raziskave in razvoj UDK: strokovni ~lanek (Professional Paper) Lesena hi{a in materiali v njej avtor Benedikt BORŠIČ, univ. dipl. inž. gr., predavatelj na FG Maribor izvleček/Abstract Zidovi hi{e sestoje iz plasti, od katerih vsaka v splo{nem opravlja ve~ funkcij. [e posebej pomembna je pravilna sestava stenskega elementa pri leseni hi{i, kjer so v elementu poleg lesa in obloge, ki imata oba predvsem konstrukcijsko vlogo, {e drugi, predvsem izolativni materiali. [ele pravilna izvedba in vrstni red omenjenih plasti omogo~ata sestavo ‘elenega prereza stenskega elementa z natan~no dolo~enimi lastnostmi. Tako dobimo tehni~no dovr{eno in ob tem energetsko var~no konstrukcijo, ki izpolnjuje visoke zahteve glede po‘arne varnosti (minimalno 30-minutno ognjevzdr‘nost) in zvo~ne izolativnosti (R’W ³ 44dB). Govorimo o nizkoenergetski sestavi velikostenskih elementov s koeficientom prehoda toplote U (stara oznaka k) med 0,18 in 0,25W/(m2K), kar so vrednosti, ki jih zve~ine ponujajo proizvajalci na na{em tr‘i{~u, ki kaj dajo nase. V zadnjih letih se je razvilo precej novih sistemov. Tako imajo investitorji in projektanti vedno ve~jo mo‘nost izbire. Najpomembnej{e od vsega pa je dejstvo, da spoznavajo, da gotove lesene hi{e niso katalog, ki obsega nekaj tipskih hi{, temve~ so mo‘nosti pri oblikovanju tlorisov po lastni ‘elji ve~ kot realnost. Danes ni ve~ zavezujo~a niti sestava elementov, ki se obi~ajno od proizvajalca do proizvajalca razlikuje bolj ali manj glede na vgrajene materiale. Sestava in materiali v panelnih sistemih Osnova vsakega stenskega elementa so nosilni pokon~niki iz lesa (obi~ajno iglavci II. kategorije, najpogosteje smreka/oznaka po DIN NH II - po novih evropskih predpisih oznaka C24 /Eurocode 5). Od zunaj in znotraj so obdani z oblogo, ki je potrebna iz ve~ razlogov. Predvsem obloga zagotavlja konstrukcijsko stabilnost. Hkrati {~iti konstrukcijo pred atmosferskimi vplivi. Zelo je pomembna z vidika po‘arne varnosti in zvo~ne izolativnosti (kar {e posebej pride do izraza v ve~stanovanjskih objektih). Kot obloga se uporabljajo najve~ mav~no-vlaknene plo{~e, redkeje iverka, ki je v preteklosti zaradi vsebnosti {kodljivih lepil na bazi formaldehidnih spojin postajala vedno manj zanimiva in so jo omenjene mav~ne plo{~e skoraj v celoti izrinile. Seveda se danes dobijo tudi iverke brez formaldehidov. [e slab{e so jo odnesle salonitne plo{~e zaradi vsebnosti azbesta. Zadnje ~ase se v Evropi vedno ve~ uporabljajo OSB plo{~e (Oriented Strand Board), ki so zelo raz{irjene na drugi strani Atlantika. Veliko se uporabljajo tudi mav~no kartonske plo{~e, vendar le na notranji strani elementov. Njih uporaba ni dopustna na zunanji strani stenskega elementa, ki je izpostavljena atmosferskim vplivom. Kot fasada je najpogosteje uporabljen ijaLeS 54(2002) 5 sistem fasade s stiroporom in z ustreznim za{~itnim in zaklju~nim slojem. Razlog za to je predvsem cena. V novej{em ~asu se veliko uporablja tudi fasada s pluto kot osnovo. Proizvajalci izolativnih materialov iz mineralne volne ponujajo sisteme s kameno ali stekleno volno. Njihova prednost je v ve~ji prepustnosti omenjenih materialov, medtem ko so toplotne karakteristike enih in drugih ve~ ali manj podobne. V uporabi so tudi izvedbe lesenih fasad in izvedba lesenega opa‘a v notranjosti, lahko tudi brez notranje obloge (~e smo seveda zagotovili vsaj enostransko oblogo elementa zaradi konstrukcijskih zahtev). Nekateri proizvajalci uporabljajo znotraj {e dodatno drugo oblogo (bodisi mav~no-kartonske ali mav~no vlaknene plo{~e), ki samo {e izbolj{uje zgoraj omenjene lastnosti tako glede nosilnosti kot glede zvo~ne in toplotne izolativnosti, predvsem pa varnosti pred ognjem. Pojem “instalacijska ravnina” Velja omeniti vedno pogosteje uporabljano izvedbo t.i. instalacijske ravnine na notranji strani zunanjih revijaLes 54(2002) 5 stenskih elementov. Zaradi svoje sestave potrebujejo lahkopanelni elementi z notranje strani zve~ine PE folijo kot zaporni sloj za paro. Vedno stro‘ji predpisi v evropskem prostoru posve~ajo vedno ve~jo pozornost dejanski nepropustnosti za paro omenjenega sloja, in sicer predvsem glede njegove izvedbe. V mislih imam stikovanje omenjenega zapornega sloja za paro, ne samo znotraj elementa temve~ tudi na stiku dveh sosednjih elementov (tako v horizontalni kot v vertikalni smeri). Novej{i DIN predpisi natan~no predpisujejo izvedbo teh stikov. Pojavlja pa se problem izvedbe instalacij v zunanjih stenah. Ker je zaporna folija za paro z notranje strani elementa, obi~ajno tik pred zadnjo notranjo oblogo, je jasno, da z vgradnjo instalacij, npr. z vgradnjo elektro doz na gradbi{~u, ko prevrtamo notranjo oblogo, povzro~imo tudi preboj zaporne folije za paro. Temu se v novej{em ~asu proizvajalci izogibajo z izvedbo instalacijske ravnine. Z notranje strani elementa (v smeri proti notranjosti objekta) sledi takoj za zapornim slojem za paro najprej instalacijska ravnina, debela vsaj 4 cm, ki je lahko tudi zapolnjena z izolacijskim materialom, in {ele nato zadnja notranja obloga elementa. N ta na~in pri vgradnji instalacij ne prihaja do preboja folije, neprepustnost je la‘je zagotoviti. Les kot surovina Slika 3. Element z instalacijsko ravnino raziskave in razvoj Poglejmo smiselnost uporabe lesa kot gradbenega materiala. Petdeset odstotkov suhe mase dreves predstavlja ogljik, ki je bil s fotosintezo odvzet iz ogljikovega dioksida v zraku. S tem je v zraku ostal kisik, ki ga vdihujemo. Kot vsa ‘iva bitja imajo tudi drevesa svojo ‘ivljenjsko dobo. Drevo iglavca raste in se razvija okoli 100 let. V tem ~asu pridno skladi{~i ogljik. Ko je “skladi{~enje” kon~ano, ga je smiselno podreti, sicer odmre in med gnitjem sprosti nazaj v ozra~je ves uskladi{~eni ogljik, ki se v tem primeru ponovno ve‘e s kisikom v ogljikov dioksid. ^e torej podremo odraslo drevo in les obdelamo v proizvodne namene, smo dolgoro~no uskladi{~ili ogljik in ustvarili prese‘ek kisika. Velja poudariti, da raste na svetu ve~ dreves, kot pa jih porabimo zaradi predelave lesa. Na primer: v Nem~iji je 30 % povr{in pora{~enih z gozdovi. Letni prirastek na povr{ini 11 milijonov hektarjev zna{a 60 milijonov m3, od tega porabijo na leto le 40 milijonov. [e ekstremnej{i primer so skandinavske de‘ele: tam je letni prirastek 170 milijonov m3, ki ga malo{tevilno prebivalstvo ne porabi. Zato prese‘ke izva‘ajo, kar je glede na ‘e omenjeno skladi{~enje ogljika smiselno. Njihova skupna letna poraba zna{a okoli 130 milijonov m3 (ne pozabimo, da je dele‘ lesene gradnje pri njih ve~ kot 90 %). Les kot gradbeni material Les ima odli~ne konstrukcijske lastnosti. Primerjalno glede na maso konstrukcijskega elementa ima podobno upogibno trdnost kot jeklo in ve~jo tla~no trdnost kot beton MB30. Njegova dodatna prednost je v enostavni obdelavi in majhni porabi energije za obdelavo v primerjavi s proizvodnjo jekla in cementa. Znano je tudi, da je les izpostavljen raziskave in razvoj napadom škodljivcev. Temu se lahko izognemo, če pri vgradnji uporabljamo ustrezno suh žagan les. Vlažnost mora biti pod s predpisi določeno dopustno vlažnostjo. S tem je razvoju škodljivcev odvzet eden od osnovnih pogojev za življenje in nadaljnji razvoj. Kot osnovo uporabljajo domači proizvajalci zvečine DIN predpise, vedno več se uporabljajo novi EUROCODE predpisi (za les EC5). Pri gorenju les ustvarja na svoji površini zoglenelo plast kot neke vrste samozaščito. Tako se obdržijo njegove lastnosti glede nosilnosti dlje časa kot pri drugih materialih. Tudi pri visokih temperaturah so praktično nespremenjene, s čimer je tudi sanacija poškodovanega objekta bistveno lažja. Izolacijski materiali Izolacijski materiali se vgrajujejo v ravnini nosilne konstrukcije med notranjo in zunanjo oblogo, običajno tudi v instalacijski ravnini. Opravljajo vlogo tako toplotne kot zvočne izolacije. Poznamo tudi izolacijske materiale za izvedbo t.i. požarnih sten (npr. kamena volna z gostoto r 130 kg/m3). Največ so v uporabi naslednji materiali: • mineralna volna, • celulozni kosmiči, • ovčja volna, • bombaž, tekstilni ostanki, kokosova vlakna in podobno. V starem malopanelnem sistemu se je precej uporabljal purpen kot izolacijski material. A je kot ekološko vprašljiv neuporaben za izdelke v zgornjem kakovostnem razredu. Najpogosteje uporabljen material je mineralna volna. Njena vlakna so lahko iz kamene ali steklene volne. Pred leti je bila mineralna volna neutemeljeno osumljena, da naj bi med obdelavo in vgradnjo izločala prašne delce, ki vzpodbujajo rakasta obolenja. Zavoljo tega je morala industrija proizvodnje mineralne volne po “križevi poti”. S številnimi raziskavami ji je uspelo ovreči obtožbe in dokazati neoporečnost. Danes na embalaži ponosno nosi oznako k L 40, kar pomeni da ni povzročitelj kancerogenih obolenj. S tovrstnim dokazom se lahko pohvali le redkokateri material. Mavčne plošče Med ploščami, ki se danes največ uporabljajo ločimo: • mavčno-vlakneno ploščo in • mavčno-kartonsko ploščo. Vlaknene so pri nas manj znane, saj se bolj ali manj uporabljajo v proizvodnji lesenih hiš. So homogena mešanica mavca in celuloznih vlaken in so bistveno kompaktnejše od navadnih mavčnih, predvsem pa bolj ognje-vzdržne in imajo izboljšane lastnosti glede zvočne in toplotne izolativno-sti. Bistvena prednost je tudi v tem, da lahko na njih izvajamo fasado (nanje lahko lepimo npr. stiropor, pluto ...). Mavčno-kartonske plošče imajo osnovo iz mavca, zunanja stran je obdana s kartonskim papirjem, ki prevzema natezne napetosti v plošči Slika 5. Foto hi{e (foto B. Bor{i~) in se danes skoraj v celoti proizvaja iz recikla‘nega papirja. Mav~nim plo{~am, kjer je zahtevana dodatna po‘arna varnost, so prime{ana steklena vlakna. Poznamo {e impregnirane mav~ne plo{~e (obi~ajno zelene barve), namenjene za uporabo v mokrih prostorih. Impregnirane so s sredstvom, ki odbija vodo, karton obi~ajno {e s fungicidnim premazom. Vse vrste mav~nih plo{~ so negorljive in kemi~no nevtralne, njih obdelava in uporaba ne vplivata {kodljivo na zdravje. Folije Najpogosteje se uporablja polietilenska folija (PE) kot zaporni sloj za paro na notranji strani elementa, ki je nadomestila stare polivinil (PVC) folije. Ker se mehansko pritrjuje, jo lahko enostavno odstranimo in recikliramo. Stre{na lepenka se vedno redkeje uporablja, rabi bodisi kot rezervna kritina na strehi ali kot vetrna zapora na zunanji strani. Danes jo v glavnem nadome{~ajo s sodobnimi armiranimi in za paro prepustnimi folijami. Kemi~na za{~ita lesa (biocidni pripravki) Velja poudariti, da je zelo pomembno, da se za vgradnjo v objekte uporablja les v natan~no zahtevani kvaliteti in primerno posu{en (vla‘nost £1 6 %). revijaLes 54(2002) 5 raziskave in razvoi Ta relativno enostaven ukrep zelo učinkovito zagotavlja njegovo obstojnost. Odveč je prepričanje, daje ob vsem tem potrebna še dodatna zaščita z biocidnimi pripravki ( kemičnimi zaščitnimi sredstvi. Vsaka kemična zaščita pomeni vnos strupov v naše bivalno okolje. Pri tem velja omeniti, da je smiselno zaščititi le lesene konstrukcijske elemente, ki so direktno izpostavljeni vremenskim vplivom. literatura 1. Revija Bauen mit Hob, letnik 1999/2000 2. Holzrahmenbau mehrgeschossig, 1996, BDZ ISOPLYFORM in ISOBLOCKFORM, novi gradbeni plošči za betonske opaže iz pivškega JAVORA Poznamo različne načine opaženja. ki se v gradbeništvu uporabljajo /a gradnju objektov, mostov in viaduktov. Slovenski gradbinci za opaženje uporabljajo sisteme različnih proizvajalcev, v katere so vgrajene gradbene plošče. Med slednjimi prevladujejo vodoodpornc vezane plošče. obdane s posebnimi oblogami. Novost na slovenskem trgu gradbenih plošč /a sistemske opaže predstavljala plošči IS( )PI Yf ( )RM in IS( )HI.()( KI ORM iz vezanega lesa oziroma panel plošče, ki jih proizvajamo Javorov i odvisni družbi Vezan les. Širši slovenski javnosti so bile prv ič predstav Ijcne aprila na letošnjem sejmu Mcgra v (ioni ji Radgoni. Gradbeni plošči ISOPI.VI ORM in ISOUI OČKI ORM sta rezultat stalnega razvoja specialnih vezanih plošč v Javorovi odvisni družbi Vezan les d.o.o., pri katerem združujejo najnovejše tehnične izsledke in dolgoletne izkušnje enega vodilnih podjetij s tega področja v Sloveniji. /. najnovejšima ploščama se v podjetju poskušajo še bolj uveljavili na gradbenem področju. ISOPl.> 1'ORM in ISOUl.OCkl ORM sia gradbeni plošči, pri katerih je na nosilno lesno ploščo z vodoodpornimi lepili nalepljena posebna plastična masa. Pri pivi se kot nosilne plošče uporabljajo vodoodporne vezane bukove in brezove plošče, pri drugih pa vodoodpornc panel plošče. Javorove ISOIMYI ORM in ISOB1.0( kl ORM plošče so namenjene izdelavi betonskih, zlasti sistemskih opaž.ev. Zaradi posebne sestave omogočajo doseganje boljše optike vidnega betona, hkrati pa plastična obloga učinkovito ščiti nosilno lesno ploščo pred vodo in betonom. I o zagotavlja dolgo živ Ijenjsko dobo plošče: uporabimo jih namreč lahko tudi do stokrat - odvisno od konstrukcije in vrste nosilne plošče. V primerjavi s klasičnimi opaznimi ploščami je pri ISOPIYI ORM in ISOlil.OC KI ORM ploščah lažje ločevanje od betona, kakovost betonske površine pa je boljša in skozi celotno obdobje uporabe plošč konstantna. Betonska površina je matirana, zato jo je mogoče barvati. Plošče odlikuje tudi majhna oheulljivo>t na poškodbe, majhne praske na ploščah pa na betonski površini ne puščajo sledi. Plošče so različnih dimenzij, kar omogoča enostavno prilagajanje različnim opaznim sistemom. Nosilne plošče pri ISOPIYl ORM ploščah so izdelane iz navzkrižno /lepljenih slojev luščenega furnirja breze ali bukve. Pri ISOUI OCk-I-ORV1 ploščah so nosilne plošče iz smrekove ali jelove sredice lerdveh 2.1 mm debelih slojev luščenega lopolovega furnirja, kije navzkrižno zlepljen na sredico. Standardna debelina plastične obloge iz posebnega propilena je l.(> mm. lo omogoča visoko odpornost proti poškodbam, odlikuje pa jo tudi zelo majhen nav/cm vlage in počasno staranje. Propilenska obloga je ekološko neoporečna (z PDA certifikati) in se lahko reciklira. Čiščenje ploščje zaradi dobre ločljivosti od betona enostavno (WAP). priporočljivo pa je mazanje plošč z opaznimi olji. 1 '.noslavna je tudi dodatna obdelav a plošč, saj se plastična obloga zelo dobro žaga. v rta in brusi. Razž.agovanjc plošč je najboljše s krožnimi žagalnimi stroji z vvidia trdinami. Več dodatnih informacij o ISOPI YI'ORM in ISOlil.CK KI'ORM ploščah dobite na elektronskem naslovu: info@javor.si. laLeS 54(2002) 5 67 51 98 41 4710 02 522335 30 7426638585