Građevinsko drvo: prednosti i nedostaci drvene konstrukcije

1. Građevinsko drvo ima mnoge prednosti

1.1. Građevinsko drvo je ekološki i lokalno dostupan materijal

Drvo je ekološki, prirodan i potpuno obnovljiv materijal koji nije štetan za zdravlje, budući da ne otpušta štetne materije, smole i druge otrovne sastojke u prostor, a može se reciklirati i biorazgradivo je.

Boravak u kući izgrađenoj od drva je znatno ugodniji nego u objektu napravljenom od drugih materijala, budući da je drvo prirodan materijal koji ima ugodan prirodni miris i boju koja daje osjećaj topline i pozitivno djeluje na ljude. Površina drva je također topla na dodir. Osim toga, drvo je i u energetskom smislu dobar materijal i odličan toplinski izolator. Gradnja drvom je relativno brza ako je u pitanju montažna konstrukcija. Uz to idu i relativno povoljni troškovi proizvodnje.

Drvo je također akustički vrlo zahvalan materijal, zbog čega se često upotrebljava kao obloga prostorija, osobito za glazbene i sportske dvorane.

Budući da je u Hrvatskoj šumama pokriveno oko 35 % kopnene površine, drvo je i lokalno dostupan materijal.

1.2. Drvo nudi mnoge strukturne prednosti

Konstrukcijske prednosti građevinskog drva leže u maloj vlastitoj težini materijala u kombinaciji s dobrom vlačnom i tlačnom čvrstoćom. Drvo je lagan materijal, ali unatoč tome ima visoku tlačnu i vlačnu čvrstoću. Stoga se njime mogu premostiti i veći rasponi a da konstrukcija i dalje ostaje lagana. Navedena kombinacija idealna je za izradu manjih mostova i stropova sportskih dvorana.

2. Drvene konstrukcije imaju i nedostatke

2.1. Građevinsko drvo je osjetljivo na vremenske utjecaje

Međutim, drvo ima i neka negativna svojstva, od kojih je osobito problematična njegova osjetljivost na vlagu i opasnost od stvaranja pljesni. Drvo kao materijal može biti izloženo napadu štetočina poput drvenog crva, raznih drugih insekata, kao i utjecaju gljiva. Problematična su i njegova svojstva, budući da se drvo čak i nakon tretiranja i dalje skuplja i bubri.

Tako svako drvo, bez obzira na vrstu drva i geografsko poreklo, treba adekvatno zaštititi kod primjene u građevinarstvu.

2.2. Drvo je loš akumulator topline

Drvo ne akumulira toplinu. Predmeti od drva se brzo zagrijavaju, ali i brzo hlade, budući da drvena konstrukcija ne zadržava toplinu. Na kraju, ali ne manje važno, drvo ne osigurava ni dobru zvučnu izolaciju. Dakle, potrebno je dodatno zvučno izolirati prostorije u drvenom objektu. Unatoč nekim lošim svojstvima, koja se pravilnom uporabom i obradom mogu smanjiti, drvo je vrlo pogodno kao građevinski materijal i trebalo bi ga češće upotrebljavati.

2.3. Drvene konstrukcije su skupe

Ne smijemo zaboraviti ni činjenicu da su drvene konstrukcije skupe. Budući da je drvo prirodni materijal koji se ne može proizvesti u tvornici, drvene konstrukcije su skuplje od ostalih konstrukcijskih sustava. To je i glavni razlog zašto se mnogi investitori ne odlučuju za taj materijal unatoč velikoj naklonosti tom građevinskom materijalu.

3. Drvene konstrukcije imaju dobru protupožarnu otpornost

Drvo se pogrešno smatra problematičnim u slučaju požara, jer se zapravo radi o materijalu koji je visokootporan na vatru. Tajna protupožarne učinkovitosti drva leži u njegovim svojstvima pougljenjivanja, odnosno u činjenici da drvo pougljeni u dodiru s vatrom. Taj proces se odvija na temperaturi od 300 stupnjeva. Upravo je pougljenjeni sloj prirodna zaštita od požara i sprječava vatru da dopre do jezgre drvene konstrukcije. To omogućuje drvenim konstrukcijama da zadrže svoju mehaničku čvrstoću, dok objekt ostaje stabilan i siguran za evakuaciju još nekoliko sati u slučaju požara. U slučaju požara drvene konstrukcije su sigurnije čak i od čeličnih konstrukcija, koje se unatoč obveznim protupožarnim premazima nakon relativno kratkog vremena počinju topiti i time gube svoja konstruktivna svojstva.

4. Drvene konstrukcije: konstrukcijski sustavi

4.1. Sustav drvene konstrukcije s gredama i stupovima od masivnog drva

Najčešći sustav drvenih konstrukcija su drvene konstrukcije sa stupovima i gredama. To znači da teret od poda do stropa nose okrugli ili kvadratni drveni nosači različitih presjeka. Presjek drvenih nosača i stupova mora se točno izračunati; predimenzionirane (prevelike) grede i stupovi predstavljaju nepotreban gubitak novca i materijala, a povećavaju i vlastitu težinu konstrukcije, što se uvijek nastoji izbjeći ako to sa statičkog stajališta nije nužno. Manje odnosno premale grede neće izdržati težinu, što ne znači da će se odmah srušiti, već će se saviti preko dopuštene granice, a do urušavanja će doći nakon nekoliko godina. Na veličinu presjeka utječe vrsta drva ali znatno više gustoća greda i stupova u konstrukciji; ako su nosači međusobno udaljeni 150 cm, oni će morati biti mnogo veći nego ako je osni razmak između njih upola manji. Slično pravilo vrijedi i za stupove.

Proračun drvene konstrukcije prepustite iskusnom statičaru koji će znati pronaći idealan omjer između gustoće greda i stupova, njihovih dimenzija i statičke učinkovitosti konstrukcije.

4.2. Drvene konstrukcije od lijepljenih greda

Danas se osim greda i stupova od punog drva još više upotrebljavaju stupovi i grede od lijepljenog drva. To su drveni konstrukcijski elementi koji se pomoću ljepila spajaju u veće, mehanički čvrste elemente. Takvi nosači se mogu kontrolirati u većoj mjeri budući da možemo precizno kontrolirati kvalitetu i sastav pojedinih slojeva i cjeline.

4.3. Masivne drvene konstrukcije sa zidovima

U prošlosti je masivna drvena gradnja bila gradnja sastavljena od trupaca ili balvana. U toj vrsti gradnje najprije su se upotrebljavali netesani, a kasnije i obrađeni trupci koji su u kutovima križno spojeni. Ali takva konstrukcija ima barem jednu veliku slabost; zidove takve kuće teško je učinkovito obaviti toplinskom izolacijom i ožbukati (ako želimo žbuku za završni sloj) zbog brojnih neželjenih deformacija drva koje nastaju tijekom aktivnog sušenja trupaca. Zbog brojnih pukotina koje nastaju tijekom sušenja, vlaga i zrak stalno ulaze u ovojnicu fasade. Razvoj drvenih konstrukcija se stoga okrenuo u smjeru korištenja sve manjih drvenih elemenata, koji su se lakše i praktičnije sušili. Ubrzo se razvila panelna gradnja i konstrukcija od drvenih greda slijepljenih u zid, pri čemu su sva drvna vlakna okrenuta u jednom smjeru, što se pokazalo kao velika konstrukcijska slabost, pa su takve kuće postale nepoželjne.

Nedavno se počela ubrzano razvijati tehnologija izrade drvenih konstrukcija od križno lijepljenih elemenata (tzv. X-lam) koji se lijepe tako da vlakna teku u oba smjera. Zahvaljujući ovoj inovaciji takve konstrukcije su krute i dimenzijski vrlo stabilne. Puni nosivi zidovi i međukatne ploče mogu biti izrađene od X-lama ili KLH ili CLT (nazivi su obično preuzeti od proizvođača križno lijepljenih ploča). Izum je izazvao pravu revoluciju u drvenoj gradnji. KLH također omogućuje dostavu modularnih elemenata ili čak već spojenih elemenata sa svim slojevima fasade na gradilište.

Uz sve navedene prednosti, KLH drvene konstrukcije imaju i visoku otpornost na požar i potres.

4.4. Konstrukcije od drvenih greda

Drvene grede se upotrebljavaju za premošćivanje većih raspona, odnosno za konstrukciju krovova sportskih i glazbenih dvorana. Ponekad se upotrebljavaju i za izradu krovova montažnih kuća. Ove vrste drvenih konstrukcija sastoje se od nekoliko manjih drvenih elemenata koji su međusobno povezani u lagane, šuplje nosače velike statičke visine. To im omogućuje premošćivanje velikih raspona, dok istodobno vlastita težina konstrukcije ostaje izrazito lagana.