Drevostavby a životnosť – poruchy, chyby, rekonštrukcie
Drevené stavby v rámci individuálnej (rodinné, rekreačné, podnikateľské a iné objekty), ako aj spoločenskej výstavby (športové, kultúrne a iné objekty) majú aj v súčasnosti medzi stavbami na báze silikátov, železobetónu a kovu významné miesto. Príčinou ich výstavby v rôznych účelových a stavebných situáciách sú rozličné požadované výhody spojené s prednosťami dreva.
Medzi základné výhody patrí z architektonicko-konštrukčného hľadiska príťažlivý exteriérový a interiérový výraz stavby s priznaným drevom, rýchla realizácia a možnosť užívania stavby, nižšie investičné náklady na kompletnú stavbu, výborné pevnostné vlastnosti dreva v porovnaní s jeho hmotnosťou, jeho statická spoľahlivosť pri požiarnom zaťažení, seizmická odolnosť, dobré tepelnoizolačné vlastnosti a lepšia tepelná ochrana v drsných klimatických podmienkach, nižšie prevádzkové náklady na vykurovanie, zdravotná neškodnosť a vytváranie príjemnej obytnej klímy, ľahké umelecké opracovanie a spájateľnosť dreva, trvalá obnoviteľnosť dreva, šetrnosť k životnému prostrediu (ekologickosť), ľahšia likvidácia, využitie dreva ako energetického zdroja po skončení času používania a podobne.
Požiadavky na stavby
Zásadnými požiadavkami na stavby z hľadiska spoľahlivého, hospodárneho a funkčného využitia sú vytvorenie a zabezpečenie požadovanej architektonickej a stavebnotechnickej kvality, ako aj životnosti stavby (minimálne generačnej), teda pokiaľ možno bez chýb a porúch pri zrealizovaní, s minimom ich výskytu a rozsiahlosti počas prevádzky (životnosti), s minimom frekvencie ich údržby a opráv, bez nutnosti modernizácie, regenerácie (obnovy), rekonštrukcie, či dokonca asanácie stavby. Vytvorenie a zabezpečenie uvedených požiadaviek znamená vyhotoviť kvalitný projekt a uskutočniť kvalitnú realizáciu – myslieť nadčasovo a individuálne účelovo, dodržiavať minimálne požiadavky technických noriem, využívať osvedčené kvalitné stavebné riešenia dostupné na trhu, dodržiavať správne zásady zabudovania a konštrukčnej ochrany dreva, nezanedbávať základnú a potrebnú starostlivosť o stavbu a podobne.
Podstata porúch drevených stavieb
Drevené stavby majú hlavnú nosnú konštrukciu z dreva a materiálov na báze dreva. Aj na zhotovenie exteriérových a interiérových finálnych konštrukcií sa využíva drevo (rošty, obklady, iné konštrukcie). Podiel dreva v stavbe prevažuje nad ostatnými materiálmi.
Predpokladom vzniku porúch stavieb z dreva je samotná hmotná podstata dreva ako organického materiálu, náchylného na rôzne znehodnotenie. Vznik a priebeh porúch závisia predovšetkým od druhu dreva a expozičných podmienok stavby, v značnej miere aj od použitej ochrany a starostlivosti o stavbu [2].
Drevo má viac predností ako nedostatkov, nedostatky však treba rešpektovať, eliminovať správnymi stavebnými riešeniami a opatreniami a predchádzať zbytočným chybám a poruchám rôzneho stupňa a rozsahu pre drevené stavby. Nedostatkami dreva v stavebných konštrukciách sú náchylnosť na znehodnotenie hubami a hmyzom, horľavosť a podobne. Pri obmedzení nedostatkov dreva, teda vplyvu škodlivých činiteľov na drevo (abiotických ako napríklad voda, slnečné žiarenie, sálavé teplo a podobne; biotických ako napríklad plesne, drevokazné huby a hmyz a podobne), sa významne zamedzí vzniku rôznych typov porúch a následne sa zachová hodnota a životnosť stavby (účelová, ekonomická, morálna a podobne).
Žiadna stavba zhotovená človekom sa nedá považovať za stopercentne dokonalú, absolútne odolnú proti poruchám, a teda nekonečne trvanlivú. Všetky stavby sú vystavené najrôznejším druhom expozičných zaťažení a namáhaní a v čase nastávajú rôzne zmeny vzhľadom na pôvodný stav, čiže poruchy. Na vznik porúch sú náchylnejšie stavby, ktoré majú vstupné chyby alebo sa na ich zhotovenie použil chybný materiál. Poruchy stavieb vznikajú v dôsledku očakávaných vplyvov (projektované zaťaženie, meniaca sa klíma atď.) a neočakávaných vplyvov (podmienené vstupnými chybami, chybnými materiálmi, zmeny v užívaní atď.). Každá porucha prináša zhoršenie skutkového stavu stavby a zníženie jej hodnoty a životnosti [2].
–>–>
Faktory ovplyvňujúce životnosť drevených stavieb
Životnosť stavieb negatívne ovplyvňujú viaceré aspekty, predovšetkým rôzne typy porúch. Na skrátení životnosti stavby sa v rámci etáp jej existencie (projekt, zhotovenie, užívanie) podieľajú faktory ako nedostatky v projekte (materiálové, statické, konštrukčno-ochranné, chyby a podobne), nedostatky pri zhotovení (nevhodné technické zmeny, technológia a podobne), chyby pri užívaní (nevhodná klíma a zaťaženie, nedostatočná údržba), nepredvídateľné udalosti (živelné pohromy, požiare a podobne), zmeny v normách a predpisoch [2].
Poruchy drevených stavieb
Poruchou stavby sa rozumie každá zmena skutkového stavu v porovnaní s pôvodným stavom spojená so znížením jej úžitkovej alebo pamiatkovej hodnoty. V každej stavbe sa v priebehu času vyskytnú alebo dodatočne zistia určité defekty, ktoré sa charakterizujú buď ako vstupná chyba, alebo vniknutá porucha. Poruchy v objektoch na báze dreva vznikajú následkom prvotných poškodení dreva (vplyv vody a vlhkosti, slnečného žiarenia, imisií atď.), pri zámernom a nezámernom vystavení stavby náročnejším podmienkam (vplyvom drevokazných húb, hmyzu atď.), pri živelných udalostiach (povodne, požiare atď.). Ďalšie poruchy stavieb na báze dreva vznikajú v dôsledku prvotných alebo súčasných poškodení nedrevených prvkov a častí stavby, ako sú napríklad základy, murivo, strešná krytina či povrchové úpravy, a to vplyvom zrážkovej a spodnej vody, imisií, baktérií, húb, vibrácií, povodní, požiarov a podobne [2].
Prejavy porúch sú rôzne. Môže ísť o trhliny (základy, steny, stropy, strechy), zvýšené deformácie (priehyby) drevených konštrukcií a prvkov, zmenenú farbu a povrchovú štruktúru materiálu, zvýšenú vlhkosť prvkov a konštrukcií, sadnutie nosných stien a prvkov.
Výskytu porúch možno do značnej miery predchádzať voľbou vhodných kvalitných materiálov, správnymi konštrukčnými riešeniami a starostlivosťou o stavbu.
 |
 |
Voda ako prvotný činiteľ poškodení dreva a porúch
Veľmi častým prvotným činiteľom vzniku poškodení dreva a porúch drevostavieb je vlhkosť – voda vo forme vodnej pary, v kvapalnom stave a podobne. Nadmerná vlhkosť spôsobuje zníženie pevnosti a tepelnotechnických vlastností, vytváranie podmienok vhodných na vznik plesní, pôsobenie húb a hmyzu, poškodenie povrchových úprav a iné. Voda môže vnikať do materiálov, konštrukcií a detailov stavby viacerými cestami, napríklad cez nedostatky v hydroizolácii základov, z odstrekovania od povrchov zeme na steny, cez nedostatky v strešnej konštrukcii, cez povrchy priamymi zrážkami. V interiéri to môže byť cez nedostatočné detaily osadenia umývadiel, vaní a spŕch, cez nehydrofobizované povrchy a trhliny v obkladoch a dlažbe v mokrých prevádzkach miestností a kútov, z poškodených častí vodovodného systému a podobne. Pri nesprávnom tepelnotechnickom návrhu obalových konštrukcií a detailov (steny, strecha, strop) vzniká riziko tvorby kondenzovanej vody na interiérových povrchoch a vnútri konštrukcie. Zvýšená vlhkosť stavby je zapríčinená aj nedostatočným alebo nesprávnym vetraním a takisto nesprávnym režimom prevádzky.
Vnikaniu vody do dreva alebo do drevených konštrukcií sa dá účinne zabrániť komplexným riešením konštrukčnej ochrany. Sem patrí dostatočná výška osadenia dreva nad terénom (300 mm a viac), štrkové obsypy základov, dodatočná kvalitná a súvislá vodorovná hydroizolácia základov, vhodné presahy striech, vhodné ekologické paropriepustné a vodoodpudivé nátery obkladov, zbytočné nevystavovanie dreva poveternosti a podobne. Chemickú ochranu – preventívne fungicídne a insekticídne ošetrenie dreva máčaním – treba používať v nevyhnutnej miere. Prijateľná interiérová vlhkosť (30 až 60 %) sa dá udržať vetraním oknami v sklopenej polohe, respektíve používaním ventilátorov vzduchotechniky.
Vstupné chyby a poruchy
Vstupné chyby, ktoré vyúsťujú do porúch, sú zapríčinené podstatnými chybami a poruchami v stavebnokonštrukčnom riešení a ochrane drevenej stavby v projekte prvého stupňa na stavebné povolenie alebo druhého stupňa, teda vykonávacieho (realizačného) projektu. Sú to napríklad zložité a nepraktické architektonické návrhy stavieb a detailov rôznych systémov drevených stavieb, použitie strešných okien v drsných klimatických podmienkach, nesprávne navrhnuté a neoverené skladby obalových konštrukcií z tepelnotechnického hľadiska, nesprávny výber materiálov (uprednostňovanie nižšej ceny alebo necertifikovaných materiálov).
Podstatné nedostatky v štádiu projektu sa vnášajú nedostatočnou skúsenosťou, nedôsledným prístupom alebo nepraktickým myslením pri návrhu konkrétneho dreveného stavebného systému. K architektúre drevených stavebných systémov treba pristupovať špecificky, to znamená rešpektovať prednosti a nedostatky dreva na zabudovanie, statické možnosti príslušného systému, technologické možnosti výrobcu (výroba, preprava, montáž), vlastnosti iných materiálov, cenovú dostupnosť a podobne. Štandardným nedostatkom v projekte je principiálne a rámcovo nezohľadnený terén parcely stavby a k tomu vyhovujúci návrh minimálnej výšky základovej dosky nad terénom z dôvodu ochrany dreva proti vlhkosti a zároveň čo najpohodlnejšieho vstupu. Pri realizácii základov často vzniká ich nesprávne výškové osadenie nad terén. Povrchová voda tak môže priamo vnikať do detailu styku dreva so základom, na drevo pôsobí voda odstrekujúca z okolitých povrchov, ako aj voda z dažďa a topiaceho sa snehu. K zásadným detailom, ktoré významne vplývajú na životnosť stavby, patrí aj detail osadenia drevenej stavby na základ. V návrhu obalových konštrukcií na báze dreva treba zohľadňovať správne použitie vetrových prekážok, parozábran a parobŕz. Musia sa použiť tak, aby do konštrukcie nevnikal teplý vlhký vzduch z interiéru a z exteriéru nepôsobil chladný prievan. Ak sa uplatnia drevené exteriérové obklady, treba navrhnúť účelné presahy strechy. Tým sa dosiahne ich lepšia ochrana pred dažďom a ostatnými negatívnymi vplyvmi počasia.
Samotná realizácia drevených stavieb by sa mala vykonávať podľa odborne a dostatočne podrobne spracovanej vykonávacej projektovej dokumentácie. V nej sa zvyčajne odstránia vstupné chyby a nedostatky projektu prvého stupňa a zároveň spresnia a overia vhodné druhy materiálov, skladby konštrukcií a detailov z hľadiska statického, tepelnotechnického, požiarnotechnického, hygienického, akustického, ako aj z pohľadu trvanlivosti a estetiky. V praxi sa technicky podrobnejšia vykonávacia dokumentácia zvyčajne nespracúva, respektíve odbornejšie nekontroluje. Realizácia prebieha podľa dokumentácie na stavebné povolenie, čo prináša riziko nečakaných porúch. Úroveň vylúčenia vstupných chýb a nedostatkov sa prenáša do výroby, montáže a prevádzky stavby. Úroveň bezchybnosti architektonicko-technickej kvality a životnosti stavby závisí od zodpovednosti prístupu a skúseností realizačného tímu. Poruchy zapríčinené nekvalitnou realizáciou sa môžu prejaviť okamžite počas prevádzky stavby. Pri realizácii treba dodržiavať tieto zásady: do stavby zabudovávať pevnostnú triedu a vlhkosť reziva podľa statiky (drevo zdravé a suché), dodržať statické návrhy konštrukcií (hlavne ich nezjednodušovať pre nižšiu cenu), dodržať tepelnotechnické vlastnosti minimálne v štandarde noriem, zrealizovať každú potrebnú konštrukčnú ochranu dreva proti nežiaducim zvýšeným vplyvom vlhkosti a len v nevyhnutnej miere aplikovať chemickú ochranu, na exponované časti konštrukcie použiť drevo s vyššou prirodzenou trvanlivosťou, napríklad smrekovec namiesto smreka, dodržať dimenzie prvkov.
Na realizáciu vrchnej stavby je dôležitá kvalitne pripravená základová konštrukcia, teda dodržaná minimálna výška nad terénom, pevnosť, rovinnosť, pravouhlosť a správne vonkajšie rozmery. Vrchnú drevenú stavbu treba na základ pripevniť kovovými spojovacími prostriedkami a použiť vodorovnú súvislú hydroizoláciu. Aby sa vylúčili zbytočné poruchy z realizácie, je nevyhnutné kvalitu vykonávaných prác kontrolovať. Štandardný spôsob predstavuje zabezpečenie odborného stavebného dozoru na stavbe.
 |
 |
 |
 |
Odstraňovanie porúch a poškodení
Spôsob a postup odstraňovania porúch a poškodení drevených stavieb závisia od ich druhu, rozsahu a stavebnej situácie (ako je príslušná časť konštrukčne riešená a ako nadväzuje na ďalšie konštrukcie). Každú poruchu treba odborne analyzovať (rozsah, závažnosť, príčina vzniku a podobne), stanoviť riešenie a dosiahnuť kvalitné a bezpečné odstránenie. Odstrániť poruchu znamená odstrániť jej príčinu. Samotný prejav poruchy nemusí byť veľký, napríklad trhlina na povrchu omietky, avšak odstraňovanie príčiny z hľadiska rozsahu a nákladov je pomerne náročné (napríklad spevňovanie základovej konštrukcie). Bežné poruchy, napríklad malé poškodenie krytiny alebo opotrebenie povrchovej úpravy dreva, je vhodné priebežne odstraňovať základnou údržbou. Tým sa vylúči presah poruchy na ďalšie miesta.
Ak sa bežná starostlivosť – údržba a opravy chýb a porúch – zanedbáva, vždy to vedie k rozsiahlejším a vyšším stupňom porúch, zníženiu hodnoty a životnosti stavby. Niekedy treba pristúpiť až k celkovej rekonštrukcii.
K oprave alebo rekonštrukcii stavby na báze dreva treba pristupovať individuálne, vychádzať z komplexnej analýzy jej konštrukčného riešenia, skutkového stavu a budúceho využitia [2]. Nie je jedno, či sa rekonštruuje historicky a pamiatkovo chránená stavba, drevená stavba s určitou morálnou hodnotou, alebo štandardná opotrebovaná stavba. Pri rekonštruovaní historických a pamiatkovo chránených budov treba vypracovať podrobnejšiu a rozsiahlejšiu predprojektovú a projektovú dokumentáciu. Pri bežných objektoch postačuje štandardná stavebná dokumentácia pôvodného a rekonštruovaného (nového) stavu.
 |
 |
Opravu konštrukčne poškodených nosných a nenosných drevených prvkov možno vykonať rôznymi spôsobmi, napríklad zmenou konštrukčného riešenia, zväčšením prierezu prvku príložkami, náhradou poškodeného dreva za prídavné príložkové prvky či náhradou poškodeného prvku protézovaním (zachovanie pôvodného prierezu prvku).
Na úpravu zateplenia treba zvážiť tepelnoizolačné materiály vhodné na kombináciu s drevom (na zateplenie zrubových stavieb sú vhodné prírodné hygroskopické materiály). V prípade sendvičových (vrstvených) skladieb obvodových plášťov treba aplikovať parobrzdy alebo parozábrany a podľa tesnosti stykov aj vetrové prekážky.
Pôvodné drevené stavby majú zvyčajne nedoriešenú akustiku deliacich priečok obytných miestností a stropov. Zvukovoizolačné vlastnosti stien a stropov treba zlepšiť aplikáciou zvukových izolácií (vhodné na báze drevných vlákien) s celkovou hrúbkou 40 až 100 mm. Podlahy na stropoch treba riešiť ako plávajúce.
Ďalšími nedostatkami starších drevostavieb, ktoré sú dôvodom na rekonštrukciu, sú nedôsledne a zle zrealizované požiarne opatrenia. Štandardne nesprávne konštrukčné riešenie predstavuje vzdialenosť drevených prvkov (klieštiny, krokvy, väzné a stropné trámy, doskový záklop, drevená stena) a ich odizolovanie v mieste komína. Medzi drevom a komínom treba dodržať vzdialenosť minimálne 50 mm. Dištancia sa rieši ako otvorená medzera s prúdením vzduchu alebo vyplnená tepelnoizolačným nehorľavým materiálom s triedou reakcie na oheň A. Podlaha okolo zdroja tepla má byť nehorľavá minimálne v polomere 800 mm od krajných častí dvierok (dopredu aj po oboch stranách). Pri telesách, ktoré sú zdrojom tepla, sa odporúča použiť priľahlé murované akumulačné steny, najmä v prípadoch, ak ide o vyššiu teplotu na povrchoch telies (nad 60 °C). Medzi telesami s nižšími povrchovými teplotami (40 až 60 °C) a drevenými konštrukciami treba ponechať otvorenú vzduchovú medzeru aspoň 100 mm alebo zhotoviť akumulačnú murovanú stenu v rovnakej vzdialenosti.
Záverečné zhodnotenie
Drevené stavby majú z hľadiska predností dreva svoje opodstatnenie. Na druhej strane má drevo aj svoje nedostatky. Môže byť funkčne znehodnotené a vznikajú poruchy stavieb. Zbytočným poruchám možno predchádzať, znižovať ich alebo úplne zamedziť ich vzniku a výskytu dôsledne a odborne spracovanými projektmi s ohľadom na vlastnosti dreva, ako aj odborným vyhotovením. Každú opravu či rekonštrukciu stavby treba realizovať odborne premysleným a navrhnutým spôsobom. Pred rekonštrukciou treba mať k dispozícii dostatok správnych informácií o skutkovom stave stavebného prvku a konštrukcie. Iba tak možno odstrániť príčiny vzniku porúch, spoľahlivo vyriešiť pevnosť a statiku, izolačné vlastnosti (proti vode, teplu, hluku), požiarne a estetické vlastnosti a podobne. Aby sa dosiahla čo najdlhšia životnosť drevostavby, je dôležité stavbu chrániť proti vode a vlhkosti a vykonávať bežnú údržbu.
TEXT: Ing. Stanislav Jochim, PhD.
FOTO: archív autora
Literatúra
1. Reinprecht, L. – Štefko, J: Dřevěné stropy a krovy. Typy, poruchy, průzkumy a rekonstrukce. První vydání. Praha: ABF, nakladatelství ARCH, 2000.
2. Reinprecht, L.: Rekonštrukcia objektov z dreva. Prvé vydanie. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 1998.
Ing. Stanislav Jochim pôsobí na Katedre nábytku a drevárskych výrobkov Drevárskej fakulty Technickej univerzity vo Zvolene.
Recenzovala Ing. Dominika Báryová, PhD., ktorá pôsobí na Katedre nábytku a drevárskych výrobkov Drevárskej fakulty Technickej univerzity vo Zvolene.
Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.
