Trvanlivost dřeva a principy jeho ochrany

Dřevo je tradiční přírodní materiál na výrobu dřevěných staveb, nábytku, pracovního nářadí, sportovních potřeb i na tvorbu uměleckých děl. Buňky dřeva se skládají z celulózy, hemicelulóz a ligninu. Jde o organické polymery, které jsou více či méně náchylné na poškození abiotickými vlivy (oheň, slunce, voda, kyslík, emise apod.) a biologickými škůdci (bakterie, houby, hmyz, ptáci, savci apod.).

Poškození dřeva houbami a hmyzem se snižuje tehdy, pokud dřevo obsahuje i průvodní extraktivní látky typu tříslovin nebo terpenoidů (např. týk, akát, dub nebo modřín). Trvanlivost méně odolných druhů dřeva je třeba často zvýšit pomocí chemické ochrany fungicidy, insekticidy, retardéry hoření nebo jinými ochrannými látkami, případně i pomocí modifikační ochrany, když se dřevo upravuje termicky (termodřevo) nebo speciálními chemikáliemi (acetylované dřevo apod.).

Trvanlivost dřeva
Exotické druhy dřevin, například bangkirai, bilinga, greenheart, jarrah, moabi, moral, makoré, okan, padouk, týk nebo walaba, ale i některé domácí druhy dřevin, jako akát, borovice, dub nebo modřín, obsahují kromě polysacharidů a ligninu i významnější podíl extraktivních látek typu tříslovin, chinonů, flavonoidů, terpenoidů i jiných. Díky těmto extraktivním látkám dokážou lépe odolávat hnilobě a jiným poškozením. Výrobky z trvanlivějších druhů dřeva mají i zjevně vyšší fyzickou životnost v porovnání s výrobky z méně trvanlivých druhů dřeva.

Použití trvanlivějších druhů dřeva
Trvanlivější druhy dřeva je vhodné používat k výrobě altánků, pergol, mostů, srubů a jiných dřevěných staveb určených do exteriéru. Jejich přednosti se projeví i při výrobě zahradního nábytku, oken, venkovních dveří, šindelů, oplocení, palisád, hlukolamů a různých dalších exteriérových konstrukcí. Použitím trvanlivějších druhů dřeva lze zajistit dlouhodobou funkčnost dřevařských výrobků a snížit ekonomické náklady na jejich údržbu, opravy a předčasné výměny.

Při výběru vhodného druhu dřeva pro konkrétní dřevařský výrobek však platí ještě jedna obecná zásada: kromě trvanlivosti dřeva je třeba zohlednit i jeho cenu, dostupnost a další požadované vlastnosti – pevnostní, vlhkostní, izolační i jiné, aby se komplexně zabezpečily technické a estetické požadavky výrobku.

V případě, že na trhu není taková dřevina, která by současně splňovala požadavky dostupnosti, funkčnosti a dostatečné trvanlivosti pro konkrétní použití, je zapotřebí se zamyslet i nad otázkou, jak vhodně chránit výrobek z méně trvanlivého druhu dřeva, například ze smrku, který se ve stavebnictví tradičně používá, a tím zajistit jeho požadovanou životnost.

Životnost výrobků ze dřeva
Životnost dřevěných staveb, oken, nábytku a jiných výrobků ze dřeva je definována dobou, během které by měly vyhovovat funkčně-technickým a estetickým požadavkům v předpokládaných podmínkách použití. Životnost dřevařských výrobků se dá definovat také jako doba, za kterou se dostanou do takzvaného mezního stavu, to znamená, že se stanou nepouživatelnými. Životnost dřevařských výrobků se definuje z několika hledisek:

• fyzická životnost – odráží technický stav,
• morální životnost – váže se na estetickou stránku a na plnění funkčních nároků dnešního uživatele (u dřevěných památek se o ní neuvažuje),
• ekonomická životnost – zohledňuje dobu, kdy náklady na údržbu, provoz a odpisy jsou vzhledem k použitelnosti ještě hospodárné.

O životnosti dřevěného objektu do velké míry rozhoduje kvalita provedených prací i volba materiálu.		Dřevěná pódia na koupalištích mají být z velmi trvanlivých a rozměrově stabilních dřevin, například bangkirai.

Fyzická životnost dřevařských výrobků
Fyzická životnost nebývá vždy stejná pro celý dřevařský výrobek. Například v krovech starších budov je obvykle nejnižší u podezdívek a záhlaví vazných trámů, kde často vznikají předpoklady pro poškození dřeva biologickými škůdci. Tyto prvky je třeba častěji kontrolovat a vhodně udržovat.

Fyzická životnost dřevařských výrobků se zkracuje zejména v důsledku těchto činitelů:

• nedostatky v projektu – špatná materiálová skladba, nedostatky v konstrukční ochraně, chyby ve statice a ve stavební fyzice projektu apod.,
• nedostatky při realizaci – technologické nedostatky,
• chyby v průběhu užívání – zvýšená agresivita prostředí, zvýšené mechanické zatížení, špatná nebo nedostatečná údržba,
• nepředvídatelné události – požár, živelné pohromy apod.,
• změny v normách a předpisech – inovace norem, nové bezpečnostní předpisy apod.

K odhadu předpokládané životnosti dřevařského výrobku se používá tzv. faktorová metoda (ISO 15686-1). Touto metodou se může posoudit životnost buď celé dřevěné stavby (dřevěný srub, most, altánek, pergola apod.), nebo doplňkových dřevěných částí stavby (dřevěná okna, dveře, parkety, schodiště, nábytek apod.).

Vichřicí poškozená krytina vytvořila předpoklady pro vlhnutí a biologické poškození dřevěného krovu.

Principy ochrany dřevařských výrobků
Pod ochranou dřevařských výrobků rozumíme soubor opatření k zachování jejich kvality.
Zajišťuje se těmito způsoby:

• výběrem druhu dřeva – upřednostňují se trvanlivější druhy dřeva (týk, dub apod.),
• konstrukční ochranou dřeva – vytvoří se takové podmínky v okolí dřeva a v konstrukčních detailech, při nichž se potlačí působnost abiotických vlivů a biologických škůdců,
• chemickou ochranou dřeva – dřevo se ošetřuje chemickými látkami s biocidním (baktericidním, fungicidním, insekticidním), ohnivzdorným, hydrofobizačním, UV-sorpčním i jiným směrovým účinkem
• modifikační ochranou dřeva – provádějí se termické, chemické i enzymatické úpravy hemicelulóz, celulózy, ligninu nebo extraktivních látek v buňkách dřeva s cílem hydrofobizovat dřevo a zvýšit jeho odolnost proti biologickým škůdcům,
• biokontrolou – dřevo se infikuje antagonistickými organizmy (mikroskopickými houbami nebo bakteriemi), které zabrání jeho napadení podstatně nebezpečnějšími dřevokaznými houbami nebo dřevokazným hmyzem.

Principy konstrukční ochrany dřeva
Ochranu dřevařských výrobků z méně trvanlivých druhů dřeva je třeba realizovat takovými metodami, při kterých se nezatíží životní prostředí a výrobek zůstává trvale zdravotně nezávadným. Této podmínky se nejlépe dosahuje konstrukční ochranou dřeva. Hlavní zásadou konstrukční ochrany je zajistit trvale nízkou vlhkost dřeva na hranici 6 až 15 %.

Při nízké vlhkosti dřeva neexistují podmínky pro růst vřeckatých dřevokazných hub způsobujících měkkou hnilobu, ale ani pro růst bazidiových dřevokazných hub způsobujících hnědou hnilobu, např. dřevomorky domácí, chrastavky sklepní, pórnatky Vaillantovy, a ani dřevozbarvujících hub a plísní. I když při nízké vlhkosti nadále existují podmínky pro požerkovou aktivitu larev hrbohlavů (ty se vyskytují víceméně pouze na dubovém dřevu), pro červotoče, tesaříka krovového a jiné nebezpečné druhy dřevokazného hmyzu jsou při této vlhkosti (6 až 15 %) jen na hranici minima.

Současně je vhodné vytvořit takové typy konstrukčních spojů v oknech, obkladech, a podobně, aby se v nich nehromadila voda. I při výstavbě srubových, panelových a jiných dřevěných stěn je třeba zabránit vzniku vodního kondenzátu a řešit takové typy místností a jejich propojení, v nichž se riziko šíření požáru minimalizuje.

Samostatnou skupinu konstrukční ochrany dřeva představují bariérové nátěry proti srážkové vodě (nezřídka i s účinností proti UV záření – tedy i chemická ochrana dřeva). Tyto nátěry zároveň mechanicky brání vniknutí biologických škůdců do dřeva, tj. pronikání výtrusů dřevokazných hub a plísní z okolního vzduchu, respektive kladení vajíček samičkami dřevokazných druhů hmyzu.

Principy chemické ochrany dřeva
V interiérech s vyšším rizikem požáru, respektive v interiérech a zejména v exteriérech s vhodnými vlhkostními podmínkami (EN 335-1), je pro aktivitu dřevokazného hmyzu (vlhkost w > 10 %) nebo i pro hnilobu a plesnivění dřeva (vlhkost w > 20 %) nezřídka vhodné přistoupit i k jeho chemické nebo modifikační ochraně.

V současnosti se chemická ochrana fungicidy k zabránění hniloby dřeva od dřevokazných hub závazně provádí u dřevěných pražců, telekomunikačních i telegrafních sloupů a důlního dřeva. V případě dřevěných staveb a jiných dřevařských výrobků je třeba vycházet jednak z jejich expozičního zatížení (EN 335-1) a jednak z přirozené trvanlivosti použitého druhu dřeva (EN 350-2) – potřebu chemické ochrany dřeva definuje technická norma EN 460.

Třídy trvanlivosti dřeva vybraných dřevin v kontaktu se zemí – nebezpečí poškození všemi typy hniloby (upravené podle EN 350-2)

Poznámky:
– třídy trvanlivosti 1 až 5 jsou relativní, tj. využitelné pouze pro vzájemné porovnání trvanlivosti jednotlivých druhů dřeva,
– třídy trvanlivosti platí pouze pro jádrové (zralé) dřevo,
– bělové dřevo všech listnatých (L) a jehličnatých (J) dřevin se zařazuje do 5. třídy – netrvanlivé.

Požadavky na chemickou ochranu dřeva fungicidy proti dřevokazným houbám (upravené podle EN 460)

* Druhy dřeva jádrové zóny s třídou přirozené trvanlivosti 1 (týk, jarrah atd.), 1–2 (akát) a 2 (dub, kaštan atd.) jsou velmi trvanlivé nebo trvanlivé, tj. v praxi obvykle dostatečně odolné proti hnilobě (EN 350-2).
** mořská (slaná) voda

Vysvětlivky:
I – Přirozená trvanlivost dřeva je postačující.
(I) – Přirozená trvanlivost je obvykle postačující, ale v určitých podmínkách použití (vysoké lokální namáhání vlhkostí – prahy apod.) se chemické ošetření fungicidy považuje za vhodné.
(I) – (X) – Přirozená trvanlivost je obvykle postačující (např. smrkové venkovní obklady při odvětrání ze zadní strany), ale v závislosti na možné kombinaci více druhů dřeva, jejich propustnosti a na namáhání při použití se může vyžadovat chemické ošetření.
(X) – Chemické ošetření se většinou doporučuje, avšak v určitých specifických podmínkách použití lze přirozenou trvanlivost dřeva pokládat za postačující (např. u dočasné stavby).
X – Dřevo je potřebné ošetřit fungicidním prostředkem.

prof. Ing. Ladislav Reinprecht, CSc.
Foto: archiv autora