Stavíme dřevostavbu 2. – Co? aneb Přehled konstrukčních systémů

Redakce | Pondělí, 11. květen 2020 |

Dřevo je využíváno jako základní stavební materiál od nepaměti. Prvními stavbami z masivního dřeva byly sruby, roubenky a hrázděné stavby. S vývojem nových konstrukčních materiálů se ale začaly používat pro dřevostavby i jiné konstrukční systémy. Některé mohou být přiznané na první pohled, jiné svůj původ na bázi dřeva maskují. Výběr má tak stavebník opravdu široký.

Konstrukční systémy staveb zahrnují všechny nosné prvky svislých i vodorovných konstrukcí, tedy stěny, sloupy, stropní desky, základy, ale také příčky. V užším významu pak u dřevostaveb rodinných domů mluvíme hlavně o svislých stěnách, které se co do jednotlivých koncepcí značně liší a určují konstrukční provedení dalších prvků.

Skladba stěny je obvykle věc, která investora zajímá jako první. Současné provedení dřevostaveb vychází zvláště z následujících konstrukčních principů.

Masivní duo – sruby a roubenky

Sruby i roubenky se stavěly a staví z masivního více či méně opracovaného dřeva. Konstrukční systém srubů je tvořeny dřevěnými odkorněnými kmeny o průměru 25–45 cm, které jsou v rozích spojeny sedlovým spojem s typickými přesahy kmenů. Jednotlivé díly kulatiny se připravují ve výrobně, kde se také očíslují, stavba se rozebere a převeze na stavební místo, kde se opět smontuje.

Konstrukční systém v tomto případě výrazně definuje vzhled domu, což bývá rozhodujícím faktorem pro výběr. Roubenka se staví z hraněných trámů, které mají nejčastěji profil 30/30 cm. V rozích se používá vazba na tzv. „rybinu", tedy lichoběžníkový čep, který zajišťuje trámy proti vybočení. Také v tomto případě se dřevostavba nejprve předvyrobí a po demontáži znovu instaluje na parcele.

Vodorovné mezery mezi jednotlivými trámy se vyplňují většinou tmelem nebo izolací krytou z obou stran dřevěnou lištou. Náročnější utěsnění podélné drážky lze provést také vydlabáním žlábku a jeho vyplněním přírodní izolací.

obr.: Kmeny na sedlový spoj zaručují srubovým stavbám nezaměnitelné vzhled. Foto: Martin Zeman

Roubenky jsou řešeny primárně jako jednovrstvá konstrukce, nicméně zvyšující se nároky na tepelně technické parametry obytných budov se projevil i v tomto odvětví – i roubenku tedy můžete zateplit a zlepšit tak její tepelněizolační schopnost. Venkovní povrch roubené stěny se opatří svislým roštem, který současně vyrovná povrchové nerovnosti stěny.

Mezi latě roštu se vloží pružná izolace (obvykle z konopí), následuje upevnění deskového materiálu a na závěr se zvenčí provede dřevěný provětrávaný obklad. Pokud stavebník trvá na zachování roubené stěny ze strany exteriéru, lze provést izolaci stěn z interiéru. Tato varianta je ale komplikovanější především z pohledu stavební fyziky.

Roubenky mohou být realizované z lepených, nesedavých trámů z horizontálních a vertikálních lamel, díky kterým nedochází k sedání trámu a celé konstrukce. Foto: Martin Zeman

Těžký dřevěný skelet

Jedná se o prostorový nosný systém využívající skelet, který je vytvořen ze svislých a vodorovných nosných tyčových prvků. Kompletuje se nenosnými obvodovými plášti a dělicími konstrukcemi stropu a příček. Konstrukce dřevěných skeletů může být řešena jako skelet skládající se z jednoduchých nebo zdvojených trámů osazených na sloupech, případně je provedena na probíhajících sloupech.

Řešení výstavby objektů ze skeletových konstrukcí bylo umožněno novými technologiemi výroby nosných tyčových prvků z lepeného lamelového dřeva a způsoby spojování (ocelové svorníky a styčníky).

Skeletové konstrukční systémy se vyznačují půdorysnou dispoziční volností, a jsou proto vhodné zejména pro výstavbu občanských staveb, oslovují ale samozřejmě i soukromou klientelu pro svůj charakteristický vzhled a prostorovou velkorysost. Skeletové systémy jsou náročnější na zabezpečení prostorové tuhosti a náročnější provedení konstrukčních spojů lepených lamelových prvků.

obr.: Téměř dokončená nosná konstrukce dřevostavby v systému těžký dřevěný skelet. Foto: Kurth-Haus

Četli jste?

obr.: Stavby z těžkého skeletu nejsou u nás tolik obvyklé, své nezpochybnitelné výhody ale nabízejí. Foto: TFH

Lehký dřevěný skelet / sloupkový konstrukční systém

Nosná kostra obvodových a vnitřních stěn je zhotovena z hraněných profilů – sloupků, jejichž šířka je dvoj- až trojnásobkem jejich tloušťky, pro vodorovné konstrukce stropu a střechy se pak používají profily, kde výška profilu je čtyř- až pětinásobkem jeho šířky. Protože se pro stěnové profily využívá poměrně často průřez 2×4 palce (5,08×10,16 cm), vžil se pro tento konstrukční princip název two-by-four.

Takovéto poměrně subtilní sloupky by samy o sobě staticky nedostačovaly, ztužují se proto prostorově velkoformátovým deskovým materiálem. Ztužení stěn v rovině stěny zabezpečují konstrukční desky připevněné na nosnou kostru hřebíky nebo sponkami.

Tloušťka konstrukčních desek a osové vzdálenosti spojovacích prvků pro připevnění konstrukčních desek k nosné konstrukci jsou voleny tak, aby tyto desky zabezpečovaly i spolupůsobení s dřevěným roštem. Opláštění dřevěné kostry obvodových stěn z vnější strany zabezpečuje ochranu nosné dřevěné konstrukce proti povětrnostním vlivům a je schopno plnit protipožární funkci.

Z vnitřní strany obvodové stěny či stropu se umisťuje parozábrana nebo parobrzda. Konstrukce je možné doplnit předstěnou zavěšenou na pomocném roštu, ve kterém lze vést rozvody inženýrských sítí. Horizontální ztužení se provádí v celém půdorysu každého podlaží ze shodného profilu, jako jsou sloupky.

Tento profil je do zhlaví obvodové stěny připevněn hřebíky, takže vytváří v rozích stěn přeplátování jednotlivých konstrukcí. Stropní konstrukce je tvořena stropnicemi z rostlého dřeva nebo viditelnými průvlaky z lepeného lamelového dřeva se stropnicemi, případně I-nosníky.

Jejich úkolem je bezpečně přenést svislé zatížení. Tento způsob výstavby umožňuje prakticky neomezené individuální projektové řešení. Na druhou stranu je doba výstavby delší než u montování z předem připravených panelů a konstrukční detaily jsou řešeny na místě, teoreticky je zde tedy vyšší riziko lidské chyby.

obr.: Rozdíl mezi těžkým a lehkým skeletem je patrný i na první pohled. Z konstrukčního hlediska spočívá hlavní rozdíl v tom, která část konstrukce je nosná – u těžkého skeletu jsou to sloupy a průvlaky, u lehkého sloupky i jejich opláštění. Foto: Dreamstime

Náš tip...

Panelové konstrukční systémy

Základním konstrukčním prvkem panelových systémů je nosný panel obvodového pláště a panel vnitřních nosných a dělících stěn. Panelové konstrukční systémy se vyrábějí v různých velikostech a stupních prefabrikace a kompletace dílů. Hlavním konstrukčním prvkem stěnových panelových systémů je dřevěná nosná kostra.

Její provedení zhruba odpovídá provedení sloupkového konstrukčního systému, ale zhotovuje se sbíjením svislých sloupků s vodorovnými prvky ve výrobním závodě s pomocí specializovaných pomůcek a strojů. Tím je zajištěna pravoúhlost a přesnost stavebních dílů a rozdíl je také v tom, že oproti staveništnímu provedení sloupkové konstrukce není nutné jednotlivé prvky zdvojovat a sdružovat.

Nosná konstrukce se ve výrobních halách rovnou oplášťuje vhodnými konstrukčními deskami a z vnitřní strany se do konstrukce již osadí rozvody instalací nebo pouze elastické hadice pro následné protažení kabelů. Do panelů mohou být už ve výrobně také osazeny okna a dveře, což umožňuje jejich dokonalé provedení a vyřešení kritických detailů napojení.

Z výrobny jsou pak panely převezeny pomocí nadměrných nákladů na staveniště, kde jsou jednotlivé prvky postupně skládány na základovou desku do finální podoby. Při použití celostěnových panelů se počet spár minimalizuje pouze na spáry v rozích, které jsou spolehlivě těsněny stažením styku vruty nebo šrouby do těsnění přesahu parozábrany.

Systém z CLT panelů

Nejnovějším typem panelové konstrukce je konstrukce z tzv. CLT panelů, což je anglická zkratka cross-laminated timber. Jedná se o konstrukční systém dřevěných panelů, vyrobených z masivních, křížem vrstvených dřevěných lamel, které jsou k sobě lepeny a lisovány nebo šroubovány, takže panel získává potřebné vlastnosti, aby mohl splnit hlavní nosnou funkci ve stavbě.

CLT panely jsou vyráběny v hale, řezány na míru podle konkrétního projektu a pak odvezeny na stavbu, kde z nich stavební firma sestaví masivní celodřevěnou konstrukci budoucího domu. Na konstrukci se pak aplikují výplně otvorů, izolace a fasáda podle požadavků projektu. CLT panely jsou dodávány ve dvou pohledových kvalitách – konstrukční (nepohledová) a pohledová.

Pohledová kvalita je zvlášť estetická a používá se tam, kde vynikne jemná přírodní struktura masivního dřeva ve velké ploše.

obr.: Objekty větších měřítek mohou maximálně využít potenciál konstrukčního systému CLT panelů. Foto: STORA ENSO

Mohlo by vás zajímat...

obr.: Struktura dřeva hladkých panelů vnáší do interiéru nenahraditelný aspekt. Množství pohledového dřeva si samozřejmě můžeme zvolit tak, aby celek zůstával harmonický a ladil s naším vkusem. Foto: Martin Zeman, systém NOVATOP, realizace 3AE

Studentská soutěž dřevěných staveb o ceny za 200 000 Kč zahájena

Máte rádi dřevo a ve škole navrhujete stavby? Přihlaste se do největší české studentské soutěže zaměřené na dřevěné stavění „Stavby s vůní dřeva", kterou po osmé vyhlašuje Nadace dřevo pro život. Laické i odborné veřejnosti ukážete svůj talent, zasoutěžíte si a získáte neocenitelnou zkušenost.

Navíc můžete vyhrát finanční odměnu 50 000 Kč a další finanční i hodnotné ceny. Uzávěrka on-line přihlášek na webu www.StavbySVuniDreva.cz je 30. června 2020.

Odměna pro všechny soutěžící

Cílem soutěže je rozvíjet studenty a motivovat je k práci se dřevem. Každý soutěžící proto získá zpětnou vazbu na svůj návrh, certifikát o své účasti v soutěži a roční předplatné časopisu Dřevo a stavby. Všichni budou pozváni na semináře o osobním a profesním rozvoji, které probíhají v dopoledním bloku vyhlášení vítězů v září v Praze.

Na vítěze poroty a veřejnosti čekají finanční odměny v celkové hodnotě 120 000 Kč (2 × 50 000 Kč a 2 × 10 000 Kč), exkurze do podniků Stora Enso ČR a Kronospan Jihlava, licence k softwaru SEMA a roční předplatné časopisů

Dřevařský magazín a Stavebnictví. Soutěž podporují Lesy ČR, s.p., Ministerstvo zemědělství a Vojenské lesy a statky ČR, s.p. Všichni vítězové navíc obdrží originální dubový diplom Nadace dřevo pro život. „Do soutěže se mohou hlásit studenti vyšších odborných a vysokých škol, kteří navrhují dřevěné stavby a konstrukce," říká o soutěži se záštitou tří ministerstev a osmnácti odborných fakult a škol její vedoucí Pavla Panáčková.

Výhodou soutěže je, že do ní můžete přihlásit i své bakalářské nebo diplomové práce. Jen se musí vztahovat k tématu ročníku, které letos na oslavu 15 let naší nadace zní Dřevo je život. Návrhy dřevěných staveb přihlašujte on-line dle velikosti jejich obestavěného prostoru do kategorie malých nebo velkých staveb.

Vítěze vybere odborná porota, laická veřejnost a partneři soutěže. Porota může zároveň udělit i tzv. zvláštní ocenění pro návrh, který bude technicky, vizuálně nebo jinak výjimečný.

---

Přečtěte si více informací o studentské soutěži

Studentská soutěž dřevěných staveb o ceny za 200 000 Kč byla zahájena

 

Seriál Stavíme dřevostavbu 2. díl - Co?

V tomto článku jsme vám podrobně představili jednotlivé konstrukční systémy, které se používají při stavbě dřevostavby. A na co se můžete těšit příště?

Připravila: Zoja Skopalová
Foto: Martin Zeman

Nestihli jste 1. díl Seriálu Stavíme dřevostavbu? Můžete si ji zpětně přečíst