Současné vývojové trendy ve stavebnictví jsou 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. V tomto článku se budeme věnovat charakteristickým vlastnostem jednoho druhu tepelných izolací organické báze - dřevovláknitým nelisovaným deskám.
Výroba a složení dřevovláknitých 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 vodoodpudivé látky vyrobené z přírodních produktů (parafíny), které zabezpečují dokonalou hydrofobizaci desek ve hmotě. Průmyslově vyráběné izolační dřevovláknité desky jsou ekologickým produktem, který využívá dřevní odpad z prořezávek a pilařských provozů.
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.
Tepelně izolační vlastnosti
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).
Důležitou vlastností materiálů je z pohledu tepelné stability interiérů budov jejich schopnost akumulovat tepelnou energii. Dřevovláknitá izolace pomáhá při akumulaci tepla díky své vysoké měrné kapacitě a vysokým objemovým hmotnostem. To zajišťuje v budově v zimě udržení tepla a v létě ochranu proti slunečnímu záření. Nelisované dřevovláknité desky mají vysokou akumulační schopnost. Tepelná kapacita část těchto teplotních extrémů pohltí, „obrousí jim hrany“, a teplota v interiérech je potom málo citlivá na dynamiku venkovních změn. Díky své vysoké tepelné kapacitě navíc zaručují jinak problémovou tepelnou stabilitu interiérů dřevostaveb či zateplených podkroví.
Čtěte také: Akustická izolace dřevovláknitými deskami
Hygroskopické a difuzní vlastnosti
Dřevovláknité desky se vyznačují prodyšností, která pomáhá regulovat vlhkost uvnitř budovy. Tato vlastnost rozhoduje o schopnosti konstrukce propouštět vodní páru, která se stěhuje mechanismem 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 mechanismem 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).
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).
Odolnost proti vlhkosti
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).
Mechanické vlastnosti a manipulace
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. 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.
Čtěte také: Tipy pro řezání dřevovláknitých desek
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.
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.
Tabulka: Mechanické vlastnosti dřevovláknitých desek (přibližné hodnoty)
| Vlastnost | Hodnota | Poznámka |
|---|---|---|
| Objemová hmotnost | 120-260 kg/m3 | |
| Pevnost v tahu | ~70 kPa | Pro desky s objemovou hmotností cca 250 kg/m3 |
| Pevnost v tlaku | ~100-200 kPa | Pro desky s objemovou hmotností cca 250 kg/m3 |
| Faktor difuzního odporu µ | 5-10 | Pro desky s objemovou hmotností nad 150 kg/m3 |
Akustické vlastnosti a požární odolnost
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.
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 dřevovláknitých desek
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. Dřevovláknitá izolace pokrývá celou škálu produktů pro různá použití od pevné izolace pro opláštění dřevostavby, střechy a podlahy až po flexibilní izolace pro použití do střech a panelů. Dřevovláknité desky jsou vhodné do podlah, kde plní funkci tepelné a kročejové izolace. Lze je využít pro konstrukci staveb, ovlivňují způsob manipulace a odolnost desek během montáže.
Čtěte také: Použití dřevovláknitých desek v moderním stavitelství
U tradičních staveb jsou dřevovláknité desky vhodným materiálem na konstrukci zateplení podkroví i obvodových plášťů. U dřevostaveb a u zateplování střešních plášťů jde o základní materiál pro konstruování v konceptu difuzně otevřených konstrukcí stěn a podkroví. 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.
Desky se vyrábějí standardními průmyslovými technologiemi ve velkých objemech. Jsou proto materiálem, který může být rychle využitý i ve „velkém“ stavebnictví. 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.
tags: #drevovlaknite #desky #nelisovane