Drewno konstrukcyjne - ale jakie?

Drewno konstrukcyjne C24 – typowe drewno konstrukcyjne zgodne z normą PN-EN 338

Do kolejnych zalet drewna należy dodać to, że konstrukcja drewniana jest lżejsza niż stalowy szkielet o tej samej nośności. Jest też bezpieczniejsza od stali w aspekcie przeciwpożarowym — drewno wolniej poddaje się wysokiej temperaturze, więc konstrukcja drewniana jest dłużej stateczna i nośna. Po obróbce posiada podwyższoną odporność ogniową, lepsze właściwości izolacyjne i jest odporne na rozwój bakterii.

Drewno konstrukcyjne można wykorzystać w budowie wszelkiego rodzaju obiektów, zarówno do konstrukcji dachów, jak i do wznoszenia ścian. Do wybory mamy drewno lite oraz klejone, charakteryzujące się różnymi walorami estetycznymi i parametrami technicznymi. Jakie wybrać?

Podstawowe klasy drewna

Obowiązująca norma PN-EN 338 wyróżnia następujące klasy drewna konstrukcyjnego litego:

• od C14 do C50 dla gatunków iglastych 
• od D30 do D70 dla gatunków liściastych. 

Właściwości konstrukcyjne poszczególnych klas drewna można łatwo sprawdzić i porównać. Najważniejsze to wytrzymałość na zginanie, rozciąganie wzdłuż i w poprzek włókien, ściskanie i ścinanie. Poza tym określa się sprężystość i gęstość drewna. Określając jakość drewna należy zwrócić uwagę na to, czy nie jest ono popękane oraz czy nie nosi śladów wskazujących na ewentualną zgniliznę. Takie defekty mogą być cechą danego drewna, ale też mogą wynika ć z nieprawidłowego składowania.

Mikrowczepy w drewnie KVH, które może być stosowane bez chemicznego zabezpieczenia

Jak ocenia się klasę drewna?

Metody oceny drewna to trudna kwestia. Z jednej strony należałoby przy użyciu bardzo drogich urządzeń stosować np. prześwietlanie promieniami rentgenowskimi bądź stosować rezonans ultradźwiękowy do jednoznacznego określenia klasy drewna. Z drugiej strony osoba o odpowiednim doświadczeniu potrafi zidentyfikować jakość surowca po dźwięku towarzyszącym uderzeniu młotkiem. Obie metody są trudne do zastosowania – pierwsza ze względu na ogromne koszty urządzeń, druga – ze względu na brak fachowców, choć w Niemczech jest z powodzeniem stosowana przez największych producentów drewna i daje bardzo wiarygodne rezultaty. 

Tartaki w kraju stosują inną, pośrednią metodę oceny drewna – wyszkolony pracownik ocenia wizualnie tarcicę i w zależności od zauważonych cech (np. ilość sęków, barwa, linia słojów) nadaje jej jedną z trzech klas sortowniczych – wyborową (KW), średnią (KS) i najniższej jakości (KG). Jeśli drewno nie uzyska co najmniej klasy KG, to znaczy, że nie spełnia warunków materiału konstrukcyjnego i jest traktowane jako odpad. Nie oceniana jest wprost odporność na zginanie, a jedynie cechy anatomiczne drewna, od których ta wytrzymałość zależy. Dlatego wynikiem klasyfikacji tartacznej nie jest klasa konstrukcyjna (C24, C30 itp.), ale klasa sortownicza.

Drewno KVH Duo – sklejone wzdłużnie dwa elementy

Zaledwie około 15% tarcicy spełnia przeciętne wymogi konstrukcyjne, tzn. można ją zaliczyć do klasy C24. Stąd stosowanie niesortowanej tarcicy na cele budowlane jest równoznaczne z tym, że minimum 80% drewna będzie nadmiernie pracowało w warunkach dużych obciążeń (np. podczas wichur) i spowoduje np. pękanie sufitów, pękanie membran, wilgotnienie termoizolacji, uszkodzenia pokrycia. Dodatkowo niestety należy dodać, że jeśli projekt zakłada użycie drewna klasy C30 lub wyższej, to jego zakup w dzisiejszych warunkach w kraju jest trudny.

Wilgotność elementów konstrukcyjnych

Jedną z ważniejszych cech drewna konstrukcyjnego jest prawidłowy stopień wysuszenia. Zawartość wody w drewnie musi być zgodna z normami danej klasy drewna. Wilgotność elementów konstrukcyjnych wznoszonych i pracujących na otwartym powietrzu nie powinna być wyższa niż 23%, natomiast w przypadku konstrukcji trwale zabezpieczonych przed oddziaływaniem wilgoci – 18%. Skąd wynikają takie ograniczenia? 

Drewno DSH Trio – trzy elementy sklejone żywicą melaminową

Drewno mokre ma zupełnie inne właściwości mechaniczne w porównaniu do drewna poddanemu procesowi suszenia. Gdy wilgotność drewna jest wyższa niż 30%, to w porównaniu do wymaganych 18% odporność na zginanie spada nawet o 75%. 

Jeśli z tak mokrego drewna powstanie więźba, to będzie ona miała nieprawidłową nośność, a w miarę wysychania drewna z czasem powstaną różnorodne odkształcenia materiału, które mogą nawet naruszyć stabilność wzniesionej konstrukcji. Dodatkowo, gdy takie mokre drewno zostanie szczelnie zaizolowane folią czy papą, nie będzie mogło wyschnąć i w ten sposób powstanie sytuacja sprzyjająca rozwojowi pleśni i grzybów. 

Generalnie obowiązuje zasada, że drewno będzie tym droższe i lepszej jakości, im jest lepiej wysuszone i odpowiednio mniej waży.

Najwyższa jakość – drewno BSH klejone warstwowo

Wytrzymałość na zginanie

Odpowiednia wytrzymałość na zginanie jest kluczowym parametrem drewna i warunkiem tego, aby drewno mogło zostać użyte jako materiał konstrukcyjny. Klasa C24 oznacza, że dany drewniany element tej klasy musi wytrzymać zginanie o wartości 24 MPa. 

Do konstrukcji nośnych wykorzystywane jest drewno sosnowe, świerkowe, jodłowe i modrzewiowe, jednak klasa drewna określana jest niezależnie od gatunku drewna. Drewno odpowiednie na więźbę dachową zgodne z normą i przepisami dostarczają tartaki, które uzyskały prawo do znakowania materiału konstrukcyjnego znakiem CE. 

Drewno BSH to różnorodność wymiarów

Drewno lite C24

Świerkowe drewno konstrukcyjne certyfikowane w klasie C24 to według obowiązujących przepisów i norm budowlanych typowy materiał wymagany do stosowania na konstrukcje dachowe, stropy, ściany i domy szkieletowe. Każda sztuka posiada fabryczne oznakowanie klasy wytrzymałości. Drewno jest strugane i suszone, a jego wilgotność wynosi od 15% do 18%. Jest lite, czyli nie jest łączone na mikrowczepy, w związku z czym długość pojedynczego odcinka sięga do maks. 6 m. Drewno ma 45 i 60 mm grubości, a jego szerokość rośnie stopniowo co 2,5 cm. Są to wymiary typowe dla tradycyjnego budownictwa szkieletowego. Drewno konstrukcyjne C24 jest bardzo wytrzymałe i zachowuje sztywność, dzięki czemu jest to również dobry budulec na domy drewniane.

Drewno BSH daje swobodę realizacji każdego pomysłu architektonicznego

Drewno KVH

KVH to skrót z języka niemieckiego od Konstruktionsvollholz (drewno konstrukcyjne lite). KVH jest zastrzeżoną nazwą własną stosowaną dla produktów wytwarzanych jedynie przez stowarzyszonych producentów. Jest to nowoczesny materiał konstrukcyjny o ściśle określonych właściwościach, zgodnych z wysokimi wymaganiami stawianymi nowoczesnym konstrukcjom z drewna. KVH jest wysuszonym, wysortowanym pod względem wytrzymałości i klejonym wzdłużnie na mikrowczepy produktem uzyskiwanym z różnych gatunków drewna iglastego i dostępnym w najróżniejszych spotykanych wymiarach. Charakteryzuje się bardzo dobrą stabilnością wymiarową (+/– 1 mm) i prawie nie wykazuje tendencji do skręcenia i do pęknięć ze względu na sposób cięcia i niską wilgotność. Suszenie drewna powoduje spadek zawartości substancji wabiących insekty, dlatego drewno KVH może być stosowane bez chemicznego zabezpieczenia.

Konstrukcja wykonana przy użyciu drewna BSH

Używa się go w budownictwie na nośne i usztywniające konstrukcje z drewna np. wsporniki i belki, płatwie i krokwie, słupy i oczepy elementów ściennych, stropowych oraz dachowych.

Drewno to zgodnie z europejską normą EN1912 klasyfikuje się w klasie wytrzymałości C24, ale wymagania wobec drewna KVH wykraczają poza zwyczajowe wymagania krajowych przepisów. Dopuszczalna wilgotność  drewna, wynosząca zwykle 15% (maks. 18%), jest niższa niż wymagania krajowych norm produktowych. 

Cechą szczególną KVH jest sposób, w jaki jest ono cięte z kloca. Kantówki wycinane są bez rdzenia lub z rdzeniem wzdłuż linii rdzenia. Przy cięciu z rdzeniem wzdłuż linii rdzenia kloc cięty jest wzdłuż idealnego przebiegu rdzenia, tym samym minimalizowana jest skłonność do pękania. W przypadku cięcia bez rdzenia, z przekroju poprzecznego wyodrębnia się część rdzeniową szczególnie podatną na pękanie. To właśnie dzięki temu sposobowi cięcia drewno KVH ma bardzo dobrą stabilność kształtu i jest mało podatne na skręcenia. Drewno KVH występuje w dwóch klasach jakości powierzchni:

• KVH Si – do zastosowania w miejscach widocznych
• KVH NSi – do zastosowania w miejscach niewidocznych. 

Klejone złącza na mikrowczepy są niemal niewidoczne, a zawdzięczamy to naturalnym kolorystycznie klejom. 

Drewno C24 – typowe lite drewno konstrukcyjne

KVH Duo i Trio

Suszenie grubego litego drewna konstrukcyjnego w komorach suszarniczych jest trudne, czasochłonne i kosztowne. Konstrukcyjne drewno świerkowe KVH Duo i Trio to rozwiązanie tego problemu – z połączenia dwóch lub trzech cieńszych elementów otrzymuje się belki klejone warstwowo o większych przekrojach. Elementy klei się pionowo bezbarwną żywicą melaminową oraz łączy na mikrowczepy, a następnie struga w całości.

KVH Duo i Trio mają wyższą stabilność wymiarową od drewna litego a klejenie na grubości oraz bardzo niska wilgotność drewna powodują, że oba rodzaje są jeszcze mniej podatne na pękanie oraz skręcanie. Natomiast nadal mogą być stosowane bez zapobiegawczego zabezpieczenia chemicznego. Drewno to spotyka się też pod nazwą Duobalken oraz Triobalken.

Drewno to materiał tani, ekologiczny i bardzo trwały

W porównaniu z innymi konstrukcyjnymi materiałami budowlanymi, takimi jak stal czy beton, drewno KVH charakteryzuje się znacznie niższym przewodnictwem cieplnym. Dzięki stosowaniu nośnych elementów z drewna KVH w konstrukcjach ścian zewnętrznych lub dachów, skutecznie redukujemy tworzenie się mostków cieplnych, co umożliwia wznoszenie budynków bardziej efektywnych energetycznie, czyli tzw. domów energooszczędnych czy niskoenergetycznych.

BSH – drewno klejone

BSH to materiał najwyższej jakości, który w Polsce dopiero zdobywa popularność. Nazwa pochodzi z języka niemieckiego (Brettschichtholz) i oznacza drewno klejone warstwowo. Jest to wysoko zaawansowany technologicznie produkt drzewny, który ma zastosowanie tam, gdzie wymagane są najwyższe parametry wytrzymałościowe i stabilność wymiarów przy relatywnie niskiej masie własnej. Może z powodzeniem zastąpić inne materiały konstrukcyjne.

Drewno – idealny materiał konstrukcyjny

Drewno klejone BSH to jeszcze większe możliwości wymiarowe i jeszcze większe możliwości nośne w porównaniu do pozostałych rodzajów drewna konstrukcyjnego. Powstaje z co najmniej trzech równolegle klejonych, suszonych desek lub lameli z drewna iglastego. Ze względu na parametry można je stosować w konstrukcjach nośnych o dużych rozpiętościach i obciążeniach. Jest to doskonały surowiec na wielkopowierzchniowe hale sportowe, produkcyjne czy magazynowe oraz baseny i aquaparki. 

Drewno BSH nie pęcznieje i nie odkształca się, jest też bardziej odporne na działanie wilgoci i niekorzystnych warunków atmosferycznych. Dzięki impregnacji klasy 1 lub 2 drewno jest chronione przed insektami i grzybami. Sprawdza się również jako świetny materiał budowlany nawet w chemicznie agresywnym otoczeniu. Stabilność formy i łatwość obróbki powodują, że dla architektów drewno BSH jest materiałem niemal idealnym i daje swobodę do realizacji wszelkich pomysłów konstrukcyjnych.  

Elementy z drewna BSH mogą być wykonane na indywidualne zamówienie w wybranej klasie wytrzymałości. Jest więc ono realną konkurencją dla stali i żelbetonu jako materiałów konstrukcyjnych. Maksymalne wymiary drewna BSH to:

• długość 55 m
• wysokość 225 cm
• szerokość 30 cm.

Drewno BSH jest również bardzo estetycznym materiałem, który może z powodzeniem spełniać funkcję reprezentacyjną. 

Drewno – materiał idealny

Drewno jest przyjazne środowisku, trwałe i energooszczędne. Drewno konstrukcyjne o odpowiednich parametrach zapewni bezproblemową realizację projektu i długotrwałe użytkowanie obiektu. Cena, stabilność wymiarowa i lekkość konstrukcji to tylko trzy zalety z wielu innych, które drewno posiada. Niska jakość drewna użytego do celów konstrukcyjnych może spowodować uszkodzenia nie tylko dachu, ale i innych elementów budynku. Dlatego warto trzymać się norm, które wskazują na pożądane parametry drewna.

Opracowanie redakcyjne Barbara Kotula
Zdjęcia: JAF
 

Źródło: Dachy, nr (229)