Tepelně-izolační vlastnosti dřeva masivních dřevostaveb
Dřevo se stále více používá ve stavebnictví jako hlavní konstrukční prvek pro obvodové stěny domů. Při dnešní situaci ve vztahu k energetické náročnosti bydlení z důvodu stále rostoucích cen energií je určitě zajímavá otázka tepelně izolačních vlastností dřevěných stěn. Mám na mysli srubové nebo roubené konstrukce rodinných domů ( obdobně to bude ale platit i pro komerční či rekreační nebo veřejné budovy), tedy obvodové stěny, které se skládají pouze z masivního dřeva větších tloušťek případně izolačního materiálu vkládaného mezi trámy jako utěsnění spoje.
Obecně je známo, že ve starých roubených stavbách je vždy příjemně teplo, a že masivní dřevěné konstrukce se používají v severských státech ( Švédsko, Norsko, Aljaška), kde panují kruté zimy. Při své mnohaleté činnosti v tomto oboru se však až překvapivě často setkávám s dotazy a obavami ohledně tepelně izolačních vlastností srubových a roubených stěn. Většinou první otázkou laika, který stojí u srubu, je: „ A nebude v tom zima?“ nebo „ Ty stěny se budou ještě zateplovat ?“
Tak jak to teda je? Je v dřevěném domě teplo nebo se má člověk bát, že protopí majlant? Vzhledem k tomu, že se v těchto stavbách pohybuji už více než deset let, pokusím se napsat svůj názor a to především v porovnání se zděnými konstrukcemi.
Dřevo je vystavěno z neuvěřitelně jemného buněčného systému s tenkými stěnami a buněčnými dutinami. Buněčné stěny jsou zase protkány ještě mnohem jemnějším systémem pórů a trubiček. Výsledkem tohoto jemného členění je stejný jako u našich plic: dřevo má neuvěřitelně rozsáhlý vnitřní povrch. Pro představu: krychlový centimetr celulózy, která je procentuálně nejdůležitějším stavebním materiálem dřevěné hmoty, má nepředstavitelný vnitřní povrch asi 6 000 000 cm2. To si myslím je hlavní důvod proč je dřevo nenapodobitelné a tak výjimečné. A tady je také potřeba hledat důvod skvělých tepelně izolačních vlastností dřeva. Dřevěná stěna má určitě diametrálně odlišné tepelně izolační vlastnosti než zděná stěna. A to v několika různých dimenzích.
Zcela jednoznačně je cítit rozdíl při vytápění studené místnosti ve zděné nebo dřevěné stavbě. Zvýšení teploty v dřevěné místnosti je patrné během pár minut zatím, co ve zděné místnosti trvá zvýšení teploty o pár stupňů hodiny. Je to především v tom, že u dřevěné stavby ohříváme hlavně vzduch v místnost a ne stěny. Na rozdíl od zděné konstrukce, kde se nejdřív musí ohřát stěny a až poté vzduch v místnosti.
Dřevo má také určité schopnosti akumulovat teplo. Nejnovější zkušenosti totiž boří mýtus o neschopnosti dřeva akumulovat teplo. Akumulace však probíhá jinak než u zděné stěny a to díky neopakovatelnému buněčnému složení dřeva. Dřevo teplo ukládá pomaleji a také ho pomaleji uvolňuje. Ukazují to zkušenosti z Norska, kde v experimentálním domě nechají nahřívat masivní dřevěnou stěnu sluncem přes prosklenou fasádu. Stěna pak uvolňuje teplo celou noc.
Nejdůležitější však je, že díky mnoha vzduchovým dutinkám, má dřevo vynikající izolační vlastnosti. Na základě našich zkušeností jsme si nechali v prosinci minulého roku udělat zkoušky součinitele tepelného prostupu tepla v Centru stavebního inženýrství a.s. ve Zlíně. Čekali jsme dobré výsledky, ale i tak jsme byli překvapeni. Zatím co norma dle výpočtu nám předepisovala tloušťku stěny z masivu 45 cm (což je nemožné dodržet), zkouška potvrdila, že se dostáváme pod požadovanou hodnotu normy U = 0,38 W/m2K už se stěnou z kulatiny tloušťky 30 cm. Tato stěna má nejširší průměr 30 cm a nejužší ( v místě spojů klád) 8 cm a naměřená hodnota součinitele prostupu tepla činí U = 0,33 W/m2K. U roubené stěny tloušťky 30 cm je výsledek ještě lepší U= 0,26 W/m2K – zde se blížíme nízkoenergetickému požadavku ( U menší nebo rovno 0,25 W/m2K ). Stěna z hranolu vykazuje lepší výsledky, protože je zde zachována tloušťka stěny 30 cm v celém průřezu stěny. Při zkouškách měly obě stěny vlhkost pod 15 %.
To dokazuje vynikající vlastnosti dřeva jako izolačního materiálu. Jediný problém u roubených nebo srubových staveb může vzniknout při průchodu studeného vzduchu z exteriéru špatně utěsněnými spoji mezi kmeny nebo hranoly. To už je ale otázka lidského faktoru a dobře řemeslně zpracovaného systému výroby těchto staveb.
Naše zkušenosti se dřevem:
Dřevo bylo od jak živa pro člověka velice příjemný a teplý materiál a doslova jej obklopuje v každodenním životě. Přesto se jako dodavatelé staveb ze dřeva potýkáme velice často s mýty a předsudky, které tento materiál doprovází. Z vlastní zkušenosti i ze zkušenosti mých zákazníků vím, že má dřevo nenapodobitelné a v dnešní době i ekonomicky výhodné vlastnosti, které zatím nemá žádný jiný materiál na naší planetě. Proto mne vždy mrzí, když mají lidé ke dřevu nedůvěru a to jak ve stavebnictví tak v jiných oborech. Dřevo je především esteticky pěkné a asi nenajdeme nikoho, komu by se něco ze dřeva nelíbilo. Málokdo však ví, že používáním výrobků ze dřeva velmi významně chráníme přírodu. Ano, už například jen to, že se rozhodneme pro dřevěnou stavbu nebo nábytek šetří životní prostředí. Na výrobu cihel, cementu, plastů atd. je potřeba mnohokrát více energie než na zpracování dřeva. Dřevo je obnovitelný zdroj a každý rok v českých lesích vzniká přírůstek okolo 18 milionů metrů krychlových dřevní hmoty a my máme možnost ji buď vytěžit nebo nechat ladem. V Česku se v posledních letech těží cca 15 milionů kubíků dřeva, tedy méně než přiroste.
Také o vynikající trvanlivosti dřeva máme důkazy. Dokazují to staré roubenky, které třeba u nás pochází až z 15. Století a ve světě najdeme dřevěné konstrukce i v Egyptských pyramidách. Při dnešních stavebních technologiích mají dřevěné stavby opravdu velký potenciál dožít se vysokého věku. Vzhledem k tomu, že se zabýváme výrobou staveb z masivu ( roubenky a sruby), musím zde zdůraznit výhody masivních roubených a sroubených konstrukcí, které jsou odolné vůči povodním, vichřicím i zemětřesení. Opravdu neznám žádný jiný materiál, který by dokázal v tomto směru to co dřevo. Dřevěná stěna se nerozláme při pohybu základů, nezbortí se pod tlakem větru a nerozpadne se při rozmáčení. A to v těchto konstrukcích nejsou žádné hřebíky ani šrouby. Když k tomu připočítáme, že dřevo je zdravé a velice dobře izoluje ( dobré izolační vlastnosti má dřevo už od tloušťky 20 cm), máme zde samé výhody.
Nepřítelem dřeva není ani oheň, protože masivní dřevo na povrchu zuhelnatí a propouští žár ohně dovnitř velice pomalu. Stěna tak odolává ohni velice dlouho a většinou celá nikdy neshoří. Nepřítelem dřeva je pouze vlhkost, ale s tou už si dnes umíme poradit. Jedinou nevýhodou, kterou vidím je to, že se dřevo hýbe, že pracuje, že si srubová stavba sedá, že se dřevěná podlaha seschne, že se trám zkroutí, že mokré dřevo nabobtná ,ale to je jen ukázka toho, že příroda je pořád silnější než my lidé.