Ulaz za korisnike

Uloga drvenih konstrukcija

|
Uloga drvenih konstrukcija
 
Uloga drvenih konstrukcija
Drvo je propusno u oba smjera za razliku od PVC-a i armiranog betona. Zbog toga se izgradnjom drvene kuće dobije zdrav, kisikom pun i prirodno vlažan prostor koji je idealan za život. Temperatura drvenih elemenata u unutrašnjosti uvijek je jednaka temperaturi zraka u tim prostorijama, a to svojstvo drveta kao građevnog materijala stvara u nama osjećaj topline

„Retro moda“ u arhitekturi uvodi drvo kao konstrukcijsku varijantu, ali ne samo kao hir, nego i kao ozbiljnog suparnika standardnim materijalima zbog iznimno povoljnih konstrukcijskih značajki. Sve modernije niskoenergetske montažne kuće kao konstrukcijsku osnovu imaju drvo. Drvo je materijal koji ima niz pogodnosti, a osim u spomenutim stambenim objektima, često se koristi i u gospodarskim objektima.

Kako se niskoenergetske kuće često promoviraju samo kroz energetsko-ekonomske uštede, kroz slijedeća poglavlja biti će opisana izrada konstrukcije (baze) takvog objekta. Drvo se još uvijek često koristi u gradnji objekata, i iako ga sve više zamjenjuju čelik i beton, prirodna komponenta i neke tehničke karakteristike drže ga konkurentnim u modernom graditeljstvu. Problemi koji se načelno vežu uz drvo idu u smjeru vlage, neotpornosti na požar i upitan životni vijek (atmosferski i biološki utjecaji) i sl.

Drvo u gradnji

Drvo diše i ono je difuzno što znači da je propusno u oba smjera za razliku od PVC-a i armiranog betona. Izgradnjom drvene kuće dobije se zdrav, kisikom pun i prirodno vlažan prostor koji je idealan za život. Temperatura drvenih elemenata u unutrašnjosti uvijek je jednaka temperaturi zraka u tim prostorijama, a to svojstvo drveta kao građevnog materijala stvara u nama osjećaj topline. Elektrostatičke osobine drveta sprječavaju statički elektricitet i kolanje prašine po prostorijama, što olakšava život osobama sklonim alergijama.

Zidovi od trupaca korigiraju vlažnost s upijanjem vlage i njenim ponovnim odvajanjem kad se vanjski uvjeti promijene. Kada su drvene konstrukcije pravilno postavljene, mogu ostati neoštećene stoljećima. Dokaz za to može se naći širom svijeta kod mnogih drvenih kuća, prije svega drvenim kućama od trupaca koje su pod zaštitom kao spomenici. U SAD-u i nordijskim zemljama velika većina privatnih kuća za konstrukcijsku bazu ima drvo. Drvo je po prirodi iznimno otporno protiv utjecaja okoline. No, treba paziti da drvo zaštitimo na duže vrijeme od trajnog dotjecanja vlage. Najbolja zaštita drveta je tretiranje površine vodootpornim premazima koji će osigurati da se vlaga ne upije u drvo.

Fizikalno-kemijska svojstva drveta

U fizikalno-kemijska svojstva ubrajamo trajnost i zapaljivost. Opažamo ih kada na drvo djeluju sile koje ne mijenjaju samo sastav, već i kemijska svojstva drveta. Kod odabira drvenih konstrukcija odnosno niskoenergetskih montažnih kuća, trajnost je argument koji pobornici čelika i betona vole isticati kao kompetitivne prednosti. Trajnost je svojstvo drveta da kraće ili duže vrijeme odolijeva utjecajima koji mijenjaju njegove prirodne osobine.

Drvo je organska tvar i zato je izloženo razgradnji, koja ograničava njegovu prirodnu trajnost. Ona je ovisna o brojnim čimbenicima: o otpornosti vrste tog drveta, klimatskim uvjetima, vremenu sječe, biološkim štetočinama (gljivicama i insektima), konstrukciji proizvoda te o načinu uporabe drveta. Neke vrste drveta sadrže prirodne tvari koje povećavaju njihovu otpornost na štetočine. Vrste koje imaju obojen crni dio trajnije su od drugih, budući da su smola i druge tvari u njemu u pravilu otrovne, pa sprječavaju razvijanje gljivica i nametnika. Prema prirodnoj trajnosti, drvo dijelimo u tri skupine: vrlo trajno drvo, trajno drvo i malo trajno drvo. Trajnije je ono drvo, koje se siječe u zimsko doba. Tada je udio vlage u drvu manji, dok razvoj gljivica i insekata onemogućavaju niske temperature. Najviše topivih organskih tvari kojima se kukci prehranjuju sadrži ono drvo koje se siječe u kasno ljeto i u jesen. Prirodnim sušenjem se ove tvari razgrađuju, pa u takvom drvu sigurno ima insekata. U brzo sušenom drvu takve se tvari raspadaju polaganije, što povećava opasnost od napada insekata. Veća ili manja trajnost ovisne su o načinu uporabe drveta.

Drvo u suhoj okolini ili posve uronjeno u vodu ubrajamo u vrlo trajne tvari. Dokaz za to su ostaci starih drvenih brodova i čamaca, koje arheolozi otkrivaju na dnu mora i u močvarama, ili namještaj iz faraonskih grobnica, izgrađenih ispod zemlje u suhim pustinjama. U takvim uvjetima drvo može izdržati i tisuće godina. Najmanju trajnost ima drvo u površinskim slojevima zemlje ili tik iznad nje (ograde, stupovi, željeznički pragovi …).

Tu ima dovoljno kisika i vlage za ubrzani razvitak gljivica. Za proizvode koje ugrađujemo u zemlju odabiremo zato trajnije vrste drveta: hrast, kesten, akaciju, a pod određenim uvjetima i bor. U dubokoj i stajaćoj vodi mnoge vrste drveta imaju razmjerno veliku trajnost. Za vodogradnje i slične konstrukcije prikladne su vrlo trajne vrste, kao što su ariš, hrast, akacija, tik, domaći kesten i bukva, koja na otvorenom nije trajna. U morskoj vodi je trajnost drveta ovisna o koncentraciji soli, te dubini i temperaturi mora. Veliku trajnost ima drvo u stambenim prostorima, iako vrlo brzo propada u vlažnoj i toploj okolini (rudarski rovovi, prostori u klijetima, potpalublja brodova …).

Kod ugrađenih proizvoda važno je osiguravati stalan i nizak stupanj vlage; ne smije ih oblijevati voda niti se na njima smije sakupljati kondenzat. Nedostaci ove vrste bit će učestali ako je pod bio nestručno položen ili ako su, primjerice, prozori bili loše ugrađeni. Trajnost drvenih proizvoda povećavamo odgovarajućom zaštitom. I sam proizvod treba se pravilno konstruirati i ugraditi da bi se osiguralo brzo i nesmetano otjecanje vode. U tom slučaju govorimo o konstrukcijskoj zaštiti, koja je posebno značajna u proizvodnji prozora i druge građevinske stolarije. Dubinsku zaštitu ostvarujemo impregnacijom (kod stupova, ograda …), to jest zaštitnim premazima, prije svega lakovima i glazurama, kojima se drvo zaštićuje površinski. No, ako je drvo već počelo propadati, moramo upotrijebiti agresivnije metode zaštite. Za to se koriste različita kemijska sredstva ili drugi dugotrajni i skupi postupci.

Drvo je organska tvar i zato je izloženo razgradnji koja ograničava njegovu prirodnu trajnost. Ona je ovisna o brojnim čimbenicima: o otpornosti vrste tog drveta, klimatskim uvjetima, vremenu sječe, biološkim štetočinama, konstrukciji proizvoda te o načinu uporabe drveta

Zapaljivost drveta

Drvo je zapaljiv materijal i počinje gorjeti na približno 270 °C (točka zapaljenja). Pri tome se anatomski i kemijski posve mijenja. Glavni produkti gorenja su: toplina, vodena para i različiti plinovi, koji nastaju pri raspadanju drveta. Neizgorjeli ostatak, koji u sebi sadrži različite mineralne sastojke, nazivamo pepelom. Zapaljivost drveta ujedno znači i stalnu opasnost od požara, a naročito kod  drvenih građevinskih konstrukcija (podrumi, krovne konstrukcije i nosive konstrukcije od lameliranog drveta …).

Međutim, pravilnom uporabom kemijskih zaštitnih sredstava (antipirena) zapaljivost drveta može se dosta umanjiti, ili čak i posve spriječiti, tako da se može dobiti tražena vatrootpornost (30-60 min. pa i više). Prednost, primjerice drvenih nosača u odnosu na čelične, da (u ovisnosti o kvaliteti čelika) kod visokih temperatura drvo postepeno gubi mehanička svojstva izgaranjem, dok je taj proces kod čelika rapidniji kod temperature tališta. To znači da će kod požara drvo progoriti u vanjskoj ovojnici (što će mu donekle smanjiti nosivost) dočim će se čelik jednostavno rastaliti- odnosno postati mekan.

Sušenje drva

Glavna zadaća postupka sušenja jest: osušiti drvo na vlažnost koja je najprikladnija za njegovu ugradnju ili uporabu i daljnju preradu ili obradu. Pri sušenju drva za uporabu, njegova je željena ili ciljna (konačna) vlažnost sušenja jednaka prosječnoj uravnoteženoj vlažnosti, koju uvjetuju klimatski odnosi na kraju ugradnje, dok je za neke postupke daljnje prerade nešto viša (savijanje po dužini ili širini, struganje) ili čak i niža (kod lijepljenja PVA-ljepilima). Kakvoća drva mora ostati jednaka ili se između sušenja treba i poboljšati, jer nakon sušenja drvo postaje dimenzijski stabilnije, biološki otpornije, ima višu mehaničku tvrdoću i smanjuje mu se gustoća, što pripomaže lakšem manipuliranju i nižim troškovima prijevoza, dok se njegove izolacijske sposobnosti poboljšavaju.

Ekonomičnost sušenja je prije svega ovisna o varijabilnim troškovima, koji nastaju zbog dugotrajnosti postupka, velike uporabe energije i kakvoće osušenog drva. Tako cilj sušenja drva postaje - dosezanje najnižih troškova, a to znači da drvo moramo osušiti u što kraćem vremenu, sa što manjom uporabom energije i uz osiguravanje njegove kakvoće.Tako zacrtani cilj moguće je dosegnuti interdisciplinarnošću koja zahtijeva podrobno poznavanje drva, uvjete procesa kojima se podvrgava, tehničke osobine, raspoložive opreme i tehnologije sušenja.

U sklopu drvene zgrade krov i krovna konstrukcija se javlja kao posebna, autonomna konstrukcija - u slučaju panelnog sistema. Pravilnim rješavanjem drvene konstrukcije i pravilnim odabirom podloge krovnog pokrivača, mogu se ostvariti velike uštede kako u pogledu utroška drvene građe, tako isto i radne snage

Vlažnost materijala

Udio vode u svježem drvu se znatno razlikuje među vrstama drva, pa i unutar iste vrste. Više ili manje je vodom zasićen bijeli dio drva, koji inače u živom drvu sprovodi vodu iz njegovog korijenskog sistema u krošnju. Vlažnost tog bijelog dijela se sve više snižava prema granici sa središnjim dijelom, da bi na samoj granici s jezgrom oštro pao. Sva stanja vlažnosti odnosno oblici vode u drvu razlikuju se i u energetskoj razini. Najvišu ima vodena para u staničnim prostorima, premda je njezina količina zanemariva. Slijedi kapilarna voda u staničnim prostorima s približno jednakom energetskom razinom, kao obična slobodna voda.

Drvo kao konstrukcijski materijal

Jedne od najraširenijih građevina iz ovoga segmenta su panelne drvene i montažne niskoenergetske zgrade i konstrukcije. Panelne drvene zgrade spadaju u kategoriju prefabriciranih objekata, kod kojih je većina radova- izrada prefabriciranihhućee u gotovim kućama 700-88 to Gorakn Karan)ndrila - djevca.što su svi imamo isto obrazovanje.. panela- izvršena u tvorničkom pogonu, tako da je vrijeme izvođenja radova na licu mjesta svedeno na minimum. Naravno, i kod ovih se objekata kao i kod svih drvenih zgrada - temelji i/ili podrumski zidovi moraju prethodno izvesti na licu mjesta.

Osnovni elementi panelnih zgrada su: vertikalni (zidni) paneli, horizontalni (tavanski) paneli i elementi krovnih konstrukcija. Od veličine tj. širine vertikalnih panela zavisi da li se radi o tzv. otvorenoj ili zatvorenoj prefabrikaciji. Ukoliko su elementi manjih širina utoliko je veća mogućnost dobivanja raznih rješenja organizacije prostora, i suprotno, veći elementi ograničavaju različite mogućnosti rješenja. Sa druge strane, uštede sa panelima većih širina, odnosno kod zatvorenih sistema su veće. Pomiriti ova dva zahtjeva je glavni problem proizvođača drvenih zgrada: omogućiti rješenje po želji korisnika pri što manjoj cijeni.

Ekonomičnost drvenih konstrukcija

Cijena objekata s drvenom konstrukcijom je upravno proporcionalna utrošku drvene građe, ali i veličini primijenjenih drvenih komponenti odnosno, ukoliko je konstrukcijski sklop komponiran od drvenih elemenata manjih dimenzija- gredica, dasaka i letvi- takva kuća biće i znatno jeftinija. Objekti u ''čistom'' skeletnom sistemu danas, zahvaljujući novim tehnologijama (lijepljenom lameliranom drvetu...) spadaju među najuspješnija arhitektonska rješenja sa drvenom konstrukcijom, ali ipak ulaze u grupu skupljih drvenih zgrada.

Objekti u panel sustavima predstavljaju najekonomičnije drvene objekte uopće. Racionalizacija je kod ovih objekata, u pogledu utroška drveta i primjene elemenata manjih presjeka, najveća. Vanjske i unutarnje pregrade koje su kod skeletnih sistema nenoseće- samo sa neznatnim povećanjem poprečnog presjeka konstruktivnih gredica, u slučaju panel-zgrada dobiju funkciju nosećih zidova, koji primaju sva opterećenja međukatnih konstrukcija i krova. U odnosu na skeletni sistem imamo uštedu u najvećim elementima- podvlakama i stupovima- koji su ovdje zamijenjeni nosećim pregradama. Dakle, najekonomičnije su drvene zgrade kod kojih su sve drvene konstruktivne komponente skrivene oblogom, i ukoliko obloga nije od drvene građe, praktično imamo drvenu kuću bez vidnog skeleta.

Aspekti materijalizacije drvenih zgrada

Da bi se upotpunila slika o uvjetovanosti arhitektonske koncepcije i ekonomičnosti potrebno je sagledati, pored osnovnog konstrukcijskog sklopa, i ostale aspekte materijalizacije drvenih objekata.

Glavna zadaća postupka sušenja jest osušiti drvo na vlažnost koja je najprikladnija za njegovu ugradnju ili uporabu i daljnju preradu ili obradu. Pri sušenju drva za uporabu vlažnost sušenja treba biti jednaka prosječnoj uravnoteženoj vlažnosti, koju uvjetuju klimatski odnosi na kraju ugradnje

Temelji, podrumi

Jedini konstruktivni sklop koji zahtijeva ''mokri postupak'', i koji mora prethoditi svakoj gradnji drvenih zgrada su temelji i/ili podrumi. Obzirom na malu težinu drvenih objekata, kod temelja i podrumskih zidova, se mogu također postići znatne uštede u odnosu ne temelje i podrumske zidove masivnih i zidnih objekata.

Krov i krovna konstrukcija

U sklopu drvene zgrade krov i krovna konstrukcija se javlja kao posebna, autonomna konstrukcija - u slučaju panelnog sistema. Pravilnim rješavanjem drvene konstrukcije i pravilnim odabirom podloge krovnog pokrivača, mogu se ostvariti velike uštede kako u pogledu utroška drvene građe, tako isto i radne snage. Danas, kad god je to moguće, krovni prostor se koristi za boravak, pa rješenje krovnog pokrivača je direktno vezano sa rješenjem cijele krovne tavanice. Ovdje se daje prednost „hladnom krovu“ i sve značajniju ulogu igraju principi bioklimatske arhitekture.

Završne obrade - finalizacija

Raznovrsnost obrade fasadnih zidova kod drvenih montažnih niskoenergetskih objekata je veća nego u slučaju masivno zidanih zgrada. Najčešće i najlogičnije su daščane obloge, a nisu rijetke i druge vrste obloga sa fasadnim premazima koji asociraju na klasične fasade masivnih objekata (i koje su ekonomičnije od daščanih). Mogući su i tzv.''nečisti'' oblici fasadnih obloga- konstruktivni drveni fasadni zid se obzidava fasadnim opekama ili kamenim pločama u sistemima suhe gradnje. To su nešto skuplja rješenja, ali je zato lakše i jednostavnije njihovo održavanje, a postiže se izuzetno atraktivan izgled same fasade. Bilo o kojoj obradi fasadnih zidova da je riječ, danas se ide na rješenja odvojenih obloga od jezgra zida- na rješenja sa vjetrenom fasadom.

Završne obrade unutarnjih zidova svode se na rješavanje lakih pregrada koje se sve češće javljaju i u masivno zidanim objektima. Takve obrade se kreću od najjeftinijih, sa oblogama od gips-kartonskih ploča i/ili ivericom, pa do skupljih sa lamperijom, ili sa akustičnom-protupožarnom oblogom. Za njihovo dalje usavršavanje i njihovu primjenu u drvenim zgradama treba više da se angažiraju specijalizirani stručnjaci u okviru proizvođačkih industrija, koji će arhitektima ponuditi već gotova rješenja. Obrada podova i stropova kod drvenih zgrada se znatno razlikuje od onih sa masivnom međukatnom konstrukcijom.

Kod dobro riješenog poda na drvenoj konstrukciji- pored ''plivajućeg'' sloja, predviđaju se betonske ploče kao neka vrsta protu-požarne zaštite, ali i kao vrlo dobra akustična izolacija. Za razliku od rješenja plafona kod masivnih stambenih objekata, koji se jednovremeno rješava sa međukatnom konstrukcijom- plafoni kod drvene konstrukciji su uvijek posebno obrađeni, na sličan način kao obloge lakih unutarnjih pregrada. Ugradnja i obrada prozora i vrata ne predstavlja ništa složeniji problem nego što je u slučaju masivnih zidanih konstrukcija. Široka je ponuda vrlo dobrih rješenja stolarije, ona se jednostavnije ugrađuje u vanjske i unutarnje zidove drvenih zgrada nego u slučaju masivnih objekata.

Projektiranje i izvođenje drvenih zgrada

Projektiranje i izvođenje drvenih zgrada u sredinama gdje već postoji tradicija građenja suvremenih drvenih zgrada uglavnom se odvija dvojako: po principima industrijske proizvodnje totalno prefabriciranih zgrada sa niskoenergetskim smjernicama ; po principima unapređenja proizvodnje sa djelomično prefabriciranim komponentama. U prvom slučaju radi se o većim proizvodnim pogonima koji točno po već kataloški prezentiranim projektima proizvode određeni projekt.

Proizvodnja i montaža je vrlo brza, kataloška ponuda velika, obično sve rađeno uz pomoć neke računalske aplikacije. U drugom slučaju radi se o pojedinačnim manjim tvrtkama sa više udruženih specijaliziranih radionica (za drvenu konstrukciju, za instalacije, za izolacije...) koje izvode također prema kataloški prezentiranim projektima, ali sa mogućnošću izvjesnih korekcija ili po sasvim unikatnim projektima. Prvi sistem građenja je zastupljeniji u Njemačkoj, a drugi slučaj u SAD-u, Kanadi...

Raznovrsnost obrade fasadnih zidova kod drvenih montažnih niskoenergetskih objekata je veća nego u slučaju masivno zidanih zgrada. Najčešće i najlogičnije su daščane obloge, a nisu rijetke i druge vrste obloga s fasadnim premazima koji asociraju na klasične fasade masivnih objekata

Smjernice za izgradnju drvenim konstrukcijama

Budućnost ovakvog tipa gradnje je neupitna jer osim tehničkih i konstrukcijskih prednosti, ovakav način razmišljanja sjedinjuje moderna dostignuća i prirodne materijale u tehničku cjelinu. One su primjenjive na gotovo svim tipovima građevina, od rekonstrukcije i nadogradnje do izgradnje potpuno novih niskoenergetskih objekata. Još dugo će se graditi drvom, jer osim tradicionalnog pristupa, u nas je tek počela ekspanzija prefabriciranih montažnih niskoenergetskih objekata koji svoju konstrukciju temelje na drvu. Prozori, vrata, obloge i konstrukcijski građevinski elementi imaju svoje supstitute u drugim materijalima, ali tradicionalno a i zbog nekih tehničkih karakteristika drvo je ostalo nezamjenjivo i često „arhitektonska moda“ i trendovi iznjedre nove umjetne materijale koji imaju „bombastične“ karakteristike, no sve opet svede na osnovni prirodni materijal-drvo. (F.P)

Drvene konstrukcije

Drvene konstrukcije su vrlo popularne zbog lakog transporta, jednostavne obrade na mjestu ugradnje i prirodnog ambijenta stapanja sa prirodom. Osim u niskoenergetskoj gradnji, drvene konstrukcije se koriste i u gradnji lukova u sportskim objektima, gradnju sakralnih objekata, eko-objekata u zaštićenim područjima i sl a još uvijek su gotovo nezamjenjive u gradnji krovnih konstrukcija.. Često se, ikoliko se radi o prefabriciranim elementima, konstrukcijske značajke poboljšavaju zbog obrade i montaže u strogo kontroliranim uvjetima.

Izvor: www.masmedia.hr

Materijali