REKLAMA
Dřevostavby více o tématu

Jak prodloužit trvanlivost dřeva v exteriéru?

Dřevo je oblíbeným konstrukčním materiálem, který má řadu nesporných výhod, ale i některé nevýhody. Tyto je nutné znát a respektovat, pokud je naším přáním, aby výrobky umístěné v exteriéru plnily svojí funkci dlouhodobě, bezporuchově a s co nejdelšími intervaly obnovy a údržby. Ke zlepšení funkčnosti výrobků ze dřeva v exteriéru přispívají nejen znalosti jeho vlastností a struktury, ale i znalost konstrukčních opatření, kterými dokážeme jejich celkovou životnost násobně prodloužit.

Obliba dřeva a materiálů na bázi dřeva má v ČR vzrůstající tendenci. Je to díky jeho vysoké estetické hodnotě, dobré opracovatelnosti a spojovatelnosti různými způsoby. Dřevoje  materiál poměrně lehký a pevný. Současně jde o obnovitelnou surovinu, která má navíc schopnost vázat CO2 z atmosféry ve své základní chemické struktuře.

Pro dobrou a dlouhodobou funkčnost během vystavení v exteriérových podmínkách je však nutné respektovat a znát jeho vlastnosti. Jen tak může sloužit tak, jak je po něm požadováno a nezíská mezi konstruktéry a zákazníky „špatnou pověst“.

Jaké vlivy dřevu zkracují životnost?

Mezi nejčastější vlivy způsobující zkrácení životnosti a technické nebo estetické funkčnosti patří následující:

  1. Biotické způsobující degradaci vlivem působení dřevokazných hub (hniloba), hmyzu (požerky), plísní a dřevozbarvujících hub (barevné změny).
  2. Atmosférické degradace způsobující známé zešedivění dřeva a poškození povrchových úprav nátěry.
  3. Rozměrová, tvarová nestabilita a tvorba trhlin způsobená hlavně hygroskopicitou dřeva a působením vody ve všech skupenstvích.

U biotických degradací je přítomnost vody nezbytná, protože hraniční vlhkost pro působení dřevokazných hub ve dřevě bývá udávaná kolem 20%, u hmyzu přibližně 10%. Avšak i u atmosférické degradace je působení vody výrazným synergicky spolupůsobícím faktorem společně s vlivy slunečního záření (Obr. 1). Působení vody na životnost a trvanlivost dřeva v exteriéru je tedy jedním z nejvýznamnějších faktorů (opomeneme-li požáry) a tento příspěvek se jím bude podrobněji zabývat.

A
B

Obr. 1 Účinek přesahu střechy a tím sníženého vlivu srážkové vody na životnost transparentního nátěrového systému na chráněné části dřevěném fasádním obkladu(A); 10 let stará fasáda z italských Alp chráněná dokonale přesahem střechy (B). (Foto Pánek a Trgala)

Působení vody v plynném skupenství je takřka neovlivnitelné u nativního dřeva a vychází z jeho chemické struktury a schopnosti vody vázat se pomocí vodíkových můstků na jeho jednotlivé základní chemické komponenty – celulózu, hemicelulózy a lignin. Jediným řešením by bylo úplné uzavření povrchu dřeva paro-nepropustnou vrstvou, což je v praxi těžko proveditelné. Naopak se spíše používají nátěrové systémy difuzně otevřené a propouštějící vlhkost ze dřeva ven. Hygroskopicita (navlhavost) dřeva je ovlivnitelná jeho modifikací, zvláště postupy, které „obsazují“ anebo mění funkční skupiny schopné vázat vodu. Sem je možné zařadit například acetylaci, termickou modifikaci, éterifikaci dřeva, nebo využití různých anorganických a organických sloučenin křemíku. Takto modifikované dřevo je rozměrově stálejší a nepřijímá vodu v takové míře jako nativní. Je však samozřejmě dražší a například u termicky modifikovaného dřeva dochází během výroby k poklesu mechanických vlastností (zvláště pevnosti v ohybu) a nedoporučuje se jeho využití pro nosné konstrukční účely. Tuhle nevýhodu nemá acetylované dřevo, ale jeho cena je ještě vyšší.

Z konstrukčních opatření je možné rychlost vysychání dřeva v konstrukcích (např. altánky, pergoly) ovlivnit umístěním na sušším a více prosluněném místě s větším prouděním vzduchu. Tím zkracujeme časové úseky, kdy je jeho vlhkost příhodná pro napadení dřevokaznými houbami, plísněmi a některými druhy dřevokazného hmyzu vyžadujícími vyšší w dřeva.

Voda v pevném skupenství – led, způsobuje svým rozpínáním vznik rozsáhlých trhlin. Její působení je možné ovlivnit zabráněním nadměrné tvorby trhlin, do kterých může vnikat ve formě vody srážkové, vzlínáním, kondenzací a následně zamrznout. Řešeními jsou kvalitní povrchová úprava nátěrem ale i vhodná konstrukční opatření, které riziko tvorby výsušných trhlin opět snižují (Obr. 2).

A
B

Obr.2 Vznik hluboké výsušné trhliny z důvodu ponechání dřeně v dřevěném prvku (A); optimální varianta snižující riziku vzniku trhlin - lepený prvek (okenní rám) z částí s vymanipulovanou dření (B). (Foto Pánek)

Poměrně dobře lze omezit konstrukčními opatřeními v dřevěných konstrukcích nebo prvcích působení vody v kapalném skupenství. Do dřeva se dostává hlavně jako voda srážková, vzlínáním ze špatně nebo vůbec neizolovaného podkladu, kondenzací (hlavně ve styku s kovovými spojovacími prvky), v budovách i dřevostavbách i vlivem vadného potrubí, případně špatnou hydroizolací v koupelnách a kuchyních atd.

Z nauky o dřevě je známým faktem, že propustnost vody ve dřevě je řádově vyšší v podélném směru ve srovnání s příčnými. Je to dáno orientací a tvarem vodivých buněčných elementů s mnohonásobně větším rozměrem v podélném směru jako v radiálním nebo tangenciálním (Obr. 3A). Rovněž je ovlivněna propustností strukturálních složek mezi jednotlivými buňkami dřeva.

A
B

Obr.3 podélné uložení vodivých elementů dřeva (A) a uzavření dvojteček propojujících jednotlivé buňky (tracheidy) smrkového dřeva (B). (Foto M. Mamoňová DF TUZVO)

Rozhodně neplatí, že „tvrdé“ hustější dřevo je těžko propustné (i když u většiny listnatých jádrových dřevin to u jádra platí) a „měkké“ méně husté dřevo propustnější. Propustnost vždy závisí na uzavřenosti vodivých elementů mezi jednotlivými buňkami. Vzorovým příkladem je smrkové dřevo, z našich domácích dřevin jedno s nejnižší hustotou (cca 350 – 400 kg/m3). U zralého dřeva je propustnost a tím i impregnovatelnost extrémně nízká již během růstu stromu, u bělové, okrajové několika centimetrové zóny se rychle zhoršuje během vysychání uzavřením ztenčenin (Obr. 3B) mezi všemi tracheidami, které jako základní buněčné elementy tvoří až 90% jeho hmoty.

Dokladuje to i měření impregnovatelnosti (Obr. 4) u malých smrkových těles tlakovou impregnací (0,8 MPa = 8 atmosfér).

Obr.4 Stupeň nasycení smrkového dřeva během tlakové impregnace (0,8 MPa) vodním roztokem. (upraveno podle Pánek a Reinprecht 2011) Poznámka: Rozměry těles byly pouze 2 x 2 x 10 cm – tudíž u prvků s rozměry běžně používanými v praxi (např. trámy, řezivo atd.) je nutné počítat s mnohem menším příjmem a nasycením dřeva smrku impregnačními roztoky.

Z těchto známých faktů o působení vody a jejím vlivu na degradace a o vyšší propustnosti dřeva v podélném směru vychází řada konstrukčních opatření, kterých hlavní myšlenkou je zabránění kontaktu vody s čelnými plochami dřevěných prvků, anebo alespoň zkrátit dobu jejího výskytu tím, že zbytečně nebudeme vystavovat srážkám horizontálně umístěné čelné plochy (optimálně ani jiné). Nezanedbatelný vliv má směr expozice i kvalita opracování povrchů, kde do hladších se zachytává méně prachových částic a jiných nečistot způsobujících zašednutí. Optimální variantou pro zachování původního vzhledu dřeva je využití kombinace kvalitního nátěrového systému a konstrukčních řešení. Jednoduše to lze doložit obrázky tvarových a konstrukčních optimalizací dřevěných staveb uvedených níže (Obr. 5 – 10). Pouhé dodržení konstrukčních zásad (přesah střechy, absence oxidujícího oplechování) může zajistit dlouhodobě stabilní vzhled i bez aplikace nátěrového systému.

Obr. 5 Hoblovaný modřín bez další povrchové úpravy po 3 letech expozice (s patrnými barevnými změnami pod TiZn parapety. (Foto Trgala)

Dřevo vyžaduje pokoru a respekt

Závěrem je možné konstatovat, že pokud se respektují vlastnosti dřeva, vhodné řešení konstrukčních celků i detailů, tak výsledek slouží bezchybně dlouhou dobu – někdy i staletí. Současný trend moderní architektury vedoucí k minimalizaci přesahu střech vyvolává volbu náročnějších materiálových řešení a má i zcela zásadní vliv na životnost fasádních plášťů. Při dosažení dostatečného přesahu střechy a dostatečné výšky dřevěných prvků od okolního terénu, lze totiž na fasádu bez velkých obav použít i nehoblovaný smrk z kvalitního jádrového řeziva bez jakékoli další povrchové úpravy. Během desetiletí se sice barevné změny postupně objeví, budou ale celoplošné a minimálně rušivé.

Naopak, při nerespektování výše uvedeného může vzít za své i úplně nový výrobek již za 1-2 roky vlivem rozkladu dřevokaznými houbami, anebo nadměrnou tvorbou estetických defektů, které v některých případech a u některých koncových uživatelů limitují i jeho funkčnost.

Je nutné si uvědomit, že to nezpůsobuje jen finanční škody klientům a výrobcům při reklamacích, ale i pokles důvěryhodnosti dřeva jako konstrukčního materiálu a v neposlední řadě i ekologickou zátěž ztrátou suroviny, nutností obnovy, likvidace a dopravních a výrobních nákladů na energie spojených s tvorbou CO2.

Ing. Miloš Pánek, Ph.D.

Ochraně dřeva se věnuje od roku 2003, nejdříve na DF TU ve Zvolenu, od roku 2014 jako odborný asistent na Fakultě lesnické s dřevařské ČZU v Praze.

Ing. Kamil Trgala, Ph.D.

Působí jako vedoucí Katedry dřevěných výrobků a konstrukcí na Fakultě lesnické a dřevařské ČZU v Praze. Zaměřuje se na problematiku dřevostaveb a jejich správného konstrukčního provedení.

Sdílet / hodnotit tento článek

Další kapitoly tématu „Dřevostavby

  1. Dřevo a dřevostavby
  2. Bojíte se dřevostavby? Nevěřte mýtům o dřevěných domech!
  3. Srub nebo roubenka? Jaký je v tom rozdíl?
  4. Konstrukční systémy dřevostaveb: Lehký a těžký dřevěný skelet
  5. Dřevostavby lze stavět z panelů sendvičových i masivních
  6. Skladby obvodového pláště dřevostavby
  7. Proč dřevo v exteriéru šediví?
  8. Jak prodloužit trvanlivost dřeva v exteriéru?
  9. Jak se staví srub svépomocí

Mohlo by vás zajímat

Proč dřevo v exteriéru šediví?

Proč dřevo v exteriéru šediví?

Neexistuje mnoho materiálů, které by měly tak široké uplatnění jako dřevo. Díky svým nesporným výhodám našlo své uplatnění téměř ve všech kulturách a ve všech obdobích vývoje lidské společnosti. Může ...

REKLAMA
REKLAMA

estav.cz v žebříčku návštěvnosti TOPlist