Dřevostavby materiál budoucnosti II – Pevnost a rychlost

V minulém díle našeho miniseriálu jsme se snažili vyrovnat se se dvěma nejčastějšími pověrami doprovázejícími výstavbu dřevostaveb – údajná špatná akustika a minimální požární odolnost. Tento měsíc jsme zaostřili pozornost na další mýty – jeden se snažíme vyvrátit a druhý naopak potvrdit v plném rozsahu.
„

Mechanická odolnost a stabilita

Pod pojmem mechanické odolnosti si musíme představit to, co je každému investorovi na první pohled zřejmé – například jaké zatížení, které vzniká zavěšením různých předmětů na stěnu, konstrukce snese a jak odolává měkkým či tvrdým nárazům. Statika a stabilita je už záležitostí profesionálů a způsob jejího řešení není laikovi na první pohled zřejmý, přesto je při výběru dřevostavby dobré vědět alespoň minimum o silách a konstrukcích, které statiku dřevostavby ovlivňují.

60. den stavby

1. den stavby	20. den stavby	30. den stavby
Panelová dřevostavba atypické vily Verzaux je postavena ve svahu v pobřežním pásu u Středozemního moře v oblasti, kde svítí slunce více než 300 dnů v roce. Proto si majitel přál dům co nejvíce prosvětlený velkými okny s výhledem na moře a také velkou terasu, která po většinu roku umožňuje „žít venku“, jak je v tomto regionu zvykem – snídaně, večeře, práce, odpočinek, příjem návštěv a společenský život, to vše se po většinu roku odehrává v prostorách terasy a zahrady. Projektová dokumentace vznikla na základě návrhů architekta pana Thierry Sylvain Pascal Lombardiho z Marseille. Vila je atypická i na místní poměry – místní zástavba se zde drží převážně klasického stylu Provence s fasádou ve žlutooranžových odstínech, typickými dřevěnými okenicemi a pálenými oranžovými keramickými střešními taškami. Přesto bílá fasáda vily, doplněná o modřínové palubky v horní římse, ladí s místními palmami a azurovým mořem. Foto: Ecomodula

Konzolové zatížení
 
Při posuzování mechanické odolnosti je důležité zajímat se o materiál, ze kterého je opláštění konstrukce stěny či příčky. Nejčastěji jsou to desky na bázi dřeva (OSB desky), sádrokartony, sádrovláknité desky a jiné. Tady mají sádrovláknité desky před klasickým sádrokartonem výhodu, přestože výrobní suroviny jsou v jejich případě stejné jako u sádrokartonu – sádra a papír. Důvod rozdílných vlastností leží ve způsobu výroby sádrovláknitých desek. Starý vytříděný papír se zpracuje v mlýnech na celulózová vlákna, která se za sucha smíchají se sádrou v poměru 20 % papíru a 80 % sádry. Vlákna ve směsi vytváří pevnou vazbu obdobně jako armovací pruty u železobetonu. Tímto jednoduchým způsobem se sádra zpevní, a to nejen na povrchu, ale v celém svém průřezu. Materiál je tak tvrdší a má vyšší objemovou hmotnost. A to vše bez dalších chemických přísad. Lehká nebo středně těžká, staticky působící konzolová zatížení, která vznikají zavěšením různých předmětů (např. závěsných skříněk pro nejrůznější použití, radiátorů, horizontálních zařízení na rozvod instalací, zábradlí, držadel apod.) lze v mnoha případech upevnit přímo do sádrovláknitých desek pouze s použitím dutinových hmoždinek nebo jiných upevňovacích prostředků, aniž by bylo třeba dalších pomocných nosných konstrukcí. Při použití této technologie jsou nadbytečné jakékoliv další nosné profily a konstrukce, které jsou zpravidla nezbytné při oplášťování stěn jinými materiály. Z toho vyplývající variabilita dává navíc časový prostor pro rozhodnutí, kde budou např. skříně zavěšeny, a uvolňuje ruce jak konstruktérům, tak uživatelům.

Dřevěný dům v Roprachticích od architektů Prodesi/Domesi. Foto: Lina Németh

Odolnost proti nárazům

Měkký náraz na lehké dělicí stěny může být způsoben například nárazem lidského těla. Důkaz odolnosti proti měkkému nárazu u jednotlivých deskových materiálů se provádí pádem zátěže, po kterém se pozoruje chování celé stěny. Stejným způsobem jako v případě měkkých nárazů se provádí i zkouška tvrdými nárazy; v tomto případě se zkouší chování dělicí stěny v místě nárazu.
K tvrdému nárazu do lehké konstrukce stěny může dojít například mechanickým nárazem předmětu. Jak taková zkouška vypadá? V souladu s normou se na plochý vzorek ležící na podlaze nechá padnout z výše 5 m ocelová koule o hmotnosti 1 kg. Místo nárazu na zkušebním objektu je uloženo ve zkušebním zařízení. Při zkouškách sádrovláknitých desek značky Fermacell vznikla po prvním nárazu koule (jež měla při dopadu rychlost 36 km/hod.) na povrchu desky o tloušťce 12,5 mm prohlubeň o hloubce pouhé 2–3 mm, což je pro situace typické pro běžný domácí provoz velmi pozitivní výsledek.

Konstrukce domu společnosti Ecomodula ve 30. (nahoře) a 40. (dole) den stavby. Vila byla postavena z prefabrikovaných panelů. Je zasazena do svahu a terasa je vynesena na masivních sloupech. Exteriér v kombinaci modřínového obložení a šedé omítky. Foto: Ecomodula

Po druhém nárazu této kilogramové koule do navlas stejného místa už může dojít ke zlomení či zborcení desky. Ani tehdy ale není nutné panikařit: „Škody způsobené tvrdým nárazem nemusí vést k výměně celé stěnové desky, prohlubeň stačí odstranit spárovacím tmelem. Celá deska nebo část stěny má po vytvrzení tmelu opět původní pevnost,“ vysvětluje Jaroslav Benák ze společnosti Fermacell.

Statické vlastnosti

Statika dřevostaveb je poměrně dobře zpracována a jednotliví výrobci či dodavatelé systémů mají pro svoji technologii zpracovány statické výpočty a provedeny zkoušky únosnosti konstrukcí. Lehké sendvičové konstrukce na bázi dřeva, opláštěné deskovým materiálem, jsou také vhodným konstrukčním prvkem pro oblasti, ve kterých se dá předpokládat zemětřesení.

Rychlost výstavby

Než se budeme podrobněji věnovat rozdělení technologií při realizaci dřevostaveb a jejich vlivu na rychlost výstavby, zkusíme porovnat klasickou výstavbu a dřevostavby. U konstrukcí na bázi dřeva představuje základní stavební prvek nehomogenní vícevrstvý (sendvičový) panel nízké hmotnosti, který se montuje z různorodých materiálů suchou cestou. Jeho stavebněfyzikální a statické vlastnosti závisí na skladbě prvku, materiálech, spojích a detailech. Stavebním prvkem zděné stavby je homogenní monolitický prvek střední až vysoké hmotnosti a jeho stavebněfyzikální a statické vlastnosti závisí na druhu použitého materiálu (objemové hmotnosti) a jeho tloušťce. Vzhledem k rostoucí průmyslové výrobě dřevěných staveb se mění doba určená pro zásadní rozhodnutí při procesu plánování architektů, inženýrů, projektantů a stavitelů. Co bylo dříve předmětem diskuse teprve na staveništi, musí být dnes stanoveno dlouho před vyrobením stěn, stropů a střechy.
Odborně správné projektování (také při zahrnutí komplexního prováděcího a dílenského projektu) je předpokladem pro úspěšnou dřevostavbu a vede k co největší bezpečnosti pro investora – na staveništi se konstrukční prvky pouze sestaví. Tento postup napomáhá při správné realizaci uspořit čas a samozřejmě i náklady.
U dřevostaveb jsou nejčastěji používány dva způsoby výstavby domů – prvková staveništní montáž domu a prefabrikovaná výroba domu ve výrobní hale s následnou montáží na staveništi.

V novém rodinném domě byly ve velké míře použity sádrovláknité materiály FERMACELL. Desky FERMACELL jsou součástí vnitřních stěn, na podlahách přízemí je suchý podlahový systém FERMACELL pro podlahové vytápění, tvořený podlahovými prvky o tloušťce 25 mm a vyrovnávacím podsypem FERMACELL o výšce 20 mm. Foto: Fermacell

Výstavba na staveništi

Prvková staveništní montáž domu je výstavbou s převažujícím podílem řemeslné, tesařsko-montážní práce, kdy jsou z hoblovaných prvků (případně nařezaných na přesné délky a finálně upravených) postupně sestavovány a montovány jednotlivé stěny, stropy, střechy atd. Pracnost na staveništi je ve srovnání se zděnými i železobetonovými technologiemi velmi nízká, ale v závislosti na zkušenosti a odborné úrovni tesařů-montážníků a metodě řízení stavby má značné výkyvy. Dřevěné rodinné i bytové domy v prvkové variantě lze realizovat většinou v průběhu 3–5 měsíců (včetně základů a přípojek).

Průmyslová výroba panelů

Jednotlivé panely (stěnové, střešní, stropní) jsou kompletovány ve výrobní hale a staveništní realizace probíhá jen formou montáže a menších stavebních uprav dílců. Výrobní pracnost je při této variantě velmi rozdílná. Závisí na stupni mechanizace, resp. automatizace výroby a výrobní kapacitě a obvykle se pohybuje kolem 0,5–1,5 hod./m² stěny ve výrobě a 1,5–4,5 hod./m² při montáži na staveništi. Při této variantě lze výstavbu realizovat během 1–2,5 měsíce (včetně základů a přípojek).

Dřevostavby řady ELK Praktic jsou určeny pro všechny, kteří chtějí bydlet v nízkoenergetickém domě s nízkými pořizovacími náklady. Dům Praktic 105 s celkovou užitnou plochou 105 m2 představuje jednopodlažní dům dispozice 4+kk, kromě prostorného obývacího pokoje spojeného s kuchyní, tří pokojů, koupelny a samostatného WC u zádveří je k dispozici i technická místnost a spíž. Foto: ELK
Přízemní rodinný dům společnosti Vesper Homes s obytným podkrovím a jeho konstrukční systém na bázi přírodního masivního dřeva odpovídá současným trendům nízkoenergetických a pasivních domů. Doba přípravy trvá pouhých 16 pracovních dnů, doba výroby pak 14 pracovních dnů. Realizace byla zahájena v polovině dubna a dům byl investorům předán začátkem května. Foto: Fermacell

Skladba

Na rychlost výstavby má velký vliv i skladba konstrukce. Efektivnější jsou konstrukce jednoplášťové (např. ze sádrovláknitých desek), které jsou ve srovnání s dvouplášťovými (OSB desky a sádrokarton) méně náročné na pracnost, a tedy i na rychlost výstavby. Významný je i vliv suchých podlahových systémů, které se stávají nejpoužívanější konstrukcí montovaných dřevostaveb. Rychlost výstavby ovlivňují i technologické prostoje, které jsou závislé na vlhkosti. Přitom suchý technologický proces, rychlé a čisté zpracování a žádné prostoje způsobené čekáním na vyschnutí mokrých procesů jsou obecnými charakteristikami dřevostaveb a jako takové mají zásadní podíl na vysoké rychlosti výstavby těchto objektů. Finální formu dávají konstrukci objektu povrchové úpravy a jejich rychlé a kvalitní provedení má rovněž výrazný vliv na rychlost realizace dřevostavby.

TEXT: Peter Šovčík
FOTO: Salon dřevostaveb a archiv firem
Odpovědný redaktor: Matej Šišolák
Zdroj: časopis HOME, JAGA MEDIA, s.r.o.
Autor je spolupracovník společnosti Fermacell.