Uporabniku lesena konstrukcija doma lahko ponuja boljši občutek bivanja, hkrati pa le-ta prispeva k uravnavanju vlage, boljšemu spancu in manjši koncentraciji stresa. Pri arhitektu se pozanimajte, kako je z vključitvijo lesene konstrukcije v vaš projekt ter tudi izvajalcev, saj se izvajalce konstrukcijskih sistemov lesene masivne gradnje (npr. iz križno lepljenih ali mozničenih lesenih plošč) lahko izberete ločeno od preostale gradnje.
Vrste konstrukcijskih sistemov v gradbeništvu
- Zidana gradnja (t. i. klasična gradnja),
- armiranobetonska gradnja,
- jeklena gradnja,
- lesena gradnja,
- lesena masivna gradnja (kladna gradnja, npr. brunarica),
- lesena montažna gradnja:
- skeletna gradnja,
- okvirna gradnja,
- lesena masivna gradnja iz lesenih plošč:
- križno lepljene lesene plošče,
- mozničene lesene plošče (deske niso povezane z lepili, ampak z mozniki oz. t. i. lesenimi žeblji).
Lesena masivna gradnja iz lesenih plošč je primerna za gradnjo vseh velikosti objektov. Z lepljenim ali mozničenim sistemom je strukturno najbližje klasični gradnji. Konstrukcija iz opeke, betona ali porobetona je nadomeščena z leseno masivno konstrukcijo, na katero so po enakih principih zunaj in znotraj dodajani sistemi, kot sta izolacija ali fasada. Zunaj je lahko dodana izolacija, fasada, v notranjosti pa je plošča oz. les viden, ali zaključen z mavčno kartonsko ploščo, kakšno drugo obložno ploščo, tapeto, glinenim ometom na strukturni podlagi, ni pa možen klasičen omet, ki je značilen za klasično gradnjo. V primeru, da bo gradnja podkletena, je ta del konstrukcije armiranobetonski. Leseni konstrukciji se najbolj prilega prezračevana fasada.
Zaradi vitkosti sten in izolativnosti so zunanje stene tanjše kot pri klasični zidani gradnji. Pri enakih zunanjih dimenzijah objekta je lahko na račun tega objekt v notranjosti 20 cm širši, kar lahko pomeni pri istem tlorisu objekta do 5 % večje neto površine.
Vrednost konstrukcije
Vrednost konstrukcije objekta je glede na celoten objekt 15–20 % skupne vrednosti gradnje. Torej, če je zgolj konstrukcija dražja za 20 %, je to 2–3 % celotne vrednosti gradnje objekta. Na tehtnico torej postavljamo 2–3 % dražjo in ekološko gradnjo, medtem ko je še veliko drugih nivojev, katerim moramo nameniti pozornost. Tudi pri njih se je smiselno odločiti za ekološko opcijo (npr. pri izbiri toplotne izolacije, stavbnega pohištva, fasadne obloge, tlaka), kar bo verjetno tudi dražje, a bo uporabniku stavba ponujala kakovostnejše bivalno okolje.
Protipotresnost in ognjevarnost konstrukcije
Glede varnosti se moramo zavedati, da so križno lepljeni ali mozničeni leseni elementi obstojnejši na zunanje vibracije in druge vplive, pravilno tehnično obdelan les je namreč prožen, sama konstrukcija pa je tudi lažja. Ena etaža masivne konstrukcije običajne velikosti pri klasični gradnji tehta okoli 150 ton, ena etaža lesene gradnje pa le 30 ton. Že pri samem temeljenju na slabih tleh, kjer je večja verjetnost posedanja, se zato lahko privarčuje nekaj tisoč evrov pri debelini armirano-betonske plošče in količini vgrajene armature, z opustitvijo pilotov pa tudi nekaj deset tisoč evrov.
Lesena masivna konstrukcija je bolj ognjevarna od armiranobetonske ali jeklene, ker sama sebe zaščiti in je lahka. Če bo zoglenela bo naredila zaščito, in se ne bo porušila. Zaradi visokih temperatur lahko jeklo v armiranobetonskih ali jeklenih konstrukcijah popusti, konstrukcija pa se zaradi svoje velike teže poruši. Druga komponenta ognja je zadimljenost, ki pa pride iz drugih elementov v objektu (tekstil, obloge).
Požarna odpornost lesa v gradbeništvu
Les je gorljiv in se med požarom obnaša drugače kot npr. jeklo ali beton.
Pravilno dimenzionirana lesena konstrukcija lahko kljub požaru dolgo ohrani nosilnost: les ima zelo nizko toplotno prevodnost (300–400× manjšo kot jeklo), zato se ogreje počasneje. Na površini se tvori pooglenela plast, ki onemogoči dostop kisika in ščiti notranjost – tipična hitrost oglenitve je okoli 0,6 mm/min. Zaradi tega leseni elementi prenašajo požar dlje kot enake dimenzije iz jekla ali betona. Hkrati je les organski material in po standardu EN 13501-1 navadno razvrščen v razred D (močno gorljiv, z ugodno vnetljivostjo). Za konstrukcijske elemente pa je pomembnejši razred požarne odpornosti: klasifikacija po SIST EN 13501-2. Razredi so npr. R30, R60, R90 … – v tem primeru R pomeni, da element ohrani nosilnost toliko minut (R60 ≥ 60 min). V praksi se uporablja tudi razred EI, kjer E označuje ohranitev celovitosti, I pa izolativnost. Npr. razred REI 60 pomeni, da stena ali strop za vsaj 60 min ohrani nosilnost ter hkrati dovolj dobro onemogoči prehod toplote.
Leseni elementi med požarom ustvarjajo dimne pline (CO, CO₂) in delce, a proizvajajo manj toplote na maso kot nekateri umetni materiali. V praksi se upošteva, da po 250–300 °C les zgori, zato se pri projektiranju upošteva oglenitev (npr. 0,6 mm/min) in kritična temperatura lesa, pri kateri strukturni prerez izgubi večino trdnosti. Požarna odpornost lesa je tako izračunana kot čas, dokler preostali prerez nosi obremenitev, pri čemer upoštevamo oglenjeno plast. SIST EN 1995-1-2 (Evrokod 5, projektiranje požarnovarnih konstrukcij) vsebuje metode (kritična temperatura, upoštevanje oglenitve), ki to omogočajo. Dokazovanje R-razreda lahko poteka z laboratorijskim preizkusom gradbenega elementa (po SIST EN 1363 ali 1364) ali z izračunom (SIST EN 1995-1-2). Požarno odpornost se v dokumentaciji meri v minutah – npr. R30, R60, R120 itd.
Natančno načrtovanje
V samem procesu načrtovanja lesene konstrukcije mora biti projekt podrobno dodelan, zato je običajno faza načrtovanja daljša. Leseni gradniki ali plošče, morajo biti naročeni s pravilnimi dimenzijami, saj je treba objekt oz. leseno konstrukcijo na terenu čim prej sestaviti in zaščiti pred vlago. V fazi izvedbe je tako gradnja na terenu veliko hitrejša, čistejša, bolj suha in tiha. S tem lahko prihranite do 6 mesecev časa pri izvedbi.
Vključevanje zaščite v projektno dokumentacijo
Zaradi pomena trajnosti konstrukcije mora arhitekt/projektant že v načrtu opredeliti zaščitne ukrepe in zahtevati ustrezno kakovost lesa. Ključni elementi dokumentacije so:
- Specifikacija lesa: Navedba drevesne vrste, primernosti glede na razred odpornosti (SIST EN 350) in razred uporabe (SIST EN 335). Če so potrebni manj odporni materiali (npr. smrekovina), mora dokumentacija zahtevati impregnacijo do ustreznega razreda penetracije/retencije (v skladu s SIST EN 351 in SIST EN 599).
- Vlažnost lesa: Zgodnja določitev, da mora biti les pri montaži suh: po gradbenih normativih se za zapiranje konstrukcij priporoča vlažnost lesa pod ~16 %. Projekt naj določa meritve vlažnosti lesa pred vgradnjo (npr. z elektronskimi vlagomeri) in zahteva sušenje in prezračevanje elementov v tovarni oz. na gradbišču, preden se zapre ovojnina. Prav tako naj določi načine vgradnje (npr. dodatne ventilacijske odprtine pri napuščih, zaščita roba lesa pred kondenzom).
- Dokumenti in standardi: V gradbene predpise (SIST, katalog standardov) vključimo normative kot SIST EN 1995-1-1 (projektiranje lesenih konstrukcij), SIST EN 335 (razredi uporabe), SIST EN 350 (odpornost lesa), SIST EN 351 (zaščiten masivni les), SIST EN 599 (minimalni retencijski razredi). V teh predpisih so smernice, kakšno impregnacijo in vrste lesa predpisati v odvisnosti od pogojev.
- Konstrukcijski detajli: V načrtih naj bodo jasno opredeljeni detajli, ki preprečujejo kondenzacijo (toplotni mostovi, izolacija) ter zadrževanje vode. V tehničnih podatkih stavbe se lahko navedejo pogosti kontrolni pregledi (npr. detektorji vlage, pregledi stenskih zračnikov) in vzdrževalni ukrepi (letno nanos zaščitnega premaza, pregled tesnjenja). Za sisteme za ogrevanje/hlajenje naj arhitekt predvidi klimatsko kontrolo (da se ne preseže 65 % relativne zračne vlažnosti v prostorih), saj visoka notranja vlaga spodbuja rast plesni.
V projektno dokumentacijo se vnašajo tudi posamezni konstrukcijski detajli za zaščito: npr. drip-edgei (kapni rob) pod lesene fasade, zaščitne membrane med lesom in zidom, višje podnožje lesenih nadomestnih tlakov (da les ni v stiku z zemljo), prezračevalni sloji v fasadah in tleh. Prav tako je priporočljivo, da so v popisu del opredeljeni pogoji montaže (uporaba suhega lesa, navajanje metod sušenja, preizkušnje kakovosti impregnacije).
Primerni tipi lesa za konstrukcijo stavbe
Lesene plošče so proizvedene iz lesa iglavcev (jelka, smreka, bor, duglazija), ker so glede na to razvite tudi naprave za obdelavo, lepila, orodja, vijaki (npr. samovrezni vijaki, ki si sami vrtajo luknjo, ki pri lesu listavcev niso primerni). Za tipologijo, vrsto lesa, bo šel razvoj v smer, da se bo uporabljalo več plantažnega lesa (hitrorastoči) in lesa listavcev, ki se sedaj uporablja za talne obloge, pohištvo. V primeru ekološke gradnje od izbranih proizvajalcev in izvajalcev montaže lesene konstrukcije pridobite certifikate sten, plošč, veznega materiala, ki dokazujejo poreklo in ustreznost obdelave lesa. Pri tem je potrebno v fazi gradnje z nadzorom preveriti, da je razporeditev mehanskih veznih sredstev, ki povezujejo lesene konstrukcijske elemente skladna z izvedbenim projektom (PZI), ki ga izdela kvalificirani projektant – statik.
Brez lepil ali ekološka lepila
V leseni gradnji se pojavlja vse več vrst lepil, ki so z razvojem vse bolj ekološka. Ena izmed najbolj ekoloških lepil so poliuretanska lepila, vendar so zato tudi dražja. Lepila so vse bolj ekološka in brez formaldehida, saj je težava slednjega, da sprošča emisije v okolje. Pred poliuretanskimi lepili so se pogosteje uporabljala melaminska lepila, ki sicer oddajajo nekaj emisij, a so kontrolirana z evropskimi standardi. Ker poliuretan ni primeren za določene procese proizvodnje stiskanja in vrste lesa, se melaminska lepila še vedno uporabljajo. Vse priljubljenejša izvedba, ki pa je malenkost dražja zaradi večje količine vgrajenega lesa (zaradi statike so potrebni debelejši prerezi stenskih elementov) in bolj zamudnega procesa izdelave, so lesene plošče brez lepila, pri katerih so lesene lamele v ploskovne elemente povezane z mozniki.
Obstojnost lesene konstrukcije
Kadar gre les skozi ustrezen tehnološki postopek sušenja, da je vsaj dve uri izpostavljen temperaturi 70 °C, pravimo, da je les tehnično suh in je trajen, če ostane suh. Nedostopnost vlage (oz. če je ta le kratkotrajna, potem mora biti ustrezno prezračevan), je eno od zagotovil, da ga ne bodo napadle plesni, zajedavci ali drugi škodljivci.
Pozornost je potrebna tudi na strani ostalih izvajalcev del (odtoki, okenske police, vodne inštalacije), saj lahko npr. že mala razpoka v kopalnici nad tuš kadjo na stiku s keramiko, skozi katero odteka voda v leseno konstrukcijo objekta, povzroči zamakanje. Zamakanje, ki v primeru ne ukrepanja lahko v nekaj letih povzroči ogromno škodo na leseni konstrukciji.
Če se kljub vsemu pojavijo toplotni mostovi in plesni
Toplotni mostovi se načeloma ne pojavijo, saj je les izolator. Ampak so lahko odvisni od drugih elementov, kot so jekleni nosilci, ki preidejo izolacijski material in potem lahko pride do kondenzacije, ki jo vase vsrka les. V primeru plesni in trohnobe je najprej treba odstraniti vzrok. Uspešnost sanacije je odvisna od stopnje degradacije lesa in na osnovi tega strokovnjaki izračunajo, kako to vpliva na nosilnost lesa.
