Dřevostavby představují zdravější styl bydlení s ideální vzdušnou vlhkostí. V dnešní době se využívá několik systémů tvorby dřevostaveb a nejběžnějším typem je rámová konstrukce. Vzhledem k tomu, že neustále rostou nároky na tepelnou bilanci budov, souběžně s tím stále rostou nároky na sílu izolačních materiálů v obvodových konstrukcích staveb - tedy i dřevostaveb.
Co je to dřevostavba a její typy
Dřevo je přírodní stavební materiál, který člověku slouží při výstavbě obydlí a sídel po celou dobu vývoje lidstva. Dřevo je díky svým tepelně izolačním vlastnostem, jednoduchosti opracování, ale hlavně obnovitelnosti stále využívaným materiálem. Dřevo je z ekologického pohledu velmi šetrný materiál, lze ho zpracovávat s minimálními energetickými nároky a při jeho zpracování nevzniká žádný odpad. Navíc dřevo při růstu odebírá ze vzduchu CO2, které způsobuje oteplování naší Země.
Historické a masivní dřevostavby
V našem zeměpisném pásmu se jako jeden z prvních stavebních materiálů používalo dřevo. Pro obytné i hospodářské účely se běžně stavěly plně masivní konstrukce, které dnes označujeme jako roubenky nebo sruby se stěnami postavenými technikou roubení. Zatímco pro roubenky se používá v rozích vazba s přeplátováním trámů, sruby vyniknou typickými přesahy v rozích. Tyto vysoce tepelně stabilní konstrukce až na izolaci (nebo například tmel) vkládanou do drážek v trámech nevyžadují zateplení. V současnosti jsou jak trámy pro roubenky, tak kulatina pro sruby běžně připravovány předem ve výrobním závodě, kde je dřevo adekvátním způsobem opracováno a na místě určení jsou díly jen sestaveny. Přitom je nutné zamezit kontaktu budoucího masivního dřevěného obvodového pláště s vodou; plášť by měl být proto dobře zastíněn přesahem střechy.
Robustní dřevostavby lze vybudovat také z takzvaných CLT panelů (zkratka anglického výrazu cross-laminated timber), s nimiž se v posledních letech „roztrhl pytel“. Jde o prefabrikované velkoformátové desky z křížem vrstveného (lisovaného, lepeného nebo spojovaného kolíky či šrouby), nejčastěji smrkového dřeva. CLT panely se vyrábějí v halách a pomocí sofistikovaného softwaru řezány na míru konkrétnímu projektu. Používají se na stěny, stropy a případně i na střešní konstrukce dřevostaveb. Jsou dodávány ve dvou pohledových kvalitách - konstrukční (nepohledová) a pohledová.
Rámové a skeletové dřevostavby
Opomenout nelze ani rámové dřevostavby, které zahrnují i známý konstrukční systém Two by Four (v překladu dva krát čtyři označující příčný průřez sloupků 2 krát 4 palce, což je v přepočtu asi 50 krát 100 milimetrů), který se z USA, kde vznikl, rozšířil i do našich končin. Původně byla kostra stavby zhotovena z hranolů a jednotlivé prvky spojené tesařskými vazbami. Ztužení stěn v rovině stěny zajišťují konstrukční desky připevněné na nosnou kostru hřebíky nebo sponkami. Opláštění dřevěné kostry obvodových stěn z vnější strany zabezpečuje ochranu nosné dřevěné konstrukce proti povětrnostním vlivům a je schopno plnit protipožární funkci. Z vnitřní strany obvodové stěny či stropu se umisťuje parozábrana, nebo parobrzda.
Čtěte také: Asfaltové vozovky – skladba a konstrukce
O něco těžší dřevěné konstrukce jsou ty skeletové, tvořené ze sloupů a průvlaků z vrstveného dýhovaného nebo lepeného lamelového dřeva. Jednotlivé díly jsou ve styčnících spojovány kovovými úhelníky, trny a svorníky a konstrukce je poté kompletována nenosnými obvodovými plášti. Velkou pozornost je při výstavbě této konstrukce nutné věnovat stropům, jejichž tuhost ovlivní tuhost celé stavby.
Trendem je aktuálně i výstavba z lehkých sendvičových panelů. Ty jsou vyrobeny předem v továrně a na stavbě jen smontovány. Vedle dřevěných sloupků či krovů obsahují ještě slabé desky na bázi dřeva doplněné dalšími vrstvami různých izolačních materiálů: pěnového polystyrenu, minerálních desek, celulózy a podobně. Pro dosažení dostatečné teplotní setrvačnosti lehkých staveb je přitom zapotřebí aplikovat větší tloušťku izolantu, než je tomu u masivních dřevostaveb.
Skladba obvodové stěny rámové dřevostavby
U stavebníků, kteří se rozhodnou pro realizaci dřevostavby, jejímž principem je sendvičová konstrukce, se každý výrobce velmi často setkává s dotazem: Jaký je rozdíl mezi technologií realizace dřevostavby paneláží a staveništní montáží domu? Oba způsoby vychází ze společného principu tzv. rámového konstrukčního systému, odvozeného od amerického systému Two by Four.
Materiály pro nosnou konstrukci - KVH hranoly
Zapomeňte na mokré dřevo z pily a místo něj použijte vysušené a hoblované KVH hranoly. Předejdete tak spoustě malérů a nebude to ani o tolik dražší. KVH profily jsou profily z jehličnatého dřeva (převážně smrku) pro použití v moderních dřevěných stavbách. Jsou čtyřstranně hoblované a mají sražené hrany. Délkovým nastavováním jednotlivých profilů pomocí zubovitého spoje lze dosahovat délek až 16 m. Profily jsou technicky vysušeny na vlhkost 15 ± 3 %. Při uvedené vlhkosti je dřevo přirozeně chráněno proti napadení dřevokaznými škůdci. Lepení zubovitých spojů se provádí polyuretanovými lepidly bez použití rozpouštědel.
Když už použijete KVH hranoly, tak je nasnadě použít ve stěně dřevostavby šířku hranolu 60 mm. Rastr stojek se ve stěně dřevostavby odvíjí od velkoplošných materiálů, které mají většinou formát 1250 mm, a je tedy vhodné použít rozteč stojek 625 mm. Rám pak se stojkami utvoří horní a spodní pas.
Čtěte také: Detaily pokládky šindele
Základním konstrukčním prvkem lehkého dřevěného skeletu je přesně hraněné řezivo s vlhkostí dle místa zabudování 8-18 %. Pro nosnou konstrukci nelze použít syrové dřevo. Nosná konstrukce je tvořena prvky se stejným průřezem. Rozměry průřezu sloupků vycházejí z požadavků na finální vlastnosti stěny. Dle zatížení a požadavků tepelné izolace nejčastěji pro nosnou obvodovou stěnu 140x50 mm. Rámy jsou sestaveny ze spodního a horního prahu, sloupků, konstrukčního plášťování, věnce, překladů, rozpěr sloupků, případně ztužujících diagonál. Tyto prvky tvoří všechny typy stěn.
Plošné konstrukční materiály: OSB, Cetris, Rigidur, Fermacell
Mezi nejznámější a nejvíce používané patří OSB desky, Cetris desky nebo Rigidur od společnosti Rigips. Jedná se o velkoplošné deskové materiály na bázi dřeva. Mezi jejich vlastnosti patří vysoká pevnost, požární odolnost a velká vlhkuvzdornost. Snadno je lze upravit na požadovaný rozměr. K jejich plošnému dělení poslouží ruční i elektrická pila. Tyto materiály je možné použít na opláštění celého domu nebo dřevěné kostry. Stejně tak se hodí na záklop střechy nebo podkroví, či jako podklad pod plovoucí podlahu. Použít je také můžeme ke stavbě libovolných příček nebo venkovních staveb či přístřešků. Velikost a síla jednotlivých formátů desek se liší podle způsobu jejich použití. Při výrobě jsou lisovány pod velkým tlakem a kalibrovány na shodnou tloušťku.
OSB desky a desky Rigidur mohou být zakončeny natupo nebo perem a drážkou po celém obvodu. To značně zjednodušuje jejich montáž i práci s nimi. Přechody a spoje jednotlivých desek jsou pak pevné a přesné. Cetris desky, používané k vnějšímu opláštění budov, je možno libovolně barevně upravit. Stejně tak OSB desky je možné mořit nebo barevně upravovat. Pro svůj přírodní dřevěný vzhled se stávají čím dál tím více oblíbené a nechávají se v interiérech přiznané.
OSB deska je vyrobena z několika vrstev štěpek (podlouhlé hobliny) slepených za velkého tlaku a teploty dohromady. Vnější vrstvy jsou orientovány v delším směru desky a vnitřní jsou uspořádány náhodně nebo křížově. OSB má ve srovnání s překližkou horší materiální vlastnosti, ale je cenově dostupnější. Použití v konstrukci je shodné.
Dřevovláknité desky jsou vyrobeny z dřevěných vláken slepených pod tlakem za vysoké teploty. Tlak rozhoduje o konečné objemové hmotnosti, dle které jsou dřevovláknité desky používány k různým účelům. Desky s nižší hustotou jsou často po impregnaci bitumeny používány jako pláštění stěn. Dřevovláknité desky s vysokou objemovou hmotností (Hobra) jsou nejčastěji použity pro truhlářskou výrobu nábytku. Dřevovláknité desky s barevnou povrchovou úpravou jsou používány také jako obkladový materiál.
Čtěte také: Jak realizovat extenzivní zelenou střechu
Tepelná izolace
Minerální izolační vlna je často využívána pro dobré akustické, izolační i nehořlavé vlastnosti. Přispívá ke zvýšení koeficientu nehořlavosti stěny. Vata nehoří, taví se. Dále pro její původ není nasákavá, nezadržuje vodu, ani ji neabsorbuje. Dá se krájet i stříhat do vhodných rozměrů. Důležité je, aby se při plnění vatou jednotlivých kójí v konstrukci dbalo na vyřezání o cca 20% větších kusů a jejich následném napěchování do konstrukce.
Difúzní deska INTHERMO je tepelně-izolační systém na bázi dřevovlákna, jež představuje přirozenou a ekologicky ohleduplnou alternativu. Systém z vysoce hodnotných izolačních dřevovláknitých desek s odpovídajícími povrchovými úpravami nabízí vynikající technické parametry vrchních omítkových systémů včetně vysoké odolnosti vůči tlaku, vynikající ochranu před požárem, velmi dobře odpuzuje vodu a je bezpečný díky své pevnosti a vysoké pružnosti formátu. Dřevovláknité izolační desky INTHERMO jsou vyráběny z přírodního, domácího dřeva jehličnatých stromů a slouží pro konstrukce izolovaných difúzi otevřených stěn.
Parotěsná fólie a instalační předstěna
Fólie parotěsná zabraňuje pronikání par, které se vytvořily činností v domě, do střešní konstrukce a tepelné izolace. Zadržuje teplo v interiérech a zabraňuje kondenzaci vody v tepelné izolaci, kde chrání střešní konstrukci před ztrátami tepla a netěsnostmi a tím zvyšuje účinnost. Zabezpečuje větrotěsnost konstrukce a pomáhá zadržovat teplo v interiéru.
Rozvody elektřiny, vody, atd. lze vést přímo ve stěně dřevostavby. Lepším řešením je však použití instalační předstěny, která chrání parozábranu při šroubování nejrůznějších kotvících systémů polic a poliček. Navíc je použití instalační předstěny v dřevostavbě výhodnější z hlediska případných rekonstrukcí. Tloušťka instalační předstěny je nejčastěji 40 mm, a když už ji máte, je dobré ji zaizolovat a získat tak ještě o něco lepší tepelné vlastnosti stěny dřevostavby. Hranoly instalační předstěny jsou z interiéru přiklopeny konstrukční deskou a sádrokartonem (když budete mít pod sádrokartonem konstrukční desku, budeme moci snáze kotvit těžší břemena do stěny).
Difúzně otevřené a difúzně uzavřené skladby
Tento pojem vznikl při snaze popsat dva různé způsoby, jak se ve dřevostavbě vypořádat s vlhkostí proudící skrz obvodové konstrukce vytápěného objektu. Jedná se o vzdušnou vlhkost, tedy páru, rozpuštěnou ve vzduchu. Během topné sezóny proudí vlhkost zevnitř objektu skrz obvodové konstrukce směrem ven a dostává se tak ještě v samotné konstrukci do chladnější zóny, kde může zkondenzovat a dále se hromadit. Pro dřevostavbu by však tento stav znamenal katastrofu.
Difúzně uzavřené stavby
Aby ke kondenzaci v místě tzv. rosného bodu ve dřevostavbě nedocházelo, musí být jejich obvodové konstrukce a to na jejich vnitřní straně (v našich zeměpisných šířkách) opatřovány difúzní clonou (překážkou proti prostupu vodní páry). Jednotkou difúzního odporu této clony nebo jakékoliv vrstvy jiného materiálu je hodnota Sd [m], tedy jak tlusté vrstvě vzduchu daná vrstva materiálu odpovídá. Pokud je hodnota difúzního odporu této clony vysoká, je u nás zvykem ji nazývat „parotěsná zábrana“, a je-li nižší, tedy vhodná spíše pro „difúzně otevřené“ skladby, nazýváme ji nejčastěji „parobrzdou“.
Do naší standardní („difúzně uzavřené“) skladby konstrukce používáme parotěsnou fólii s hodnotou Sd = 120 m nebo větší a pro její spojování používáme speciální k tomu určenou lepící pásku s lepidlem na bázi čistého akrylátu, odolnou proti stárnutí. Protože však polystyrén a další vrstvy ve fasádním zateplovacím systému naší standardní skladby působí jako částečná difúzní clona, která by mohla způsobit zadržování a následnou zvýšenou vlhkost či kondenzaci v konstrukci, je nutné parozábranu provést z těch nejlepších materiálů a s tou největší pečlivostí!
Difúzně otevřené stavby
Obvodový plášť každé stavby tvoří rozhraní mezi interiérem a exteriérem budovy. V zimním období se teplý a vlhkostí nasycený vnitřní vzduch "dere" přes dělící obálku směrem ven. Na své cestě ale může dojít do bodu, který se nazývá rosným bodem, a ve kterém se původní vodní pára změní ve vodu. Pokud je takový bod ještě v rámci konstrukce, znamená to, že se nám do konstrukce může dostávat voda a to jistě není žádoucí, zvláště pak v případech, kdy by jí dále v cestě měla stát nějaká překážka, která by znemožnila anebo zpomalila její vypaření.
Principem difúzně otevřené skladby je tedy poskládat jednotlivé vrstvy tak, aby v omezeném množství vodní pára do konstrukce vnikat mohla, ale pokud se to stane, aby jí pak dále v cestě nic nestálo a aby i v případě, že omezené množství páry v konstrukci zkondenzuje, bylo to vždy méně, než se stačí následně vypařit směrem ven a aby vypařování nic nebránilo. Hlavní podíl na možnosti vyvinout difúzně otevřenou skladbu stěny nesou dřevovláknité izolační desky na bázi dřeva používané z vnější strany konstrukce jako venkovní izolace stěn společně s certifikovaným omítkovým systémem nebo dřevěným obkladem. Díky přesně daným, odzkoušeným a certifikovaným materiálům jako systém, zaručujícím správnou difúzitu při udržení požadovaného tepelného prostupu tepla, nemusíme a nepoužíváme v konstrukcích žádné parozábrany. Stavba tak díky těmto novým materiálům a jejich správné montáži může „dýchat“ a přitom si zachovává svoji vysokou tepelnou izolaci.
U volby difúzně otevřené skladby dřevostavby je dobré počítat s výraznějším cenovým rozdílem oproti difúzně uzavřené skladbě. Malý difúzní odpor musí mít všechny vrstvy termofasády a tedy i samotná omítka (která se k těmto účelům vyrábí). Zejména tuto informaci musí obdržet například nový majitel domu, který musí při rekonstrukci použít opět difúzně otevřenou omítku, jinak by systém jako celek již nefungoval tak jako na začátku.
| Typ skladby | Charakteristika | Používané materiály | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Difúzně uzavřená | Zamezuje prostupu vlhkosti do konstrukce pomocí parotěsné zábrany. | Parotěsná fólie (Sd ≥ 120 m), polystyren, minerální izolace. | Nutná precizní instalace parozábrany, vyšší riziko kondenzace při poškození. |
| Difúzně otevřená | Umožňuje kontrolovaný prostup vlhkosti ven z konstrukce. | Dřevovláknité izolační desky (např. INTHERMO), speciální difúzně otevřené omítky. | Vyšší pořizovací náklady, lepší prodyšnost, nižší riziko kondenzace. |
Montáž a detaily konstrukce
Výstavba této konstrukce se odehrává vždy přímo na místě z dovezeného ohoblovaného a naimpregnovaného subtilního materiálu. Na základovou desku, pásy či piloty jsou v první řadě osazeny spodní prahy obvodových stěn, k nimž jsou následně kotveny sloupky z KVH hranolů (případně dřevěné I nosníky). Na ty je nahoře připevněna pásnice a sloupky jsou nakonec podbíjeny deskovými dílci (obvykle cementovláknitými nebo dřevoštěpkovými). Na pásnici se pak ukládají stropní nosníky, případně střešní konstrukce. Jak obvodové stěny takovéto dřevostavby, tak její střecha musejí být v našich klimatických podmínkách z vnější strany domu značně zaizolovány. Výhodou je, že při její realizaci není zapotřebí těžká technika a lze průběžně a snadno dělat operativní změny.
Kotvení stěn k základům
Detail soklu dřevostavby, kde se stýkají základové konstrukce a obvodové stěny je jedním z nejdůležitějších. Základová deska není nikdy úplně rovná. Dnešní stavební konstrukce se však vyznačují vysokou mírou přesnosti a to především u montovaných typů, mezi které dřevostavby patří. Proto je vhodné místa, kde budou ležet stěny, srovnat maltovým ložem do jedné roviny. Abychom mohli přistoupit ke kotvení stěn k základům, je potřeba, aby byl beton dokonale vyzrálý. Stěny kotvíme k ocelovým trnům, které v betonu drží pomocí chemické směsi. Lze koupit již sadu chemických kotev, která obsahuje směs lepidla, hmoždinky s ocelovými závitovými tyčemi, matkami a podložkami. Spodní vazník na zalité tyče v betonu navlékneme a utáhneme matkou s podložkou.
Podkladní práh je z dřevěných hraněných prvků 50x140 mm, musí být po celé délce horizontálně vyrovnán, proto je důležité pečlivé provedení povrchu základových konstrukcí. Podkladní dřevěný pás je položen na pruh asfaltového pásu nebo pěněnou PE fólii s uzavřenou strukturou. Tento separační prvek slouží jako bariéra proti vlhkosti v základové konstrukci a také jako těsnění proti úniku vzduchu z objektu. Lze použít zabetonovanou závitovou tyč minimálního průměru 12 mm nebo ocelovou pásovinu 3x50 mm. Protože tento způsob klade vysoké nároky na přesnost, častěji jsou používány dodatečně vrtané kotevní šrouby. Každá stěna je kotvena minimálně na dvou místech. Maximální vzdálenost kotevních prvků je 2,4 m.
Montáž panelů (paneláž)
Paneláž je předvýroba prvků stěn, stropů, ev. střešních konstrukcí v hale se zdvihací nebo otáčecí technikou pro obracení plošných prvků (panelů) během výroby. Technologický postup zahrnuje použití sušeného hoblovaného konstrukčního řeziva, případně lepených KVH nebo lepených dřevěných I nosníků; plošné ztužení velkoformátovými deskami OSB nebo sádrovláknitými deskami; přípravu částí konstrukce na budoucí spínání panelů na stavbě; uložení tepelných izolací do stěn, veškerých instalačních rozvodů („zatrubkování“ chrániček nebo přímé instalace uvnitř sendviče); parotěsnou fólii (v difúzně uzavřených konstrukcích) a opláštění druhé strany panelu deskovými materiály na bázi dřeva nebo sádrovlákna podle typu konstrukce a požadavků na funkci konstrukce; převoz velkorozměrových plošných prvků a následné sestavení předchystaných dílců pomocí těžké techniky na připravené základové desce; řemeslné dokončení domu na staveništi podle míry prefabrikace.
Stropní a střešní konstrukce
Stropní konstrukce je tvořena stropními nosníky z KVH profilů a horním zaklopením OSB deskou. Konstrukce střechy je tvořena krokvemi uloženými na vaznicích a hambálkem z KVH profilů. Stropní nosníky musí být vyztuženy, aby bylo omezeno klopení. Prostorovou tuhost celého objektu zajišťují konstrukční záklopy podlah, stěn i stropů. Ze stejného důvodu jsou do rámů vnitřních nosných stěn osazeny diagonální vzpěry.
Dimenze a osové vzdálenosti stropních nosníků jsou závislé na zatížení a rozponech. Stálé a nahodilé zatížení je přeneseno záklopem hrubé podlahy. Rozhodujícím kritériem je většinou průhyb, maximálně 1/300 rozpětí. Skladba konstrukce stropu musí být navržená tak, aby dostatečně tlumila hluk a nepřenášela vibrace mezi podlažími. Pro záklop se používají desky z překližky nebo OSB desky vyráběné v šířkách 1200, 1220, 1250 mm. Dle zatížení je každá deska podporována třemi, nejčastěji čtyřmi a při velkých zatíženích i pěti stropními nosníky.
Již při navrhování stropních konstrukcí je důležité rozmyslet, jak a kudy povedou instalace. Zvláště pro ventilační potrubí a svody odpadních vod je třeba mít dostatek místa v konstrukcích stropů i stěn. Optimálně mají stropní nosníky v celém podlaží stejný směr. Snažíme se vyhnout případu, kdy by mělo potrubí procházet v kolmém směru na stropní nosníky. Vedení pod nosníky by značně snižovalo světlou výšku. Variantou může být použití nízkých příhradových nosníků, které umožní prostup potrubí v obou směrech.
tags: #skladba #obvodove #steny #ramova #drevostavba #osb