnej ochrany dreva patrí aj regulácia klimatických podmienok v interiéroch budov. Vyplýva to zo skutočnosti, že fyzikálne procesy v mate­riáloch sú ovplyvnené nielen ich skladbou, ale aj vonkajšou a vnútornou klímou – relatívnou vlhkosťou, teplotou, tlakom a cirkuláciou vzduchu. Vhodnými úpravami interiérových klimatických podmienok sa dá predchádzať najmä tvorbe kondenzovanej vody. Ak sa kondenzovaná voda predsa len vytvorí, vhodnou klimatizáciou sa dosiahne jej rýchlejšie odvedenie z objektu. V depozitároch, priemyselných halách a v niektorých iných objektoch sa vnútorná klíma upravuje pomocou klimatizačných zariadení.

Inak platí zásada o potrebe správneho a pravidelného vetrania interiéru objektov, aby sa v nich zaistila vhodná relatívna vlhkosť vzduchu asi 50 % a teplota asi 20 °C. Tým sa zaistí tvarová stálosť nábytku, parkiet a iných drevárskych výrobkov bez tvorby trhlín, šúverení i iných fyzikálnych defektov. Súčasne sa zabráni vytvoreniu podmienok na aktivitu biologických škodcov dreva.

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

Odborný príspevok bol podporený VGA MŠ SR – Grant č. 1/4377/07.
 
Autor pracuje na Drevárskej fakulte Technickej univerzity vo Zvolene. Profesionálne sa zaoberá problematikou biologických a iných poškodení dreva, ich diagnostikou, ako aj ochranou a sanáciou dreva.

Recenzoval Ing. Jiří Holan, PhD., je pracovníkom Ústavu náuky o dreve na Lesníckej a drevárskej fakulte Mendelovej polnohospodárskej a lesníckej univerzite v Brne.