Dřevostavby a životnost – poruchy, chyby, rekonstrukce

Dřevěné stavby v rámci individuální (rodinné, rekreační, podnikatelské a jiné objekty), ale také společenské výstavby (sportovní, kulturní a jiné objekty) mají i v současnosti mezi stavbami na bázi silikátů, železobetonu a kovu významné místo. Příčinou jejich výstavby v různých účelových a stavebních situacích jsou požadované rozličné výhody spojené s přednostmi dřeva.

Mezi základní výhody patří z architektonicko-konstrukčního hlediska přitažlivý exteriérový a interiérový výraz stavby s přiznaným dřevem, rychlá realizace a možnost užívání stavby, nižší investiční náklady na kompletní stavbu, výborné pevnostní vlastnosti dřeva ve srovnání s jeho hmotností, jeho statická spolehlivost při požárním zatížení, seismická odolnost, dobré tepelněizolační vlastnosti a lepší tepelná ochrana v drsných klimatických podmínkách, nižší provozní náklady na vytápění, zdravotní nezávadnost a vytváření příjemného obytného klimatu, lehké umělecké opracování a spojitelnost dřeva, trvalá obnovitelnost dřeva, šetrnost k životnímu prostředí (ekologičnost), snazší likvidace, využití dřeva jako energetického zdroje po skončení doby používání a podobně.

Požadavky na stavby
Aby byla stavba využita spolehlivě, hospodárně a funkčně, musí se zabezpečit její architektonická a stavebnětechnická kvalita i životnost, a to minimálně generační. V rámci těchto požadavků existují nároky na absenci chyb a poruch při realizaci nebo jejich minimální výskyt během provozu (životnosti) stavby. Ideální stavba by měla vyžadovat minimální frekvenci údržby a oprav a měla by vystačit bez nutnosti modernizace, regenerace (obnovy), rekonstrukce, či dokonce asanace. Předpokladem vytvoření a zabezpečení uvedených požadavků je kvalitní projekt a kvalitní realizace – to znamená myslet nadčasově a individuálně účelově, dodržovat minimální požadavky technických norem, využívat osvědčená kvalitní stavební řešení dostupná na trhu, dodržovat správné zásady zabudování a konstrukční ochrany dřeva a nezanedbávat základní a nutnou péči o stavbu a podobně.

Podstata poruch dřevěných staveb
Dřevěné stavby mají hlavní nosnou konstrukci ze dřeva a materiálů na bázi dřeva. Také pro zhotovení exteriérových a interiérových finálních konstrukcí se využívá dřevo (rošty, obklady nebo jiné konstrukce). Podíl dřeva ve stavbě převažuje nad ostatními materiály.

Předpokladem vzniku poruch staveb ze dřeva je samotná hmotná podstata dřeva jako organického materiálu, náchylného na různá znehodnocení. Vznik a průběh poruch závisí především na druhu dřeva a expozičních podmínkách stavby, ve značné mí­ře i na použité ochraně a péči o stavbu [2].

Dřevo má víc předností než nedostatků, nedostatky je však třeba respektovat, eliminovat správnými stavebními řešeními a opatřeními a předcházet zbytečným chybám a poruchám různého stupně a rozsahu pro dřevěné stavby. Za nedostatky dřeva jako součásti stavebních konstrukcích považujeme jeho náchylnost ke znehodnocení houbami a hmyzem, hořlavost a podobně. Omezíme-li vliv škodlivých činitelů – abiotických (například vody, slunečního záření a sálavého tepla) i biotických (například plísní, dřevokazných hub a hmyzu), významně zamezíme vzniku různých typů poruch a následně se zachová hodnota a životnost stavby (účelová, ekonomická nebo morální).

Žádná stavba zhotovená člověkem se nedá považovat za stoprocentně dokonalou, absolutně odolnou proti poruchám, a tedy nekonečně trvanlivou. Všechny stavby jsou vystaveny nejrůznějším druhům expozičních zatížení a namáhání a po čase nastávají různé změny od původního stavu, čili poruchy. Na vznik poruch jsou náchylnější stavby, které mají vstupní chyby nebo byl k jejich zhotovení použit chybný materiál. Poruchy staveb vznikají v důsledku očekávaných vlivů (projektované zatížení, měnící se klima atd.) a neočekávaných vlivů (podmíněných vstupními chybami, chybnými materiály, změnami v užívání atd.). Každá porucha přináší zhoršení skutkového stavu stavby a snížení její hodnoty a životnosti [2].

Faktory ovlivňující životnost dřevěných staveb
Životnost staveb negativně ovlivňují někte­ré aspekty, především různé typy poruch. Na zkrácení životnosti stavby se v rámci etap její existence (projekt, zhotovení, užívání) podílejí faktory jako nedostatky v projektu (materiálové, statické, konstrukčně-ochranné, chyby a podobně), nedostatky při zhotovení (nevhodné technické změny, technologie a podobně), chyby při užívání (nevhodné klima a zatížení, nedostatečná údržba), nepředvídatelné události (živelné pohromy, požáry a podobně) a změny v normách a předpisech [2].

Poruchy dřevěných staveb
Poruchou stavby se rozumí každá změna skutkového stavu v porovnání s původním stavem spojená se snížením její užitkové nebo památkové hodnoty. V každé stavbě se v průběhu času vyskytnou nebo dodatečně zjistí určité defekty, které se charakterizují buď jako vstupní chyba, nebo vzniklá porucha. Poruchy v objektech na bázi dřeva vznikají následkem prvotních poškození dřeva (vliv vody a vlhkosti, slunečního záření, imisí atd.), při záměrném a nezáměrném vystavení stavby náročnějším podmínkám (vlivem dřevokazných hub, hmyzu atd.), při živelných událostech (povodních, požárech atd.). Další poruchy staveb na bázi dřeva vznikají v důsledku prvotních nebo současných poškození nedřevěných prvků a částí stavby, jako jsou například základy, zdivo, střešní krytina či povrchové úpravy, a to vlivem srážkové a spodní vody, imisí, bakterií, hub, vibrací, povodní, požárů a podobně [2].

Projevy poruch jsou různé. Může jít o trhliny (v základech, stěnách, stropech a ve střechách), zvýšené deformace (průhyby) dřevěných konstrukcí a prvků, změněnou barvu a povrchovou strukturu materiálu, zvýšenou vlhkost prvků a konstrukcí nebo sednutí nosných stěn a prvků.

Výskytu poruch lze do značné míry předcházet volbou vhodných kvalitních materiálů, správnými konstrukčními řešeními a péčí o stavbu.

Voda jako prvotní činitel poškození dřeva a poruch
Velmi častým prvotním činitelem vzniku poškození dřeva a poruch dřevostaveb je vlhkost – voda ve formě vodní páry, v kapalném stavu a podobně. Nadměrná vlhkost snižuje pevnost a ovlivňuje tepelnětechnické vlastnosti a také vytváří vhodné podmínky pro vznik plísní a působení hub a hmyzu, narušení povrchových úprav a jiné. Voda může vnikat do materiálů, konstrukcí a detailů stavby několika způsoby, například nedostatečnou hydroizolací základů, při odstřikování od povrchu země na stěny nebo při dešti zatékáním pod střešní konstrukci.

V interiéru si voda najde cestu přes nedostatečné detaily osazení umyvadel, van a sprch, přes nehydrofobizované povrchy a trhliny v obkladech a dlažbě v mokrých provozech místností a koutů, z poškozených částí vodovodního systému a podobně. U nesprávného tepelnětechnického návrhu obalových konstrukcí a detailů (stěn, střechy, stropů) vzniká riziko tvorby kondenzované vody na interiérových površích a uvnitř konstrukce. Zvýšená vlhkost stavby je zapříčiněna i nedostatečným nebo nesprávným větráním a taktéž nesprávným režimem provozu.

Vnikání vody do dřeva nebo do dřevěných konstrukcí se dá účinně zabránit komplexním řešením konstrukční ochrany. Tou se rozumí dostatečná výška osazení dřeva nad terénem (300 mm a více), štěrkové obsypy základů, dodatečná kvalitní a souvislá vodorovná hydroizolace základů, vhodné přesahy střech, vhodné ekologické paropropustné a vodoodpudivé nátěry obkladů, zbytečné nevystavování dřeva povětrnosti a podobně. Chemickou ochranu – preventivně fungicidní a insekticidní ošetření dřeva máčením – je třeba používat v nevyhnutelné míře. Přijatelná interiérová vlhkost (30 až 60 %) se dá udržet větráním okny ve sklopené poloze, respektive používáním ventilátorů vzduchotechniky.

Vstupní chyby a poruchy
Vstupní chyby, které vyúsťují do poruch, jsou zapříčiněny podstatnými chybami a poruchami ve stavebněkonstrukčním řešení a ochraně dřevěné stavby v projektu prvního stupně na stavební povolení nebo druhého stupně, tedy vykonávacího (realizačního) projektu. Jsou to například složité a nepraktické architektonické návrhy staveb a detailů různých systémů dřevěných staveb, použití střešních oken v drsných klimatických podmínkách, nesprávně navržené a neověřené skladby obalových konstrukcí z tepelnětechnického hlediska, nesprávný výběr a volba materiálů (upřednostňování nižší ceny nebo necertifikovaných materiálů).

Podstatné nedostatky ve stádiu projektu se vnášejí nedostatečnou zkušeností, nedůsledným přístupem nebo nepraktickým myšlením při návrhu konkrétního dřevěného stavebního systému. K architektuře dřevěných stavebních systémů je třeba přistupovat specificky, to znamená respektovat přednosti a nedostatky dřeva na zabudování, statické možnosti příslušného systému, technologické možnosti výrobce (výroba, přeprava, montáž), vlastnosti jiných materiálů, cenovou dostupnost a podobně. Standardním nedostatkem v projektu je principiálně a rámcově nezohledněný terén parcely stavby a k tomu vyhovující návrh minimální výšky základové desky nad terénem z důvodu ochrany dřeva proti vlhkosti a zároveň co nejpohodlnějšího vstupu. Při realizaci základů často vzniká jejich nesprávné výškové osazení nad terén. Povrchová voda tak může přímo vnikat do detailu styku dřeva se základem, na dřevo působí voda odstřikující z okolních povrchů, i dešťová voda a voda z tajícího sněhu. K zásadním detailům, které významně ovlivňují životnost stavby, patří i detail osazení dřevěné stavby na základ. V návrhu obalových konstrukcí na bázi dřeva je třeba zohledňovat správné použití větrových překážek, parozábran a parobrzd. Musejí se použít tak, aby do konstrukce nevnikal teplý vlhký vzduch z interiéru a z exteriéru nepůsobil chladný průvan. Pokud se uplatní dřevěné exteriérové obklady, je třeba navrhnout účelné přesahy střechy. Tím se dosáhne jejich lepší ochrany před deštěm a ostatními negativními vlivy počasí.

Samotná realizace dřevěných staveb by se měla vykonávat podle odborně a dostatečně podrobně zpracované vykonávací projektové dokumentace. V ní se obvykle odstraní vstupní chyby a nedostatky projektu prvního stupně a zároveň zpřesní a ověří vhodné druhy materiálů, skladby konstrukcí a detailů z hlediska statického, tepelnětechnického, požárnětechnického, hygienického, akustického, i z pohledu trvanlivosti a estetiky. V praxi se technicky podrobnější vykonávací dokumentace obvykle nezpracovává, respektive odborněji nekontroluje. Realizace probíhá podle dokumentace na stavební povolení, což přináší riziko nečekaných poruch. Úroveň vyloučení vstupních chyb a nedostatků se přenáší do výroby, montáže a provozu stavby. Úroveň bezchybnosti architektonicko-technické kvality a životnosti stavby závisí na zodpovědnosti přístupu a zkušenostech realizačního týmu. Poruchy zapříčiněné nekvalitní realizací se mohou projevit okamžitě během provozu stavby. Při realizaci je třeba dodržovat tyto zásady: do stavby zabudovávat pevnostní třídu a vlhkost řeziva podle statiky (dřevo zdravé a suché), dodržet statické návrhy konstrukcí (hlavně je nezjednodušovat pro nižší cenu), dodržet tepelnětechnické vlastnosti minimálně ve standardu norem, realizovat každou potřebnou konstrukční ochranu dřeva proti nežádoucím zvýšeným vlivům vlhkosti a jen v nevyhnutelné míře aplikovat chemickou ochranu, na exponované části konstrukce použít dřevo s vyšší přirozenou trvanlivostí, například modřín místo smrku, dodržet dimenze prvků a taktéž i realizaci statických spojů prvků a podobně.

Pro realizaci vrchní stavby je důležitá kvalitně připravená základová konstrukce, tedy dodržená minimální výška nad terénem, pevnost, rovinnost, pravoúhlost a správné vnější rozměry. Vrchní dřevěnou stavbu je třeba na základ připevnit kovovými spojovacími prostředky a použít vodorovnou souvislou hydroizolaci. Aby byly vyloučeny zbytečné poruchy z realizace, je nevyhnutelné kvalitu vykonávaných prací kontrolovat. Standardní způsob představuje zabezpečení odborného stavebního dozoru na stavbě.

Odstraňování poruch a poškození
Způsob a postup odstraňování poruch a poškození dřevěných staveb závisí na jejich druhu, rozsahu a stavební situaci (jak je příslušná část konstrukčně řešena a jak navazuje na další konstrukce). Každou poruchu je třeba odborně analyzovat (rozsah, závažnost, příčinu vzniku a podobně), stanovit řešení a dosáhnout kvalitního a bezpečného odstranění. Odstranit poruchu znamená odstranit její příčinu. Samotný projev poruchy nemusí být velký, například trhlina na povrchu omítky, avšak odstraňování příčiny z hlediska rozsahu a nákladů je poměrně náročné (například zpevňování základové konstrukce). Běžné poruchy, například malé poškození krytiny nebo opotřebení povrchové úpravy dřeva, je vhodné průběžně odstraňovat základní údržbou. Tím se vyloučí přesah poruchy na další místa.

Když se běžná péče – údržba a opravy chyb a poruch – zanedbává, vždy to vede k rozsáhlejším a vyšším stupňům poruch, snížení hodnoty a životnosti stavby. Někdy je nutné přistoupit až k celkové rekonstrukci.
Rekonstrukce stavby představuje stavební zásah do svislých a vodorovných konstrukcí. Mění se technické parametry (zvyšuje se pevnost, tepelná ochrana apod.), ale může jít i o účelovou a funkční přestavbu [2].
K opravě nebo rekonstrukci stavby na bázi dřeva je třeba přistupovat individuálně, vycházet z komplexní analýzy jejího konstrukčního řešení, skutkového stavu a budoucího využití [2]. Není jedno, zda se rekonstruuje historicky a památkově chráněná stavba, dřevěná stavba s určitou morální hodnotou nebo standardní opotřebovaná stavba. Při rekonstruování historických a památkově chráněných budov je třeba vypracovat podrobnější a rozsáhlejší předprojektovou a projektovou dokumentaci. U běžných objektů postačuje standardní stavební dokumentace původního a rekonstruovaného (nového) stavu.
Stavební zásahy během rekonstrukce stavby se týkají statiky, úprav zateplení, akustiky, požární bezpečnosti a hygieny jednotlivých stavebních konstrukcí.

Opravu konstrukčně poškozených nosných a nenosných dřevěných prvků lze vykonat různými způsoby, například změnou konstrukčního řešení, zvětšením průřezu prvku příložkami, náhradou poškozeného dřeva za přídavné příložkové prvky či náhradou poškozeného prvku protézováním (zachování původního průřezu prvku).

Pro úpravu zateplení je nutné zvážit tepelněizolační materiály vhodné ke kombinaci se dřevem (k zateplení srubových staveb jsou vhodné přírodní hygroskopické materiály). V případě sendvičových (vrstvených) skladeb obvodových plášťů je třeba aplikovat parobrzdy nebo parozábrany a podle těsnosti styků i větrové překážky.

Původní dřevěné stavby mají obvykle nedořešenou akustiku dělicích příček obytných místností a stropů. Zvukověizolační vlastnosti stěn a stropů je třeba zlepšit aplikací zvukových izolací (vhodné na bázi dřevních vláken) s celkovou tloušťkou 40 až 100 mm. Podlahy na stropech je nutné řešit jako plovoucí.

Dalšími nedostatky starších dřevostaveb, které jsou důvodem pro rekonstrukci, jsou nedůsledně a špatně realizovaná požární opatření. Standardně nesprávné konstrukční řešení představuje vzdálenost dřevěných prvků (kleštin, krokví, vazných a stropních trámů, deskového záklopu, dřevěných stěn) a jejich odizolování v místě styku s komínem. Mezi dřevem a komínem je třeba dodržet vzdálenost minimálně 50 mm. Distance se řeší jako otevřená mezera s prouděním vzduchu nebo vyplněná tepelněizolačním nehořlavým materiálem s třídou reakce na oheň A. Podlaha kolem zdroje tepla má být nehořlavá minimálně v poloměru 800 mm od krajních částí dvířek (dopředu i po obou stranách). U těles, která jsou zdrojem tepla, se doporučuje použít přilehlé zděné akumulační stěny, především v případech, kdy jde o vyšší teplotu na površích těles (nad 60 °C). Mezi tělesy s nižšími povrchovými teplotami (40 až 60 °C) a dřevěnými konstrukcemi je
nutné ponechat otevřenou vzduchovou mezeru alespoň 100 mm nebo zhotovit aku­mulační zděnou stěnu v téže vzdálenosti.

Závěrečné zhodnocení
Dřevěné stavby mají z hlediska předností dřeva svoje opodstatnění. Na druhé straně má dřevo i své nedostatky. Může být funkčně znehodnoceno a stavba narušena. Zbytečným poruchám lze předcházet, snižovat jejich počet nebo úplně zamezit jejich vzniku a výskytu důsledně a odborně zpracovanými projekty s ohledem na vlastnosti dřeva, jakož i odborným vyhotovením.

Každou opravu či rekonstrukci stavby je třeba realizovat odborně promyšleným a navrženým způsobem. Před rekonstrukcí je třeba mít k dispozici dostatek správných informací o skutkovém stavu stavebního prvku a konstrukce. Jen tak je možné odstranit příčiny vzniku poruch, spolehlivě vyřešit pevnost a statiku, izolační vlastnosti (proti vodě, teplu, hluku), požární a estetické vlastnosti a podobně. Aby bylo dosaženo co nejdelší životnosti dřevostavby, je důležité stavbu chránit proti vodě a vlhkosti a vykonávat běžnou údržbu.

TEXT: Ing. Stanislav Jochim, Ph.D.
FOTO: archiv autora

Ing. Stanislav Jochim působí na Katedře nábytku a dřevařských výrobků Dřevařské fakulty Technické univerzity ve Zvolenu.

Literatura
1.    Reinprecht, L. – Štefko, J: Dřevěné stropy a krovy. Typy, poruchy, průzkumy a rekonstrukce. První vydání. Praha: ABF, nakladatelství ARCH, 2000.
2.    Reinprecht, L.: Rekonštrukcia objektov z dreva. První vydání. Zvolen: Technická univerzita ve Zvolenu, 1998.