Tradičné zrubové stavby na bývanie v súčasnosti

Výstavba zrubových stavieb je v súčasnosti novodobým celosvetovým trendom spoločnosti. Rozhodujúcimi kritériami sú ekologické hľadisko a tiež vplyv dreva na psychiku a zdravie človeka. Mnohé z týchto stavieb sa však realizujú konštrukčnými systémami a štýlmi nepríznačnými pre našu krajinu, čo je škoda, keďže Slovensko má v zrubových stavbách tradíciu a neexistuje dôvod, prečo by mali stavebníci prehliadať tradičný štýl dreveníc a neprenášať ho do súčasných realizácií.

Funkčné požiadavky v minulosti a súčasnosti
Zrubové stavby sú stavebné konštrukcie, ktorých nosným systémom sú zrubové steny. Zrubové steny sa skladajú z vodorovne na seba ukladaných drevených trámov – zrubových prvkov rôzneho priečneho profilu, ako sú guliače, pologuliače, hranoly a podobne.

Už v minulosti stavebníci poznali funkčné vlastnosti stavieb a svoje poznatky uplatňovali v praxi (zakladanie stavby, presvetlenie budovy, statické vlastnosti, tepelná ochrana, ochrana pred škodlivými vplyvmi – abiotické, biotické a ochrana proti požiaru). V súčasnosti sa na stavby kladú úžitkové a technické požiadavky (architektonické, statické, tepelnotechnické, bezpečnostné, ale aj hygienické a akustické). Podstatná je aj hospodárnosť pri výstavbe a užívaní a v neposlednom rade ekológia a životnosť stavieb.

Dnešný fenomén drevenej architektúry v mnohých krajinách Európy neznamená len návrat k tradíciám a snahu o návrat k prírode. Dôvodom je aj trend šetrenia energiou a snaha znižovať zaťaženie životného prostredia. Budovy na báze dreva realizované podľa požiadaviek súčasnosti sú zároveň charakteristické nízkou spotrebou energie na vykurovanie, vynikajúcimi tepelnoizolačnými vlastnosťami obvodového plášťa a nízkou celkovou energetickou bilanciou vrátane energie na výrobu a prepravu stavebných dielov.

Novodobé zrubové konštrukcie
Novodobé zrubové konštrukcie sú konštrukčne ovplyvnené vyššími požiadavkami človeka na bývanie, vyššími normovanými kritériami na kvalitu konštrukcií, širokými technologickými možnosťami drevárskej priemyselnej výroby, výskumom konštrukcií, vývojom stavebných materiálov (tepelnoizolačných, oplášťovacích a podobne) a ich cenovou dostupnosťou. Konštrukciu novodobých zrubov tvoria stavebné prvky z masívneho dreva alebo lepeného dreva, t. j. lepených blokov. Samostatnou kapitolou sú falošné zrubové konštrukcie, ktorých úlohou je imitácia pravých zrubových stavieb.

Tepelná ochrana zrubových stavieb
Tepelnú ochranu zrubových stavieb treba chápať v súvislosti s konštrukčnými druhmi zrubových stien. Existujú napríklad jednoplášťové, dvojplášťové a sendvičové. Na základe konštrukcie jednotlivých druhov zrubových stien sa odvíja aj ich tepelnotechnická kvalita (hodnota súčiniteľa prechodu tepla U), povrchové teploty, prievzdušnosť a podobne. Najproblematickejšie sú jednoplášťové zruby, kde hodnota U závisí od druhu dreviny, hrúbky steny a vlhkostného stavu dreva. Dvojplášťové konštrukcie stien dosahujú hodnotu U požadovanú v norme bez problémov, pri ich konštrukciách bez parozábran však treba zaistiť vzduchotesnosť. Sendvičové konštrukcie stien taktiež dosahujú požadovanú hodnotu súčiniteľa prechodu tepla bez problémov, a navyše ich možno realizovať vzduchotesne.

Faktory tepelnej kvality budovy
Tepelné správanie budovy spočíva v súhrne jej reakcií na vonkajšie poveternostné vplyvy, na vnútorné energetické zdroje a na výmenu vzduchu, a v účinku menovaných vplyvov na energetickú spotrebu, ktorá je potrebná na dosiahnutie požadovanej vnútornej teploty. Určujúce faktory sú: 

• orientácia vonkajších stavebných prvkov,
• tepelná izolácia objektu,
• tepelnoakumulačná schopnosť objektu,
• priepustnosť žiarenia vonkajšími stavebnými prvkami,
• vetranie.

Parametre ovplyvňujúce potrebu energie na vykurovanie
Medzi základné parametre ovplyvňujúce potrebu energie na vykurovanie budov patria:

• priemerná teplota vonkajšieho vzduchu počas vykurovacej sezóny θae,
• teplotná oblasť a jej výpočtová teplota vonkajšieho vzduchu θe,
• rýchlosť vetra v oblasti,
• poloha budovy v krajine (chránená, nechránená a veľmi nepriaznivá expozícia),
• faktor tvaru budovy A/Vb.

Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií stien, striech a podláh sú dané hodnotou tepelného odporu konštrukcie R a súčiniteľom prechodu tepla konštrukciou U. V súčasnosti sa u nás na ročnú potrebu tepla na vykurovanie kladú požiadavky stanovené v norme STN 73 0540-2. Najslabším článkom obalových konštrukcií sú okenné konštrukcie. Súčiniteľ prechodu tepla UN charakterizujúci tepelnotechnické vlastnosti okna je stanovený normou STN 73 0540. Straty z prechodu tepla oknom sú 3,7- až 7-krát väčšie ako tepelné straty stenou.

Pri stropoch a podlahách sa s ohľadom na splnenie podmienok tepelnej pohody v zime a splnenie požiadaviek na spotrebu energie na vykurovanie odporúčajú tieto podmienky:

• tepelný odpor konštrukcie R ≥ RN (STN 73 0540-2),
• súčiniteľ prechodu tepla konštrukciou musí byť U < UN (STN 73 0540-2).

Priemerné hodnoty sledovaných tepelnotechnických charakteristík

Vyhodnotenie tepelnotechnickej analýzy
Z priemerných hodnôt troch typoch drevených obvodových konštrukcií (pozri tabuľku) sa zistilo, že nie všetky vyhovujú súčasnej požiadavke na tepelný odpor a súčiniteľ prechodu tepla podľa platnej normy STN 73 0540-2: 2002, v ktorej sa stanovujú tieto hodnoty:
R_n = 3,00 m² . K/W
U_n = 0,32 W/(m² . K)
θ_si = 12,62 °C

Požiadavke súčasnej normy nevyhovuje jednoplášťová zrubová konštrukcia v hrúbke 300 mm. Jednoplášťové konštrukcie, hoci nespĺňajú hodnotu U požadovanú  podľa STN 73 0540-2, možno na výstavbu použiť – energetický koncept domu však musí byť doplnený ostatnými obalovými konštrukciami alebo technickým zariadením na získanie tepla, ako sú slnečné kolektory, tepelné čerpadlo, rekuperácia tepla a podobne. Zlepšenie tepelnej ochrany zrubových konštrukcií sa v praxi realizuje vložením tepelnej izolácie. Tá sa vkladá dovnútra konštrukcie, čím vzniká dvojplášťová konštrukcia zrubu alebo tzv. sendvič. Tieto konštrukcie vyhovujú súčasným platným štandardným a vyšším tepelnotechnickým požiadavkám. Z uvedeného vyplýva, že vhodnejšie na výstavbu domov sú sendvičové a dvojplášťové konštrukcie.

Súčasné trendy pri uplatňovaní architektúry tradičného štýlu
Zruby v tradičnom štýle sa vyznačujú viacerými zachovanými prvkami z minulosti. Najčastejšie je to drevená šindľová krytina, vikiere v tradičnom štýle, podlomenice na štítoch striech, delené drevené okná so širokými portálmi predelené stredovou priečkou. Pri porovnaní súčasných zrubov s tradičnými sa udialo niekoľko zmien z hľadiska dispozičných riešení stavby. Na prvom mieste je využitie podkrovných priestorov na obytné účely.

V minulosti sa tieto podstrešné priestory zvyčajne využívali ako hospodárska časť obydlia, a to najmä na uskladňovanie sena, ktoré slúžilo ako krmivo pre zvieratá a plnilo funkciu tepelnej izolácie stropu. Tieto priestory boli prístupné z exteriéru budovy, a to pomocou samostatného rebríka, ktorý bol zväčša zavesený na podstení, aby bol chránený pred dažďom. V súčasnosti podkrovie plní obytnú funkciu. Najčastejšie sa tu nachádzajú spálne a detské izby, z čoho vyplýva, že väčšinou plní funkciu nočnej časti objektu. Tieto priestory sú zvyčajne prístupné z vnútornej časti objektu prostredníctvom pevných schodiskových konštrukcií. Prízemné priestory bývajú často dispozične otvorené, čo sa dosahuje prepojením obývačky s kuchyňou, poprípade veľkou spoločenskou miestnosťou. Často sa navrhujú aj otvorené galérie, ktoré úplne prepojujú prízemie s podkrovím. V minulosti najviac využívaná obdĺžniková pôdorysná forma sa zachovala až do súčasnosti vzhľadom na jej jednoduchú výstavbu a praktickú využiteľnosť. Aj v súčasnosti sú obľúbené pôdorysy v tvare L, prípadne nepravidelné tvary bez polygónov, čo je možné vďaka neobmedzeným technologickým možnostiam.

Motivácia na zachovanie tradičného štýlu
Niektorí výrobcovia sa usilujú nahrádzať tieto konštrukcie modernými prvkami, čím pôvodnú architektúru narúšajú. Týka sa to najmä použitia strešných okien. Tie sa začali využívať na jednoduchšie presvetlenie obytného podkrovného priestoru. Tento problém sa týka aj veľkosti či tvaru okien. Na lepšie presvetlenie priestoru sa začali využívať zasklené steny, trojuholníkové štítové okná a iné nevhodné prvky, ktoré sa vymykajú tradičnej architektúre a kazia celkový estetický dojem z tradičnej stavby. K takýmto realizáciám treba pristupovať citlivo, aby sa nepokazil výsledný efekt tradične vyhotoveného zrubu.

Zachovanie tradičnej ľudovej architektúry vypovedá o historickom vývoji života a kultúry slovenského národa. Zmena životných pomerov, zvyšovanie životných nárokov, technologický pokrok – to všetko vedie k obnove tradičných obydlí, k obmenám dispozičných riešení, k použitiu materiálov či realizácii konštrukčných detailov. Aj takéto novodobé konštrukcie však môžu prenášať do budúcnosti kus histórie pre nasledujúce generácie.

Literatúra

• Frolec, V: Lidová stavební kultura. Brno: Nakladatelství Blok v Brně, 1981. 371 s.
• Čaplovič, P.: Čaro kresaného dreva: Ľudová architektúra Oravy. Martin: Vydavateľstvo Osveta, 1977. 176 s.
• Kolektív pracovníkov NP a KC: Ľudová architektúra a urbanizmus vidieckych sídel na Slovensku. Bratislava: Ministerstvo kultúry SR, národné pamiatkové a krajinné centrum, Academic electronic press, s. r. o., 1998. 360 s.
• Štefko, J. – Reinprecht, L. – Kuklík, P.: Dřevěné stavby: Konstrukce, ochrana a údržba. Bratislava: JAGA, 2006. 204 s.
• Jochim, S: Aplikácia prvkov pôvodnej regionálnej drevenej rubovej konštrukcie v novodobej IBV. Diplomová práca: Technická Univerzita vo Zvolene. Zvolen, 1996. 78 s.
• Jochim, S.: Obvodové steny na báze dreva, úspora energie, ekológia. Dizertačná práca: Technická Univerzita vo Zvolene. Zvolen, 2003. 157 s.
• STN 73 0540-2: 2002 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Tepelná ochrana budov. Časť 2: Funkčné požiadavky.

Článok vznikol ako súčasť Grantovej výskumnej úlohy VEGA č.1/0421/10.

Ing. Laura Kmeťová, Ing. Stanislav Jochim, PhD., Ing. Elena Bobeková, PhD.
Foto: Ing. Laura Kmeťová

Autori pôsobia na drevárskej fakulte Technickej Univerzity vo Zvolene.

Článok bol uverejnený v časopise ASB.