Dřevěné konstrukce a metody jejich ochrany v souvislosti se stavební fyzikou
Navrhování a provádění stavebních konstrukcí kde jsou hlavní konstrukční prvky ze dřeva a materiálů na bázi dřeva má svá specifika. Navrhování a provádění těchto konstrukcí do prostorů stávajících krovů je o to složitější, že ne vždy jsou stávající konstrukce krovu, ale i stropu pod půdním prostorem vhodné pro vybudování nového plnohodnotného obytného prostoru. Mnohdy také musíme brát na zřetel i současný technický a zdravotní stav konstrukčních prvků krovu a stropu. Musíme tedy předpokládat potřebu úprav a zvýšení únosnosti stávajících konstrukcí, ale i potřebu výměny a oprav konstrukcí poškozených biotickými činiteli. Je zřejmé že v každém jednotlivém podkroví může nastat nespočet variací a kombinací specifických problémů, které je třeba řešit.
Vlastnímu zpracování projektu by proto měla předcházet pečlivá prohlídka a posouzení všech prvků krovu a stropní konstrukce mezi posledním podlažím a půdou z hlediska možného poškození biotickými škůdci, tj. plísněmi, dřevokaznými houbami a dřevokazným hmyzem, a statické posouzení stávajících nosných konstrukcí a prvků krovu a stropu z hlediska jejich únosnosti při stávajícím technickém stavu, aby bylo možno v projektu rozhodnout které nosné prvky bude třeba vyměnit, a které ve vztahu k novému užití zesílit. Teprve na základě takovéhoto průzkumu lze seriozně zpracovat příslušný projekt a rozpočet stavby. Dodatečná zjištění poškození jednotlivých prvků mohou vlastní provádění stavby značně zdržet a prodražit. Pokud investor vzhledem k vysokým finančním nákladům na půdní vestavbu od záměru realizovat v půdním prostoru novou bytovou jednotku ustoupí, získá alespoň seriozní podklady pro nezbytné opravy a údržbu stávajících konstrukcí krovu a stropu.
Nejdůležitější zásadou řešení nových konstrukcí obvodového pláště při realizaci půdní vestavby je však tak zvaná konstrukční ochrana dřeva. To znamená že skladba a provedení nového střešního pláště a stropu je navržena tak aby byla v maximální míře vyloučena možnost zatékání do těchto konstrukcí. Dále je třeba prokázat výpočtem že v konstrukci pláště nebude docházet ke kondenzaci vodní páry a dořešit veškeré nezbytné detaily odvětrání pláště kterými tuto skutečnost zabezpečíme. Stejně tak důležité je ověřit že rovnovážná vlhkost dřevěných konstrukčních prvků uvnitř navrhované skladby konstrukce bude odpovídat podmínkám konstrukční ochrany dřeva. To znamená, že parciální tlaky vodní páry v konstrukci, respektive relativní vlhkost prostředí uvnitř konstrukce bude pouze tak vysoká, aby rovnovážná hmotnostní vlhkost dřeva pro zjištěné hodnoty teploty a relativní vlhkosti byla nižší nebo rovna 14 %. Improvizace bez dostatečných teoretických ověření může být příčinou vážných havárií s titulu nadměrného hromadění zkondenzované vodní páry uvnitř nové konstrukce stropu, nebo střešního pláště a nárůstu rovnovážné vlhkosti dřeva v konstrukcích nad 20 %.
Chemická ochrana dřeva je pouze doplňkem a měla by se používat pouze prevence. Tam kde nejsou konstrukce řešeny tak aby se v nich při provozu bytu nevytvářely podmínky vhodné pro život a rozvoj dřevokazných hub a plísní, tam chemická ochrana nepomůže. V praxi obvykle prováděcí firma zajistí snesení napadené pozednice a napadených částí krokví. Nikdo se však nezajímá o drobné úlomky dřeva z těchto mnohdy zcela se rozpadajících konstrukčních prvků, a o piliny vzniklé při jejich rozřezávání. To je něco obdobného jako kdyby se zapomnělo na úklid operačního sálu před novou operací. Všechny zbytky dřevokaznými houbami a hmyzem napadeného dřeva ponechané bez povšimnutí poblíž nově zabudovaných konstrukčních prvků, mohou být zdrojem jejich nákazy. Představa že negativní vlivy nevhodného řešení a nedbalého provedení nových konstrukcí na dřevěné konstrukční prvky bude eliminována vhodnou chemickou ochranou je naprosto zcestná. Navíc pod pojmem impregnace dřevěných prvků nosných konstrukcí si nelze představovat jejich natření nějakou impregnační látkou. Pokud není do dřeva aplikováno účinné množství ochranné impregnační látky, je takováto impregnace málo účinná, nebo zcela neúčinná.
Nestačí proto při rekonstrukcích dřevěných krovů, ale i stropů přistupovat k návrhu oprav a úprav pouze z hlediska statiky a stability konstrukce, i když je to základ bez kterého může být oprava, nebo rekonstrukce krovu vážným porušením bezpečnosti stavby, a někdy i ohrožením zdraví a životů těch kteří stavbu provádějí, nebo užívají.
K zajištění trvanlivosti a životnosti nových konstrukcí na bázi dřeva je bezpodmínečně nutno posoudit všechny navrhované úpravy z hlediska stavební tepelné techniky, a zejména pak z hlediska možné difúze a kondenzace vodní páry v nově navrhovaných konstrukcích. Zodpovědný projektant obvykle prověří výpočtem možnost kondenzace vodní páry ve skladbě nově navrhovaného střešního pláště, nemůže však posoudit z tohoto hlediska příslušné prováděcí detaily, když je ani k povolení, ani k provádění stavby nemusí řešit. Jejich řešení obvykle záležitostí příslušné prováděcí stavební firmy. Z veškerou úctou ke každému tesařskému mistrovi, který musí mít řadu odborných znalostí k tomu aby mohl náročné opravy a rekonstrukce složitých, někdy i stoletých konstrukcí dřevěných krovů a stropů provádět nelze předpokládat, že by byl schopen i z časového hlediska posoudit v průběhu provádění rekonstrukce veškeré úpravy které řemeslně správně provede, jak se budou chovat při užívání stavby z hlediska difúze a kondenzace vodní páry v konstrukci.
Mnohé nadějné a líbivé projekty, pokud nejsou dořešeny až do všech podrobností prováděcích detailů jsou často předmětem řady rozčarování už při provádění stavby, nehledě na nemilá překvapení při jejím užívání. Na základě všech dosavadních zkušeností lze říci že půdní vestavby nemohou být spolehlivě realizovány podle projektové dokumentace ke stavebnímu řízení v měřítku 1:100 ani 1:50. Důležitý je také stavební dozor který nepřipustí žádné neověřené improvizace.
Pokud se návrhem skladby obvodového pláště vestavěného obytného podkroví zabýváme s ohledem na uvedené skutečností právě z hlediska jeho životnosti a funkční spolehlivosti, není možné přistoupit k jeho realizaci na základě jednoho ideálního tepelně technického posouzení. Podívejme se na jednu a tutéž skladbu konstrukce z pohledu možných variant které mohou při provedení konstrukce nastat. Zvolíme klasickou konstrukci pláště s tepelnou izolací na výšku krokví, která je z vnější strany opatřena difúzní folií, pojistnou hydroizolací. Z vnitřní strany je aplikována parozábrana a podhled ze sádrokartonových desek. V projektu nejsou další požadavky na uvedené materiály upřesněny a prováděcí firma použije materiály na trhu běžně dostupné.
Na první pohled lze tuto konstrukci považovat za vhodnou pro daný účel použití. Pokud se však podíváme na možnost kondenzace vodní páry ve shodné konstrukci kde je příslušná parozábrana degradována prostupy el. instalace, případně nekvalitním provedením spojů a napojení na ostatní konstrukce a prostupy instalací, bude situace z hlediska životnosti a spolehlivosti takovéto konstrukce odlišná.
V tomto případě bude navržená konstrukce střešního pláště z hlediska množství zkondenzované vodní páry zcela nevhodná a riziko snížení životnosti konstrukce vysoké. Naskýtá se však možnost tuto situaci řešit použitím účinnější parozábrany.
I v tomto případě by se na základě povrchního vyhodnocení tepelně technického posouzení stavební konstrukce mohlo zdát že konstrukci se podařilo i při uvažování degradace difúzních parametrů parozábrany vyřešit.
Při pečlivém prozkoumání rozložení tlaků vodní páry v konstrukci a aktuální míry kondenzace a odparu vodní páry, (viz grafy ve fotogalerii), však musíme předpokládat že dřevěné nosné prvky, krokve probíhající tepelně izolační vrstvou budou po dobu minimálně čtyř měsíců v roce vystaveny střídavě podle konkrétních podmínek vnitřního a vnějšího prostředí přibližně v horní třetině průřezu teplotním a vlhkostním podmínkám kterým odpovídá rovnovážná hmotnostní vlhkost dřeva cca 20 až 30 %. Pokud do tepelně technického posouzení zahrneme ještě vliv tepelných mostů, krokví probíhajících tepelně izolační vrstvou, zjistíme že navrhovaná konstrukce nevyhovuje ani z hlediska požadovaného součinitele prostupu tepla.
Závěr
O to složitější však bude řešit z hlediska konstrukční ochrany stavebních konstrukcí na bázi dřeva různé zapuštěné lodžie do střešního pláště a oplechované boční stěny vikýřů a podobně. Chceme li však skutečně navrhovat a provádět spolehlivé vestavby podkrovních obytných prostor, není možné přenechat řešení důležitých problémů na stavebních mistrech, nebo stavbyvedoucích až v průběhu realizace stavby. Bez seriózní studie proveditelnosti příslušného architektonického návrhu se bude většinou jednat o poměrně neseriózní hazard s finančními prostředky investora. V některých případech může dojít vestavbou nového obytného podkroví i k postupné destrukci původního krovu, nebo stropu který v dobře provětrávané půdě a za podmínek pravidelné údržby krytiny sloužil svému účelu možná desítky i stovky let.
Tento článek byl vypracován Ing. Pavlem Kubů v rámci odborné konference IZOLACE 2005 pořádané firmou A.W.A.L. s.r.o.