Stropodachy o konstrukcjach drewnianych

Drewno należy do najstarszych materiałów budowlanych, wykorzystywanych w konstrukcjach ściennych i dachowych. Jest produktem naturalnym, przyjaznym dla środowiska. Obok drewna litego, we współczesnym budownictwie stosowane są też inne materiały drewniane i drewnopochodne, m.in. drewno klejone warstwowo, płyty wiórowe i płyty wiórowe OSB, płyty pilśniowe, sklejki itp. Konstrukcje z drewna i drewna klejonego znajdują zastosowanie przy wykonywaniu m.in. dachów skośnych i płaskich: pełnych i wentylowanych.

Stropodach pełny składa się z kilku warstw konstrukcyjnych, ściśle z sobą połączonych, przy czym w rozwiązaniu tym pomiędzy warstwą izolacji termicznej a wodoszczelnym pokryciem nie ma wentylowanej szczeliny powietrznej. Warstwą nośną – jeśli rozpiętość podpór jest niewielka - może być np. sztywna konstrukcja żelbetowa. Zważywszy jednak na to, że budownictwo mieszkaniowe bazuje coraz częściej na dużych, otwartych przestrzeniach, znacznie lepiej sprawdzają się w nim produkty lżejsze, bardziej wytrzymałe i stabilne na dużych rozpiętościach – szkieletowe konstrukcje stalowe, żelbetowe lub drewniane, z opartą na nich warstwą nośną. Choć lekka konstrukcja z kratownic i blach profilowanych jest ekonomiczna, efektywna i może być stosowana zarówno w budownictwie szkieletowym, jak i masywnym, jest mniej efektowna wizualnie niż konstrukcja drewniana i z drewna klejonego. Zaletą tych ostatnich jest możliwość pozostawienia odkrytych belek konstrukcyjnych, a tym samym nadania niepowtarzalnego i charakterystycznego wyglądu architekturze budynku wewnątrz i na zewnątrz.

Zasadą, której należy bezwzględnie przestrzegać przy wykonywaniu stropodachu opartego na konstrukcji drewnianej jest to, że belki z drewna litego mogą być stosowane wyłącznie jeśli ściany mają rozpiętość do 6 metrów. Jeśli rozpiętość jest większa, niezbędne staje się użycie belek z drewna klejonego, belek dwuteowych. Stropodach tradycyjny pełny o konstrukcji drewnianej może być wykończony m.in.:
- żwirową warstwą dociskową – na belkach stropowych i łatach układany jest podkład z płyty drewnopochodnej, następnie paroizolacja, termoizolacja (wełna mineralna), hydroizolacja, a jako ostatnia: żwirowa warstwa dociskowa;
- blachą trapezową – na belkach konstrukcyjnych układana jest płyta drewnopochodna, paroizolacja, legary, przestrzeń, pomiędzy którymi wypełniona jest warstwą izolacji termicznej (wełna mineralna), następnie podkład z płyty drewnopochodnej, izolacja przeciwwodna, a pokrycie wierzchnie stanowi blacha trapezowa.

Konstrukcje drewniane mogą być też wykorzystywane w stropodachu pełnym o odwróconym układzie warstw, który może wyglądać następująco: na belkach stropowych i łatach układany jest podkład z płyty drewnopochodnej, a na nim hydroizolacja. Kolejne warstwy stanowią: izolacja termiczna (styropian), włóknina filtrująca, żwirowa warstwa dociskowa. Zaletą tej konstrukcji jest trwałość, a warstwa hydroizolacyjna zabezpieczona jest znajdującymi się na niej kolejnymi warstwami przed uszkodzeniem. Technologia ta stosowana może być do realizacji stropodachów nieużytkowych, jak i tarasowych. W pierwszym przypadku wierzchnią warstwę stanowi warstwa dociskowa ze żwiru, w drugim – np. mrozoodporne płytki ceramiczne lub deski tarasu. Elementy drewniane i drewnopochodne nie są natomiast wskazane do budowy stropodachów zielonych - podstawową przyczyną jest możliwość destrukcyjnego oddziaływania na nie środków chemicznych, nawozów, kwasów organicznych, wody itp.

Podobnie jak w pełnych, także w stropodachach wentylowanych drewno i produkty drewnopochodne są chętnie stosowanymi materiałami konstrukcyjnymi. Charakterystyczną cechą stropodachu wentylowanego jest – jak wskazuje jego nazwa – obecność szczeliny powietrznej pomiędzy izolacją cieplną a wodoszczelnym pokryciem. Wśród stropodachów wentylowanych wyróżnić można stropodachy kanalikowe, szczelinowe oraz dwudzielne. Te ostatnie posiadają - pomiędzy stropem ze znajdującą się na nim warstwą materiału termoizolacyjnego a górną połacią dachu – przestrzeń przełazową, która umożliwia swobodne krążenie powietrza. Górna połać tego typu stropodachu – zarówno z odwodnieniem zewnętrznym, jak i wewnętrznym - może być oparta m.in. na lekkiej konstrukcji drewnianej. Do jej budowy wykorzystywane są często wiązary dachowe (płaszczowo-kleszczowe lub kratowe). Wśród zalet stosowania wiązarów drewnianych w konstrukcjach dwudzielnych przełazowych stropodachów wentylowanych wymienić można m.in. lekkość konstrukcji, ekonomiczność rozwiązania.
,br>

Wiązary dachowe to elementy prefabrykowane, które mogą być wykonane z drewna litego (tarcicy), drewna klejonego lub drewnianych belek dwuteowych. Materiałem podstawowym jest drewno iglaste (sosnowe lub świerkowe), charakteryzujące się dużą wytrzymałością, trwałością, sprężystością, odpornością na zmienne warunki atmosferyczne. Jest ono przy tym miękkie, a tym samym łatwo poddaje się obróbce. Na wytrzymałość konstrukcji ma wpływ jakość użytego drewna: powinno być ono pozbawione sęków, zarodników pleśni i grzybów, czterokrotnie strugane, charakteryzować się wilgotnością nie przekraczającą 20% (optymalnym rozwiązaniem jest suszenie komorowe). Niezbędna jest też impregnacja elementów konstrukcyjnych.

Elementy z drewna klejonego warstwowo charakteryzują się znacznie lepszymi parametrami technicznymi niż wykonane z drewna litego. Przede wszystkim mogą mieć one znacznie większe rozpiętości (zmniejsza się tym samym liczba podpór), są trwalsze, a przy tym cechują się większą odpornością biologiczną. Dzięki większej – w porównaniu z drewnem litym – wytrzymałości mają też mniejsze rozmiary, są więc lżejsze. Elementy drewnopochodne wytwarzane są poprzez sklejanie pod ciśnieniem w podwyższonej temperaturze cienkich warstw drewna. Przeróbka umożliwia zmniejszenie naturalnych wad litego drewna i ujednolicenie ich rozkładu, zminimalizowanie skłonności do odkształceń, skurczu i pęcznienia. Drewno klejone warstwowo ma bardzo dużą wytrzymałość na zginanie, rozciąganie i ściskanie, co pozwala mu przenosić większe obciążenia. Jest łatwe w obróbce (można stosować standardowe narzędzia).

W drewnianych konstrukcjach dachowych stosowane są także coraz częściej drewniane belki dwuteowe. Pełnią one funkcje bądź to samodzielnych elementów więźby dachowej (jako krokwie i łaty) lub wykorzystywane są do montażu wiązarów i paneli dachowych. Niewielki ciężar belek przy ich dużej wytrzymałości i sztywności pozwala na nawet trzykrotne zmniejszenie zużycia materiału w stosunku do tradycyjnych belek drewnianych. Belki dwuteowe znajdują zastosowanie m.in. w miejscach występowania naprężeń zginających (jako np. belki stropowe i krokwie). Przy ich pomocy można w prosty sposób wykonać konstrukcje dachowe o zmniejszonym przewodzeniu ciepła. Do ich podstawowych zalet należą: ograniczenie mostków termicznych, wysoka dokładność i stabilność wymiarów dzięki stałej wilgotności materiału, niewielka waga, a tym samym łatwość montażu, wyeliminowane ryzyko pęknięć i skręceń, duże rozpiętości i nośność, dostosowanie do powszechnie stosowanych wymiarów drewna litego i elementów łączących. Zapewniają idealnie równą płaszczyznę stropu, a szerokie stopy ułatwiają montaż.

Belki dwuteowe zbudowane są z dwóch pasów (stopek) z drewna łączonego na mikrowczepy lub z drewna klejonego oraz ze środnika z płyty OSB lub sklejki. Całość łączona jest na pióro i wpust przy użyciu kleju technologicznego. Przekrój dwuteowy umożliwia znaczące zmniejszenie strzałki ugięcia belki oraz zmnimalizowanie jej masy, a zaledwie kilkumilimetrowy przekrój poprzeczny środnika pozwala zminimalizować przepływ strumienia powietrza i ogranicza straty ciepła.

Belki dwuteowe dostępne są w wersji nieizolowanej i izolowanej. Ta druga sprawdza się w konstrukcjach, w których wymagana jest duża izolacyjność ze zredukowanymi mostkami termicznymi. Przekrój belki izolowanej jest prostokątny – wypełnienie profilu teowego stanowi np. izolacja z naturalnych włókien drewna.

Systemy belek dwuteowych, przeznaczone do stosowania w konstrukcjach stropów i dachów, pozwalają na obniżenie kosztów budowy poprzez zwiększenie rozstawu elementów, redukcję liczby ścian nośnych i słupów. Dzięki większej nośności umożliwiają kreowanie większych, otwartych przestrzeni.
,br> Opr. ED
Rys. WM

Publikacja: 25-03-2008. Aktualizacja: 14-02-2013