Prevence jako nejlepší způsob sanace

13. ledna 2009

Poruchy dřeva zabudovaného ve stavbách zpravidla začínají jako drobná poškození, která rostou úměrně s naší nevšímavostí. Brzké odhalení a zákrok v pravou chvíli vyřeší problém na dlouhou dobu a za přijatelnou cenu. V případě, že závady zůstávají bez povšimnutí, prudce stoupá nebezpečí znehodnocení interiérových částí budov nebo dokonce narušení statiky nosných konstrukcí, čímž se rapidně zvedá cena záchranných prací.

Poškození dřeva má svoje charakteristické znaky a není těžké jej odhalit i bez zvláštního nebo drahého vybavení. Včasný zásah může prodloužit životnost staveb o několik desetiletí. Tento příspěvek má za úkol seznámit čtenáře s nejčastějšími poruchami, které je možné lokalizovat i při vcelku nenáročné prohlídce stavby. Sekundárně bychom rádi čtenářům nabídli přehled ochranných opatření, která slouží pro zpomalení nebo úplné zastavení vývoje zjištěné poruchy.

Poruchou objektu, stavební konstrukce nebo prvku se rozumí každá změna oproti původnímu stavu, která se projevuje menší odolností vůči konkrétním účinkům zatížení a prostředí (např. snižuje jejich únosnost, bezpečnost, použitelnost, životnost, trvanlivost, estetiku apod.).

Fyzikální poškození
Příčinou fyzikálního poškození je především změna vlhkosti dřeva způsobená změnou atmosférické vlhkosti prostředí a teploty, čímž vzniká vnitřní napětí a následná deformace, která je závislá na rychlosti změny. Voda pronikající do konstrukčního dřeva staveb je nejen prvotním činitelem poškození, ale zároveň základní podmínkou pro rozvoj biotického poškození (houby, plísně, bakterie). Voda se do staveb dostává jako:

srážková voda (déšť, mrholení, kroupy, sníh) přes:

porušenou střešní krytinu,

závady v oplechování komínů, stožárů, atik, úžlabí,

promočené obvodové stěny (chybějící okapy a svody),

otevřená okna;

vzlínající vlhkost (kapilární voda) vlivem:

nedostatečného odvedení povrchových vod z okolí objektu,

poškození okapů a svodů,

nefunkčních odvodňovacích rigolů,

smáčení dešťovou vodou a ostříkávání z vozovek,

nahromaděného sněhu;

kondenzovaná vlhkost při:

nedostatečné tepelné izolaci a v místě tepelných mostů,

vysoké vlhkosti prostředí (bazény),

neprodyšně uzavřeném dřevu (dřevo pod linoleem),

špatném odvětrání místností a dalších uzavřených prostor;

vlhkost zabudovaná ve stavbě při:

mokrém stavebním procesu (čerstvé betony),

promočení násypů v průběhu stavby;

narušené vnitřní instalace vodovodu nebo odpadů zejména v:

kuchyních,

sanitárních místnostech.

Preventivní prohlídky a ochranná opatření, kterými je možné zabránit další destrukci dřevěných konstrukcí zabudovaných do staveb vlivem fyzikálního poškození, jsou velmi jednoduchá.

Průniku srážkové vody (cílem je chránit dřevo před vodními srážkami) se dá zabránit pravidelnou údržbou střešní krytiny, vhodným řešením detailů, například oplechováním komínů, atik a úžlabí, čištěním a údržbou střešních okapů a svodů a pravidelnou údržbou střešních oken.

Vzlínající vlhkost (cílem je eliminace kontaktu dřeva s jinými vlhkými materiály) omezíte odstraněním zdrojů zvýšené zemní vlhkosti, osazením vodotěsné izolace zdiva, omezením kontaktu dřeva se zemí a omezením kontaktu dřeva se zdivem.

Kondenzovaná vlhkost (cílem je zamezení tvorby kondenzátu) se nebude tvořit při návrhu vhodné tepelné izolace, návrhu správného větrání (bez kondenzování vody a sorpce) a při odstranění neprodyšných nátěrů a podlahovin (např. linoleum).

Vlhkost zabudovanou ve stavbě (cílem je omezení používání mokrých procesů) snížíte vyloučením mokrých procesů z částí stavby, kde by došlo ke kontaktu se dřevem, a tím, že budete dbát na zakrytí dřevěných částí stavby po celou dobu rekonstrukce.

Nezbytná údržba všech vnitřních instalací vás ochrání před jejich narušením.

Biotické poškození
Prvotní příčinou biotického poškození dřeva zabudovaného ve stavbách je voda. Dostatek vody potřebují nejnebezpečnější škůdci dřeva – dřevokazné houby a dřevokazný hmyz, ale potřebují ji i méně závažní škůdci – plísně, dřevozbarvující houby a bakterie. Houby mohou vytvářet ve dřevě plísňové porosty (plísně), způsobovat zbarvení (dřevozbarvující houby) nebo zapříčiňovat jeho rozklad, který se označuje jako hniloba (dřevokazné houby). Na stavbách dochází nejčastěji k poškození houbami hnědého tlení (rozkládají celulózy a hemicelulózy), které výrazně ovlivňují mechanické vlastnosti konstrukčních prvků.

Rozklad všech složek buněčných stěn (včetně ligninu) vyvolávají houby bílého tlení, které snižují mechanické vlastnosti dřeva podstatně pomaleji než houby hnědého tlení. Ze statického pohledu méně závažné poruchy způsobuje dřevokazný hmyz, který v larválním stadiu poškozuje dřevo. Degradace dřeva potom závisí na velikosti, množství a lokalizaci požerků. Pro růst a aktivitu biotických škůdců je potřeba vhodná kombinace několika podmínek.

Napadení dřevokaznou hnilobou usnadňuje:

vlhkost dřeva – minimálně 20 %, optimální nad 30 % (podle druhu hub),
teplota od +3 do +40 °C, optimální 20 až 25 °C,
přítomnost kyslíku (potřebný k vývoji organizmů),
kyselost – optimální hodnota pH je 4,5 až 5,5,
přímý kontakt se zdivem nebo neprodyšnost konstrukce.

Napadení dřevokazným hmyzem usnadňuje:

vlhkost dřeva – minimálně 10 %,
teplota – optimální 20 až 30 °C, larvy přežívají teploty od -20 do +50 °C,
přítomnost kyslíku.

Uveďme si také seznam úkonů preventivní prohlídky a ochranných opatření, kterými je možné zabránit další destrukci dřevěných konstrukcí zabudovaných do staveb vlivem biotického poškození.

Při dřevokazné hnilobě je cílem eliminovat vhodné podmínky pro rozvoj hniloby, a to:

snížením vlhkosti pod 20 %,
přirozeným větráním,
pravidelnou preventivní chemickou ochranou,
eliminováním kontaktu se zdivem a neprodyšností konstrukce,
sterilizací částí s aktivní hnilobou (ohřevem, plynováním, opalováním, mikrovlnným zářením, radiací v laboratorních podmínkach).

U dřevokazného hmyzu je cílem eliminovat vhodné podmínky pro rozvoj hmyzu:

povrchovou hladkostí a odkorněností,
snížením vlhkosti pod 10 % (v exteriéru nedosažitelné),
prováděním pravidelné preventivní chemické ochrany,
sterilizací části s aktivní hnilobou (ohřevem, plynováním, opalováním, radiací v laboratorních podmínkách).

Abiotické poškození
Poruchy vyvolané atmosférickou korozí dřeva (např. fotodegradace, barevné změny, eroze, rozměrové změny, deformace, trhliny) jsou vlastně změny způsobené vlivem přirozeného stárnutí dřeva především ve venkovních expozicích. V interiérech je stárnutí dřeva podstatně pomalejší. Závažné poruchy dřevěných konstrukcí vznikají požárem. Náchylnost dřeva k tepelné degradaci může být vážným problémem.

Na druhou stranu s dostatečnou dimenzí trámů (nosníků) si masivní dřevo při požárech zachovává svoji nosnost podstatně déle než ocelové nosníky. Při preventivních prohlídkách a zjišťování stavu poškození dřeva je nejsložitější identifikace ztráty pevnosti trámů tam, kde dochází nebo došlo ke kontaktu dřeva s agresivními chemikáliemi.

Důvodem je výraznější snížení pevnosti, které není pouhým okem na první pohled viditelné. Mezi hlavní faktory, které vyvolávají jednotlivé druhy abiotického poškození, patří:

atmosférická koroze:

sluneční záření,

cyklická změna teploty,

vlhkostní změny (déšť, mrholení, kroupy, sníh, mráz),

znečištění ovzduší (prach, emise, písek),

mikroorganismy,

vítr;

tepelná degradace:

přítomnost kyslíku,

vlhkost (zvyšuje odolnost k zapálení),

kvalita povrchu a poměr mezi povrchem a objemem trámu,

hustota dřeva a obsah hemicelulóz,

dostatečně vysoká teplota;

agresivní chemikálie:

koncentrace chemikálie,

druh rozpouštědla (rozpouštědla jako např. voda přispívají ke ztrátě pevnosti),

doba působení,

teplota vystavení (s teplotou roste rychlost reakce).

Jednoduché preventivní prohlídky a ochranná opatření zabrání další destrukci dřevěných konstrukcí zabudovaných do staveb vlivem abiotického poškození.

Atmosférické korozi může zabránit výběr vhodného druhu dřeva, preventivní konstrukční opatření a povrchové ošetření proti povětrnosti.

Na snížení tepelné degradace se používají retardéry hoření (ohnivzdorné látky). Třeba zajistit konstrukčně bezpečnostní opatření proti vzniku požáru (dělení stavby na požární úseky, požární signalizace, stabilní hasicí zařízení, požární klapky, dveře) a využívat požárně fyzikální vlastnosti dřeva (tvarová a povrchová optimalizace konstrukčních prvků).

Důležitou podmínkou je celkové omezení kontaktu agresivních chemikálií se zabudovaným dřevem.

Ostatní poškození
Poškození nazývané v učebnicích poněkud eufemisticky jako ostatní má společného jmenovatele, kterým není nikdo jiný než člověk. Ten totiž svým přístupem při výběru materiálu, jako projektant a zhotovitel stavby a v neposlední řadě i jako její uživatel, je obvykle odpovědný za poruchy vyvolané nekvalitně provedenou prací nebo nesprávným užíváním stavby.

Mezi hlavní faktory, které vyvolávají jednotlivé druhy ostatního poškození, patří:

růstové a výrobní chyby:

suky, trhliny (nadměrné množství a především velikost v závislosti na umístění v prvku),

zabudovaná hniloba a požerky hmyzu,

nadměrný odklon vláken, stáčivost a křivost trámů, špatně odkorněné obliny,

tlakové dřevo,

nevhodné povrchové úpravy;

projekční chyby:

konstrukční závady,

nedostatečné dimenzování;

změny zatížení konstrukce:

nadměrné zatížení (výměna střešní krytiny, nahodilé zatížení sněhem),

neuvážené odlehčení (poškození větrem, roztlakem kleneb),

nevhodné rekonstrukční zásahy,

dynamické namáhání (doprava v těsné blízkosti stavby).

Zabránit další destrukci dřevěných konstrukcí zabudovaných do staveb vlivem ostatního poškození se dá preventivní prohlídkami a následujícími ochrannými opatřeními:

růstové a výrobní chyby:

eliminovat výskyt prvků s větším množstvím přirozených vad dřeva,

nepoužívat bioticky poškozené dřevo,

při výrobě konstrukčních prvků dbát na kvalitu provedení,

používat vhodné povrchové úpravy;

projekční chyby:

hledat individuální řešení pro danou situaci,

nepodceňovat dimenzování,

orientovat se v typologii a funkci historických konstrukcí;

změny zatížení konstrukce:

nadměrně nezatěžovat dřevěné konstrukce (ani při opravách),

vyhýbat se lokálnímu přetěžování a nesymetrickým stavům zatížení,

vyloučit dynamické namáhání.

Závěrem je potřeba konstatovat, že čím dříve si vlastníci staveb začnou uvědomovat nutnost pravidelných preventivních prohlídek (dobrý hospodář při přívalovém dešti nesedí v křesle, ale jde se podívat na půdu) a s tím souvisejících ochranných opatření, tím větší mají naději na prodloužení životnosti dřevěných konstrukcí zabudovaných ve stavbě až o několik desítek let. V opačném případě se s největší pravděpodobností stavby začnou kontinuálně s časem proměňovat v archeologická naleziště. Prevence je vždy lepší než léčba a výdaje na včasné opravy jsou mnohem menší než výdaje na celkové výměny konstrukcí v případě, kdy se nechají prvotní problémy bez povšimnutí.

Odbornou pomoc při řešení komplikovaných situací stavebnětechnických průzkumů dřevěných konstrukcí nabízejí specializovaná vědeckovýzkumná pracoviště, jako je např. Ústav teoretické a aplikované mechaniky (ÚTAM) AV ČR, v. v. i., v Praze nebo Ústav nauky o dřevě (ÚNoD) Lesnické a dřevařské fakulty Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.

Ing. Mária Kotlínová, Ing. Michal Kloiber, Ing. Jiří Bláha
Foto: archiv autorů