Kategoria: Blog

Jeśli w branży technologicznej, takiej jak budownictwo, jakieś rozwiązanie przez dłuższy czas zyskuje na popularności, to najpewniej dzieje się tak ze względu na pragmatyzm inwestorów. Coraz częstsze wykorzystywanie więźby dachowej prefabrykowanej jest dobrym potwierdzeniem tej zasady. Względy ekonomiczne i logistyka wręcz wymuszają na budowniczych sięganie po coraz to nowocześniejsze rozwiązania.

Co przemawia na korzyść więźby prefabrykowanej?

Tradycyjne budownictwo

Tradycyjnym sposobem tworzenia zadaszenia konstrukcji jest praca ekipy ciesielskiej. Ta wchodzi na plac budowy i tam, w ciągu paru tygodni, tworzy dach od zera. Ten najbardziej dzisiaj popularny sposób ma niestety dwa spore mankamenty. Po pierwsze – materiał trzymany jest przez cały okres trwania prac na miejscu budowy. Jest wówczas narażony na negatywny wpływ warunków atmosferycznych. Po drugie – ekipa bazuje na pracy ludzkich rąk i prostych narzędzi, która dodatkowo odbywa się niekiedy w niesprzyjających warunkach. Ma to wpływ na niższą dokładność wykonania elementów. Przy prostych konstrukcjach nie ma to tak wielkiego znaczenia, jednakże wraz ze wzrostem skomplikowania projektu, wzrasta także zapotrzebowanie na dokładność obróbki jego elementów. Na blogu zamieściliśmy ostatnio wpis o naszej realizacji prefabrykowanej konstrukcji dachowej, w którym pokazujemy skomplikowaną więźbę, wykonaną z wykorzystaniem nowoczesnych technologii.

Więźba prefabrykowana – dokładność wykonania

Alternatywą dla pracy ekipy ciesielskiej jest tworzenie dachu z materiałów prefabrykowanych. Te są przygotowywane w specjalistycznych fabrykach, przy pomocy centrów obróbczych CNC, z dokładnością do dziesiętnych części milimetra. W ten sposób przygotowane elementy są dostarczane na plac budowy. Ekipie na miejscu zostaje jedynie złożenie wszystkiego w całość.

Jak długo stawia się dach?

Tradycyjna metoda wykonania więźby dachowej potrafi pochłonąć nawet parę tygodni. Im bardziej złożony projekt, tym więcej czasu zajmuje jego finalizacja. Dachy prefabrykowane, w przypadku niewielkich konstrukcji, potrafią stanąć w przeciągu jednego lub dwóch dni roboczych. Większe konstrukcje pochłaniają także niewiele więcej czasu, zamykając się w tydzień lub dwa. Co ciekawe, w przypadku prefabrykacji stopień skomplikowania projektu nie zawsze musi znacząco wydłużać czas potrzebny na obrabianie elementów. Maszyny sterowane komputerowo w podobnym tempie opracowują partię elementów jednakowych, jak i elementów unikatowych. Sprawia to, że prefabrykacja opłaca się tym bardziej, im bardziej skomplikowany jest projekt.

W prefabrykacji nie liczy się ilość, a jakość.

Drewno używane do prefabrykacji elementów konstrukcji jest wysokiej jakości klejonym materiałem drewnianym. Suszone do wilgotności 15-18%, strugane czterostronnie i obrabiane cyfrowo, zachowuje wymiary, nie skręca się ani nie kurczy lub pęka. Ponadto, dzięki procesowi klejenia, ma wyższą wytrzymałość dla tych samych przekrojów, co pozwala zmniejszyć jego ilość potrzebną do wykonania danego projektu.

Optymalizacja kosztów budowy

Na wykonanie tej samej konstrukcji potrzeba ok. 30% mniej drewna prefabrykowanego niż przy pracy w tradycyjny sposób. Niższa waga konstrukcji pozwala ograniczyć ilość potrzebnych podpór i wzmocnień przy zachowaniu tej samej wytrzymałości. Pomimo częstej konieczności zastosowania dźwigu, koszty montażu są niższe od zatrudnienia ekipy ciesielskiej, ze względu na drastyczne skrócenie czasu pracy. Przy składaniu gotowych elementów mniejsza jest też możliwość nieprzewidzianych problemów i przesunięć w terminach. Praca jest także mniej zależna od warunków atmosferycznych panujących na budowie.

To tylko niektóre z powodów, dla których i my polecamy swoim klientom oparcie projektu o prefabrykaty. Zapraszamy do kontaktu.

Cieszymy się mogąc przedstawić kolejny ciekawy projekt, który mieliśmy przyjemność współtworzyć. Jest to budynek sportowo-rekreacyjny o bardzo ciekawej bryle dachu, który stanął na szczecińskim Warszewie. To właśnie za projektowanie i wykonanie konstrukcji dachu z drewna klejonego BSH oraz KVH odpowiadaliśmy przy tej inwestycji.

Omawiana inwestycja zdecydowanie wyłamuje się z panującej ostatnio mody na projektowanie budynków o bryłach klasycznych i minimalistycznych. W głównej mierze odpowiada za to dach o złożonej, wielopłaszczyznowej geometrii. 

Projektowanie drewnianej konstrukcji dachu

Zadaniem naszej firmy w przedstawianej inwestycji było zaprojektowanie konstrukcji drewnianej dachu budynku. Odpowiadaliśmy także za dostawę drewna oraz wykonanie zaprojektowanej konstrukcji. Zadanie było bardzo złożone i wymagało wykorzystania specjalistycznego oprogramowania do tworzenia wielospadowych konstrukcji dachowych. Samo wykonanie dachu byłoby niemożliwe bez wykorzystania centrów obróbczych CNC, ponieważ, ze względu na nietypową geometrię, każda wykonana krokiew posiada swoje unikalne nacięcia. Krokwie wykonane zostały z drewna klejonego wzdłużnie KVH, natomiast wieloprzęsłowe belki długie z drewna klejonego BSH. Całość konstrukcji dachu pochłonęła łącznie około 46m³ drewna konstrukcyjnego. Dzięki wysokiemu stopniowi prefabrykacji, nasze prace na terenie budowy zajęły zaledwie półtora tygodnia.

Cały budynek opiera się na konstrukcji z żelbetowej ramy wypełnionej gazobetonowymi elementami. Całkowita powierzchnia użytkowa to ponad 1200m². Pokrywający budynek dach to wielopołaciowa konstrukcja o promieniście rozchodzących się belkach, tworzących dwuspadowe wewnętrzne kosze. Najdłuższe z elementów, których używaliśmy przy jego konstrukcji miały blisko 25 m długości, co sprawiło, że musiały być one zacinane już na placu budowy.

Po oddaniu do użytku, budynek będzie spełniał szereg funkcji sportowo – rekreacyjnych. Znajdzie się w nim m. in. miejsce na sale do squasha, fitness, siłownia, szatnie z sanitariatami oraz sala zabaw dla dzieci.

Pomimo pandemii, która opanowała cały świat, niemiecki rynek drewnianych domów prefabrykowanych notuje kolejne historyczne wzrosty. Tak samo ku górze pnie się poziom produkcji drewna klejonego krzyżowo CLT. Handlowe utarczki pomiędzy USA a Chinami i Kanadą sprawiają, że spory procent surowca drewnianego produkcji europejskiej zasila rynek amerykański zamiast pozostać na starym kontynencie. Dokładając do tego wyjątkowo ciepłe zimy i wysoką aktywność kornika w europejskich i skandynawskich lasach otrzymujemy znaczące spadki podaży drewna w hurtowniach i dłuższy czas oczekiwania na realizację wielu inwestycji i zleceń.

Drewniane domy u zachodnich sąsiadów

Niemieccy inwestorzy budują coraz więcej domów drewnianych. W 2020 roku, do sierpnia na ponad 60 tys. pozwoleń wydanych na budowę domu jedno- lub dwurodzinnego 13 tys. dotyczyło domów drewnianych. Oznacza to, że co piąty budynek mieszkalny w Niemczech powstaje z drewna. Od paru lat w tej dziedzinie widać tendencję wzrostową. Nie dziwi więc fakt, że producenci zrzeszeni w BDF, czyli niemieckim stowarzyszeniu budownictwa prefabrykowanego mają optymistyczne przypuszczenia co do nadchodzących lat. Co ciekawe, na tej sytuacji zyskują także nasze krajowe firmy, ponieważ część z nich należy do stowarzyszenia a jeszcze inne obsługują łańcuch dostaw surowca potrzebnego do realizacji coraz liczniejszych inwestycji.

Wzrasta produkcja drewna klejonego krzyżowo

Od paru lat roczny przyrost produkcji drewna CLT osiąga ok. 10%. Ten nowoczesny materiał produkowany z naturalnego materiału najwyraźniej przypadł do gustu inwestorom. Co ciekawe popyt na niego napędzają w głównej mierze duże inwestycje takie jak od dawna niedawno Mjostaernet. Szacuje się, że w 2020 roku fabryki wyprodukują łącznie 2 mln m³ CLT. Materiał w ponad połowie zużywany jest w krajach europy środkowej i skandynawii.

Problemy z drewnem za oceanem

USA jest ogromnym rynkiem zbytu dla tarcicy drzewnej i produktów drewnianych. Przeważającym w stanach systemem budownictwa domków jednorodzinnych jest system kanadyjski oparty w dużej mierze właśnie na drewnie. Wobec niedawno zaistniałych wielu kataklizmów w tamtym regionie, które pozbawiły wiele rodzin dachu nad głową, wzrosło nagle materiałowe zapotrzebowanie amerykańskiego przemysłu budowlanego. Niestety nałożył się na to konflikt handlowy USA z Kanadą i Chinami, które to kraje do niedawna były dla stanów głównymi eksporterami drewna. Wobec tego miejscowe firmy musiały zmienić strategię i zaczęły transportować materiał z europy wygrywając cenowo z europejskimi firmami.

Ciepłe zimy i kornik nie sprzyjają leśnikom

Wyjątkowo ciepłe zimy w ostatnich latach nie sprzyjają sprawnej wycince materiału potrzebnego dla budownictwa czy innych przemysłów. Drewno w niskich temperaturach potrafi stracić połowę swojej “letniej” wilgotności, co stanowi znaczne ułatwienie w procesie wycinki i transportu, ale także sprzyja jakości surowca. Drewno w mroźne zimy potrafi spaść z wilgotnością do poziomu ok. 40%. To istotne ze względu na proces jego pozyskania. Ścięte drzewo przez pewien czas przed transportem do tartaku leży na leśnej ściółce. Im wilgotniejsze jest w tym momencie i im wyższa temperatura powietrza tym większa szansa, że zaatakuje je grzyb lub wirus znacząco obniżając użyteczność materiału. Ten sam problem dotyczy kornika, który w ostatnich latach coraz bardziej męczy producentów drewna w europie. Na przestrzeni lat 2015-2019 szkodnik ten uszkodził 250 mln m³ a ilość ta rok do roku rośnie.

Maseczki i papier przyczyniają się do deficytu drewna.

Nie tylko przemysł budowlany i meblowy korzystają z drewnianego materiału. W dzisiejszych czasach nowego znaczenia nabiera fakt użycia pulpy drewnianej w produkcji materiałów higienicznych i ochronnych jak ręczniki papierowe, papier toaletowy, maseczki ochronne, tektura itp. Ze względu na pandemię koronawirusa zapotrzebowanie na te materiały stale rośnie.

Wszystkie te czynniki sprawiają, że sytuacja na rynku wygląda z miesiąca na miesiąc coraz trudniej. Na razie nie ma jeszcze problemów z płynnością dostaw materiału, ale należy przygotować się na delikatne utrudnienia, szczególnie w przypadku dużych zamówień o krótkim okresie realizacji lub zamówień materiałów niestandardowych. Na szczęście w Modulam staramy się przygotowywać na tego typu zagrożenia i w tym momencie dysponujemy szeroka siatką dostawców, która daje nam elastyczność i względny komfort w realizacji projektów.

Mimo, że w znacznej większości naszych artykułów drewno jako budulec jest zasłużenie chwalone, to posiada ono też parę mniej pożądanych cech, o których napiszemy dzisiaj. Na szczęście nie są to problemy nie do pokonania i dają się przezwyciężyć przy odpowiednim podejściu konstruktora, wykonawcy i użytkownika.

Konstrukcja drewniana a warunki zewnętrzne

Drewniany materiał w różnych odmianach i konfiguracjach coraz częściej wykorzystywany jest jako główny budulec konstrukcyjny, dotyczy to także budynków o nowoczesnej architekturze, obiektów wielkopowierzchniowych a nawet budynków wysokościowych. Drewno to materiał trwały, wytrzymały, doskonały w obróbce a przy tym bardzo ekologiczny i estetyczny przy odpowiednim wyeksponowaniu. Należ jednak pamiętać, że jest to materiał naturalny, pochodzący z drzew iglastych – najczęściej sosny lub świerku. O ile użytkowanie drewna w suchych wewnętrznych warunkach nie wpłynie na jego właściwości, to wszelkie zawilgocenia powodują mniejszą lub większą destrukcję tego materiału. Od projektanta i wykonawcy zależy w ogromnym stopniu jak ta “wada” zostanie zniwelowana. Jest to ważne zarówno z punktu widzenia estetyki jak i bezpieczeństwa i wygody użytkowania drewnianych obiektów.

W minionych czasach, w których budownictwo drewniane było dość powszechne, zwłaszcza w obiektach sakralnych i jednorodzinnych, świadomość odpowiedniego zabezpieczania i osłaniania elementów drewniane była duża. Cieśle i projektanci – często oba fachy w jednej osobie – wiedzieli, że aby zapewnić trwałość konstrukcji drewnianej należy wybierać materiał o odpowiedniej strukturze i chronić elementy przed niszczącymi warunkami. Odpowiednio pozyskane drewno z twardzieli, nawet przy zastosowaniu gatunków drzew iglastych, przetrwa dużo dłużej niż drewno z części bielastej. Twardziel ma gęstszą strukturę, jest bardziej odporną na wilgoć, pleśń i grzyby. Obecnie, główne ze względów ekonomicznych, drewno jest pozyskiwane z większości pnia, bez uwzględnienia makroskopowej budowy drewna.

Twardziel to martwa część drzewa, która nie pełni już funkcji fizjologicznych, nie przewodzi wody i wartości odżywczych. Stanowi twardą i mało otwartą strukturę. Część bielasta przewodzi wodę, substancję odżywcze, cukry, sole mineralne itp. W jej skład wchodzą komórki żywe. To ta część jest najbardziej narażona na atak grzybów, pleśni i owadów.

Poza uwzględnieniem odpowiedniej budowy drewna, elementy drewniane w konstrukcji były odpowiednio eksponowane lub osłaniane. Elewacje umożliwiały wentylowanie ścian, elementy nośne – słupy, ściany, podwaliny, murłaty były odpowiednio wysoko wyniesione ponad poziom gruntu. Zacięcia wystających końcówek krokwi umożliwiały odprowadzenie wody opadowej a okapy dachowe chroniły elewacje, ściany i połączenia konstrukcyjne.

Obecnie architektura budynków jest zupełnie inna i nie pozwala na takie zabiegi. Czy jednak da się zapewnić trwałość nowoczesnych obiektów drewnianych ?  

Bardzo często powstaje mylne przeświadczenie, że drewno klejone warstwowo jest odporne na działanie czynników zewnętrznych. Klienci zgłaszający się z chęcią zakupu drewna klejonego, kierują się taką opinią i ich zdziwienie jest duże, gdy tłumaczymy jak ten surowiec zachowuje się w rzeczywistości.

Klejenie drewna kojarzy się z jego przesyceniem substancjami chemicznymi. Należy jednak zdać sobie sprawę, że klej jest substancją adhezyjną, która występuje tylko na powierzchni stycznej stykających się desek najczęściej o gr. 33 – 40mm. Ilość kleju to ok. 120 g/m2 a więc przykładowo przy klejeniu dwóch desek o gr. 40mm i szerokości 120mm, klej stanowi jedynie 0,33 % masy takiego elementu. Poza tym nie wnika on w cały przekrój sklejanej deski lecz występuje tylko na powierzchni klejonej. Reasumując, klej w żaden sposób nie impregnuje drewna i nie sprawia, że tarcica uodparnia się na korozję biologiczną.

Zastosowanie nowoczesnych materiałów drewnopochodnych takich jak drewno klejone warstwowo nie rozwiązuje więc problemu korozji biologicznej. Materiał ten nie jest bowiem bardziej odporny na warunki zewnętrzne niż drewno lite. Najczęściej wykorzystywane drewno klejone produkuje się z tarcicy świerkowej i sosnowej, a jak wspomniano wcześniej są to materiały podatne na szkodliwe oddziaływanie wilgoci i promieniowania UV. Lepszym rozwiązaniem byłoby wykorzystanie budulca pochodzącego z daglezji i modrzewia, ale są to produkty znacznie droższe oraz trudniejsze w obróbce i rzadko dostępne na rynku.

Problemy zastosowania drewna w konstrukcji i wystawienia go na warunki zewnętrzne wynika głównie z oddziaływania wilgoci na budulec i związanych z tym zmian wymiarów, skręcania, rozwoju grzybów, pękania itp.

Najczęściej przyjmuje się granicę 20% wilgotności materiału, poniżej której jest on względnie bezpieczny przed niekorzystnymi zmianami.

Najtrwalszym i zazwyczaj najtańszym rozwiązaniem jest zastosowanie pasywnego zabezpieczenia. Polega ono na takim umiejętnym zaprojektowaniu konstrukcji, by drewniane elementy miały optymalny dostęp do powietrza oraz były chronione przed działaniem wilgoci i wody. Uzyskuje się to przez izolowanie konstrukcji od podłoża, zastosowanie okapów czy wynoszenie elementów ponad poziom gruntu. Pasywne zabezpieczenie jest często najtańsze, ekologiczne i najbardziej skuteczne.

Nie jest to niestety wiedza powszechna… elementy drewniane często są eksponowane przez architektów i wystawiane na warunki zewnętrzne. Inwestorzy chętnie decydują się na  pokazywanie elementów drewnianych na elewacji. Informacja o trwałości takiej „estetyki” jest nieakceptowana…

Ochrona pasywna drewna czy chemiczna?

Nowoczesne środki chemicznej ochrony drewna często w skuteczny sposób potrafią pomóc w uodpornieniu materiału na czynniki zewnętrzne. Jednakże ich stosowanie to pewnego rodzaju droga na skróty i jako taka często działa tylko przez pewien czas i jest obarczona wieloma niedogodnościami. Duże powierzchnie drewnianej konstrukcji jak te wykorzystywane np. w tworzeniu hal lub magazynów oznaczają zużycie proporcjonalnie sporej ilości chemicznych preparatów, co znacząco podnosi koszt inwestycji. Poza tym zabezpieczenia takie wymagają odpowiedniej i cyklicznej konserwacji. Szczególnie uciążliwe jest to w obiektach magazynowych, gdzie dostęp do niektórych elementów konstrukcji jest utrudniony. Budowa drewnianej konstrukcji jest także często przejawem dbałości inwestora o środowisko. Wykorzystanie przy pracy środków szkodliwych dla ludzi i zwierząt jakimi konserwuje się drewno nie wpisuje się w tę ideę.

Rozwiązania doskonalone przez wieki

Odpowiednio zaprojektowany obiekt, wykonany z właściwie dobranych materiałów potrafi radzić sobie przez lata mimo braku chemicznych zabezpieczeń. Dowodem na to może być wiele drewnianych konstrukcji powstałych wieki temu i nadal stojących z zachowaniem wszelkich norm bezpieczeństwa. Warunkiem powstania tych budynków była świadomość konstruktorów i budowniczych na temat tego jakim materiałem operują. W Modulam mamy doświadczenie konstruowania trwałych i funkcjonalnych obiektów bez wybierania rozwiązań doraźnych, tak, by nasze produkty mogły służyć latami.

Ostatnia dekada przyniosła wiele zmian w standardach norm europejskich odnośnie drewna klejonego warstwowo. Zmiany te wprowadzono ze względu na racjonalizację wykorzystania naturalnego surowca jakim jest tarcica iglasta i w celu dostosowania się do jakości surowca dostępnego na rynku. 

Na wstępie wyjaśnimy sposób oznaczenia klasy wytrzymałości drewna klejonego.
Składa się ona z trzech istotnych elementów:

GL – to skrót od angielskiego słowa glulam, czyli przyjętego do potocznego fachowego języka skrótu od Glued Laminated Timber (Drewno Klejone)

20,22,24,28,30 – Liczba dwucyfrowa oznaczająca wytrzymałość na zginanie w MPa

Mała litera h lub c – czyli oznaczenie budowy przekroju – z lameli jednorodnych lub lameli mieszanych

---

Wszelkie omawiane w tym artykule zmiany obowiązują już jakiś czas, bo od sierpnia 2015 roku. Wprowadziła je norma PN-EN 14080:2013. Wcześniej używana klasyfikacja, dzisiaj już nieaktualna, to: GL24 (c lub h), GL28 (c lub h), GL32 (c lub h), GL36 (c lub h).

Nowy podział jest szerszy i obejmuje klasy (oczywiście wszystkie z przyrostkami c lub h): GL20, GL22, GL24, GL26, GL28, GL30, GL32. 

Od razu da się zauważyć istotną różnicę!

Nowych klas jest prawie dwa razy więcej niż w poprzedniej wersji normy. Co ciekawe, nowe klasy są gęściej rozłożone w niższych kategoriach wytrzymałości a brakuje klasy GL36, która wcześniej występowała (i była często wykorzystywana przez projektantów). 

Taki rozkład klas wytrzymałościowych to podejście czysto racjonalne gdyż materiały najwyższych klas były osiągalne jedynie w teorii. W tym momencie najwyższą normową klasą jest GL32 a i nawet ten materiał jest w praktyce bardzo ciężko dostępny. 

Dlaczego tak się dzieje i jak to najprościej wyjaśnić?

Omówimy budowę elementów na przykładzie najbardziej dostępnych klas drewna klejonego

Zgodnie z normą PN-EN 14080:2013 elementy zbudowane z lameli jednorodnych i oznaczone małą literą h muszą posiadać stałe parametry wytrzymałości, sprężystości i gęstości dla wszystkich składowych desek.

Wg wymagań normy np.
Elementy w klasie GL24h muszą być zbudowane z lameli T14 (odpowiednik deski o bliżej nam znanym oznaczeniu C24). Jak wiemy na rynku klasa ta jest ogólnodostępna i łatwo osiągalna. 

Idąc dalej elementy w klasie GL28h muszą być zbudowane z lameli T18 co odpowiada już klasie C30. Z kolei elementy w klasie GL30h z desek T21 która odpowiada klasie C35.

To pokazuje jak wysokie wymagania są konieczne dla zakwalifikowania elementu z drewna klejonego do wysokiej klasy wytrzymałości GL.

Co dzieje się z przekrojami niejednorodnymi (mieszanymi, kombinowanymi) oznaczonymi mała literką c??

Budowa przekroju składa się z dwóch lub trzech stref – środkowej, dwóch pośrednich (nie zawsze występujących) i dwóch skrajnych – zgodnie z grafiką poniżej.

Elementy w klasie GL24c muszą posiadać strefę środkową z lameli T9 (wymagania pomiędzy C14 i C16) a strefę zewnętrzną T14 (C24)

Elementy w klasie GL28c – strefy dopuszczone w różnych konfiguracjach ale strefa środkowa z lameli min. T11 (C18) a wtedy strefa zewnętrzna z lameli T21 (C35)!!!. lub w trochę korzystniejszej konfiguracji – strefa środkowa T14 (C24) a strefa zewnętrzna T18 (C30)

Elementy w klasie GL30c – min. strefa środkowa z lameli T14 (C24) a strefa zewnętrzna z lameli T22 (wymagania pomiędzy C35 i C40).

Na koniec elementy w klasie GL32c – min. strefa środkowa z lameli T11 (C18) ale wtedy strefa zewnętrzna z lameli T26 (wymagania pomiędzy C40 i C45).

Każdy kto kupował drewno konstrukcyjne wie, że w praktyce klasy powyżej C24 są nieosiągalne. Można więc sobie wyobrazić z jaką trudnością muszą się uporać producenci drewna klejonego pozyskując naturalny materiał, którego jakość jest niezależna od posiadanej technologii i kapitału.

Są to czynniki, dla którego nie zaleca się projektowania konstrukcji z najwyższych klas wytrzymałości. Klasy wyższe, czyli GL28c oraz GL30c są zalecane do konstrukcji wielkowymiarowych i tam ich zastosowanie jest w znacznej mierze uzasadnione. Jednakże przy projektach mniejszych jak więźby, altany, tarasy czy domy szkieletowe najrozsądniejsze jest wykorzystanie materiału w klasie GL24h, który jest szeroko dostępny, za czym idzie niższa cena materiału i krótszy transport. 

W Modulam jesteśmy świadomi potrzeb projektowych związanych z klasami wytrzymałości materiału. Ta świadomość oraz znajomość rynku pomagają nam już na etapie projektowania optymalizować koszty bez szkody dla samego projektu i jego użytkowania. 

Jedną z naszych realizacji jest szklana fasada budynku jednorodzinnego oparta na drewnie klejonym warstwowo. Na życzenie klienta zaprojektowaliśmy i dostarczyliśmy drewnianą konstrukcję, na której opiera się szklano-aluminiowa fasada. Dzięki takiemu połączeniu materiałów budynek nabrał bardzo nowoczesnego charakteru, ale zachował przy tym ciepło i przytulność jakie niesie ze sobą wykorzystanie widocznych elementów drewnianych. Jako Modulam cieszymy się mogąc oferować klientom takie rozwiązania.

Co daje projektowanie z drewna BSH?

Drewno BSH daje niesamowite wręcz możliwości wykonania dokładnej i trwałej konstrukcji przy zachowaniu estetyki naturalnego surowca. Materiał może być obrabiany na maszynach sterowanych komputerowo CNC z dokładnością do dziesiętnych części milimetra. To nawet więcej niż potrzeba do uzyskania dokładności wykonania, która zapewni bezpieczeństwo wszystkich materiałów, odpowiednią szczelność i nośność konstrukcji. Obróbka cyfrowa umożliwia także zaprojektowanie wytrzymałych i estetycznych połączeń ukrytych. Drewno klejone pozwala  korzystać z większych przekrojów elementów o ile w projekcie zachodzi taka potrzeba. Do niedawna dużym ograniczeniem był maksymalny przekrój nośnej części drzewa, z którego pozyskiwano budulec. Drewno klejone warstwowo eliminuje ten problem. Przekroje mogą być wąskie ale wysokie np. 6x32cm. Klejenie warstwowe zapewnia też stabilność materiału w zmieniającej się wilgotności i temperaturze w pomieszczeniach wewnętrznych.

System nakładkowy na drewno i stal

Drugim elementem stanowiącym pewne wyzwanie od strony tak projektowej jak i wykonawczej jest połączenie różnych materiałów jakimi są drewno klejone warstwowo, aluminium i szkło. Materiały te cechują się różnymi właściwościami mechanicznymi i ich sztywne łączenie w prezentowanej inwestycji wymagało nowoczesnego systemu dla zachowania szczelności i trwałości połączeń. System nakładkowy na drewno i stal pozwolił zachować najwyższe standardy izolacji termicznej, akustycznej i ochrony przed wodą i powietrzem. Aluminiowe elementy w postaci słupa-rygla przenoszą część obciążeń konstrukcyjnych, utrzymują elementy szklane i stanowią ważny element wentylacji budynku. W połączeniu zastosowane zostały specjalistyczne uszczelki płaszczowe z EPDM o zróżnicowanych właściwościach dla uzyskania kaskadowego odwodnienia słupa i rygla. Przestrzenie pomiędzy elementami szklenia wypełnia bardzo wydajny izolator termiczny.

Nowoczesna konstrukcja drewniana

Dzięki zastosowanej technologii i nowoczesnym materiałom takim jak drewno klejone warstwowo udało się uzyskać nowoczesny i designerski budynek. Zastosowanie drewna w projekcie sprawiło jednak, że mimo bardzo nowoczesnego wyglądu, wnętrze domu zachowuje bardzo rodzinny, ciepły i przytulny klimat. Materiał, który w kontekście budownictwa często kojarzy się z grubo ciosanymi domami z bali, lub zielonymi krokwiami dachowymi, potrafi sprawdzić się w bardzo technicznych i oszczędnych w formie projektach, nadając im przy tym trochę miękkości i naturalnego piękna.

Nasze pozostałe i równie ciekawe realizacje opisujemy na bieżąco na blogu i w zakładce realizacje.

Zdjęcia systemu łączenia: www.aluprof.eu

Czy szybko, dobrze i tanio wykonane zlecenie to jedynie utopijny ideał, czy też da się go osiągnąć? A jakże, da się! Jednym z przykładów takiego zestawienia jest budowanie hal przemysłowych w oparciu o szkielet z wysokiej jakości drewna klejonego warstwowo pokrytych blachą konstrukcyjną. Tym razem na blogu prezentujemy drobną foto relację z jednej z naszych realizacji, pokazując co takiego niesamowitego znajduje się w drewnianych halach. Właśnie dzięki takim zleceniom uwielbiamy projektowanie konstrukcji drewnianych.

Pokazywana dzisiaj konstrukcja to hala o wymiarach 25m x 42m o wysokości ponad 6m. Cała konstrukcja oparta jest na zaprojektowanym i wykonanym przez nas szkielecie z drewna klejonego warstwowo. Za łączenie elementów nośnych odpowiedzialne są niewielkich rozmiarów stalowe elementy. Hala pokryta jest płytą warstwową, a jej dach pokryty jest blachą konstrukcyjną, izolowany pianką PIR oraz membraną dachową.

Dobrze wykonana hala

Drewno klejone warstwowo już od lat pracuje na swoją renomę i nareszcie zaczyna cieszyć się uznaniem na jakie zasługuje w zastosowaniach architektonicznych. Jest to bowiem surowiec dorównujący trwałością stali i betonowi. W niektórych momentach drewno okazuje się nawet bezpieczniejsze. Co ciekawe najczęściej są to sytuacje pożarowe.

Hala drewniana świetnie sprawdzi się np. jako magazyn środków chemicznych różnego rodzaju. Drewno, w odróżnieniu od stali, jest materiałem, który w takich konstrukcjach nie wymaga dodatkowego zabezpieczenia.

Dobry projekt oznacza także estetykę budynku. W prezentowanej konstrukcji widać doskonale jak dobrze widoczne jest piękne drewno użyte do stworzenia konstrukcji. Hala wykonana w ten sposób może służyć nie tylko jako magazyn, ale także jako wysoce estetyczne miejsce dla prowadzenia salonu sprzedaży, ujeżdżalnia przy stadninie koni, hala targowa itp. Łączące drewno stalowe elementy są na tyle niewielkie, że łatwo je poukrywać. Można też zostawić je na wierzchu, ponieważ nawet nieprzykryte nie psują wizualnego efektu.

Jak szybko stawia się drewnianą halę?

7 dni to, mogłoby się wydawać, czas na złożenie małej wiaty w ogródku, ale nie wielkiej hali. A jednak, tyle zajęło nam postawienie konstrukcji pokazywanej na zdjęciach. Część elementów została wcześniej prefabrykowana. Pozostała obróbka była dokonywana już na placu budowy przez profesjonalną ekipę. Pokrycie wierzchnie hali jest mocowane na wkręty, co znacząco ułatwiło pracę. Taki rodzaj budowy sprawia, że budowa hali wymaga bardzo niewielkiej ilości ludzi i czasu co kieruje nas do ostatniego punktu, czyli…

Tania hala z drewna klejonego warstwowo

Tak, szybki proces powstawania konstrukcji to główny czynnik obniżający koszty całego przedsięwzięcia. Tydzień pracy na placu budowy zamiast paru miesięcy to o tyle mniej wynajmu maszyn, ludzi, firm ochrony i też o tyle mniej zmartwień dla inwestora.

Hale drewniane są też bardzo łatwe w konserwacji. Drewno samo nie wymaga konserwowania a stalowych łączników jest niewiele i są łatwo dostępne, co znacząco ułatwia dbanie o ich stan.

Prezentowana hala powstała w podszczecińskim Przecławiu i jest to druga drewniana konstrukcja tego samego inwestora. Najwyraźniej pierwsza sprawdziła się wystarczająco, by potwierdzić swoją opłacalność. Nas w Modulam to nie dziwi. Zajmujemy się od lat projektowaniem konstrukcji drewnianych i widzimy coraz więcej zalet inwestowania w drewno w architekturze.

Projektowanie konstrukcji drewnianych dla budownictwa ma wiele zalet. Jedną z nich, często kluczową, jest estetyka użytego materiału. Domy drewniane wyglądają bardzo naturalnie i ekologicznie, szczególnie gdy budulec ten jest mocno wyeksponowany, nie pokryty dodatkowymi warstwami. Cały efekt potrafią jednak zepsuć konieczne do łączenia konstrukcji elementy metalowe. Z myślą o tym, oraz z nadzieją na zwiększenie bezpieczeństwa opracowane zostały systemy niewidocznych złącz dla drewna CLT. O jednym z systemów oraz jego praktycznym zastosowaniu piszemy poniżej.

Nie wszystkie techniki wykorzystywane w drobnej stolarce można zastosować do łączenia potężnych konstrukcji drewnianych, jakich coraz więcej powstaje na świecie. Co prawda w niektórych elementach połączenia bez użycia stali, np. na jaskółczy ogon, zdają egzamin, ale nie wszędzie jest możliwe ich zastosowanie. Ponadto elementy z drewna CLT to wielkopowierzchniowe tarcze i płyty, a więc ich skuteczne łączenie wymaga zupełnie odmiennego podejścia do projektowania i wykonania niż w przypadku belek i krawędziaków. Do niedawna bezpieczne łączenie drewnianych konstrukcji odbywało się jedynie za pomocą kotw, metalowych łączników, gwoździ, wkrętów… Elementy takie nie dość, że nie cieszyły oka mało estetycznym wyglądem, to jeszcze nie zawsze sprawdzały się w warunkach pożaru. Działo się tak ponieważ stal pod wpływem wysokich temperatur łatwo nagrzewa się i traci swoje mechaniczne właściwości. Elementy takie wyeksponowane na powierzchni konstrukcji w trakcie pożaru były niczym nie chronione i potrafiły zawieść w momentach, w których drewno zachowywało jeszcze swoje właściwości nośne.

Na szczęście technologia projektowania konstrukcji drewnianych prze naprzód i do użytku wszedł niedawno system niewidocznych połączeń elementów konstrukcyjnych CLT.

Oczywiście rynek oferuje szeroki wybór podobnych rozwiązań tworzonych przez różnych producentów, ale dla spójności i klarowności opisu przedstawiamy tutaj tylko jedno.

Niewidoczne złącza CLT

Zaproponowane rozwiązanie wprowadza nowoczesne stalowo-drewniane łączniki znajdujące się na specjalnie przygotowanych narożach elementów konstrukcyjnych CLT. Po dokonaniu instalacji i złączeniu elementów łącznik przykrywany jest dedykowanym materiałem dźwiękoszczelnym i termoizolacyjnym tak, by wyeliminować powstawanie w tym punkcie mostków termicznych i akustycznych. System jest uniwersalny i można za jego pomocą łączyć różne elementy konstrukcji z CLT. Wyszczególniono typy “Base”, “Mid” i “Top”. Łączą one elementy konstrukcyjne między sobą a także całą konstrukcję z podłożem oraz ze stropem. Wszystkie działają w ramach tej samej technologii i są w stanie pokryć zapotrzebowanie na złącza w całej konstrukcji, zastępując wkręty, gwoździowane kątowniki itp.

Prefabrykowane elementy konstrukcji CLT

Nowy system łączników wpisuje się w trend maksymalnej prefabrykacji konstrukcji zanim trafi ona na plac budowy. Jest to działanie minimalizujące koszty i zwiększające precyzję i bezpieczeństwo budowy. Działa też korzystnie na logistykę działań.

Jeszcze w hali produkcyjnej uchwyty systemu łączeń są pozycjonowane i przykręcane do gotowych elementów z drewna CLT. Po trafieniu na plac budowy te same uchwyty służą do podnoszenia elementu i jego transportu, co ogranicza  ilość koniecznych czynności przy transporcie elementu. Gdy element konstrukcyjny jest już na docelowym miejscu, systemowy uchwyt jest przytwierdzany do fundamentu lub innego elementu za pomocą standardowych metalowych płytek. Pozostaje jedynie skręcenie połączeń śrubami i pokrycie połączeń dedykowanym materiałem izolującym. Szacuje się, że taki system montażu ogranicza czas na montaż pojedynczego elementu z 30 do 5 minut, przy porównaniu z systemem tradycyjnym.

Korzyści wykorzystania nowych technologii

Oczywiście skrócenie czasu montażu i ułatwienia logistyczne są niepodważalnym atutem nowego sysytemu, ale nie jest to kluczowy powód, dla którego warto go wybrać. Projektowanie konstrukcji drewnianych musi opierać się przede wszystkim na bezpieczeństwie i wygodzie wieloletniego użytkowania. CLT konstruowane za pomocą niewidocznych złączy to materiał jeszcze bezpieczniejszy i bardziej przyjazny użytkownikowi. Przede wszystkim element zainstalowany w środku konstrukcji nie jest w wypadku pożaru narażony na bezpośrednie działanie ognia. W przypadku elementu metalowego jest to szczególnie istotne, bo ten pod wpływem wysokiej temperatury robi się plastyczny i nie przenosi dużych obciążeń. Poza samym bezpieczeństwem nowy system oferuje też dużą wygodę użytkowania. Elementy metalowe łączników stanowią swoisty “bezpiecznik” dobrze zaprojektowanej konstrukcji. W wyniku sytuacji nadzwyczajnych mogą zostać uszkodzone a potem bezproblemowo zastąpione nowymi bez konieczności ingerencji w całą bryłę budynku. Jest to chyba najbardziej modułowe z dostępnych rozwiązań.

Izolacja w konstrukcji drewnianej

Niewidoczne złącza w konstrukcji CLT pomagają także w odpowiednim izolowaniu budynku. Zastosowanie nowego systemu nie tylko minimalizuje mostki termiczne, ale także pozwala osiągnąć lepiej akustycznie zaizolowaną budowlę. Dzieje się tak ponieważ przenoszenie obciążeń odbywa się punktowo, jedynie w miejscach zastosowania łączników. Taka sytuacja ogranicza przenoszenie drgań pomiędzy poszczególnymi elementami składowymi ścian i stropów.

Ciężko jest nie doceniać najnowszych technologii w takiej dziedzinie jak budownictwo. Tworzenie rozwiązań, które będą bezpieczne i wygodne przez długie lata użytkowania to priorytet naszej firmy, dlatego nasi projektanci chętnie korzystają z najnowszych systemów łączenia drewna CLT. Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą na stronie. 

Inwestor stawiając lub kupując drewniany dom często kieruje się, przynajmniej częściowo, ekologicznym aspektem wykorzystanego budulca. Drewno bowiem jest kojarzone jako materiał naturalny, a przez to teoretycznie lepszy w takim wykorzystaniu niż materiały przetwarzane jak beton czy stal. Czy jednak teoria ta pokrywa się z praktyką? Jak ma się do tego sposób pozyskiwania drewna na konstrukcje budynków, czyli wycinka lasów? O tym wszystkim piszemy pokrótce niżej.

Czy drewno zmniejsza emisję CO2?

W ciągu jednego roku obecna branża budowlana produkuje w przybliżeniu 3,7 miliarda ton dwutlenku węgla. Są to dane podane przez raport międzynarodowego zespołu Architecture 2030. Dla uświadomienia skali wystarczy zauważyć, że jest to ilość, której wyemitowanie zajmie Polsce całą dekadę. Jest to 11 procent całej ziemskiej rocznej emisji.

Głównym składnikiem wpływającym na takie zanieczyszczenie jest wykorzystanie betonu jako najpopularniejszego budulca w branży. Wytwarzanie cementu ma 64 proc. udziału w emisji CO2 branży budowlanej a co za tym idzie stanowi 5 proc. emisji światowej dwutlenku węgla. niewiele lepsze jest stosowanie wypalanych cegieł, szkła czy stali. Dlatego w ostatnich latach na świecie widać trendy wzrostowe w wykorzystaniu materiałów naturalnych w konstrukcjach budowlanych. Są to gliny naturalne, słoma, materiały konopne i oczywiście w największym stopniu różnie przetworzone drewno. Główny Urząd Statystyczny podaje, że w Polsce od roku 2013 do 2018 liczba budynków drewnianych oddawanych rocznie podwoiła się. W 2018 wyniosła 658.

Oczywiście także pozyskanie oraz obróbka i transport drewna powodują emisję pewnej ilości CO2, jednakże w porównaniu z betonem jest to ilość szczątkowa. Co więcej, drewno jako materiał rosnący naturalnie jest jedynym budulcem o ujemnej ogólnej emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Oznacza to, że drewniany budynek powstaje z najbardziej ekologicznego z dostępnych materiałów. Dzieje się tak ponieważ drzewo w trakcie wzrostu, szczególnie na początkowym etapie, kumuluje w sobie dwutlenek węgla wychwytywany z atmosfery. Akumuluje go na tyle dużo, że późniejsza obróbka i transport nie wyrównują tej ilości.

Ważne przy produkcji drewnianych elementów konstrukcyjnych jest wykorzystanie materiału od jak najbardziej lokalnych dostawców. Takie podejście mocno ograniczy ślad węglowy wytworzony w trakcie transportu. Na szczęście taka firma jak Modulam, posiadając szeroką sieć współpracujących dostawców i producentów, może w sposób optymalny zaplanować dostawy potrzebnego materiału.

Jak pozyskuje się drewno na dom?

Drewno konstrukcyjne nie jest wyjątkiem i tak jak każde inne pochodzi z lasu. Lasu, który jest tak ważny dla całego ziemskiego ekosystemu i nazywa się go Płucami Ziemi. Czy w takim razie wycinka drzew dla postawienia ekologicznego drewnianego domu nie jest zła dla ekologii? Nie jest.

Każde wycięte drzewo, z którego pozyskuje się materiał drewniany jest uzupełniane w ekosystemie kolejnymi nasadzeniami. W ten sposób funkcjonuje gospodarka leśna prowadzona przez Lasy Państwowe. Co ciekawe system ten od lat sprawia, że lasów zamiast ubywać przybywa. W obecnym momencie lasy stanowią prawie 30 proc. terenu naszego kraju. Dla porównania zaraz po II wojnie światowej było to jedynie 21 proc.

Co więcej poprzez ciągłą rotację można lepiej gospodarować typem zalesienia kraju. Do tej pory przeważające obszary zajmowane są przez gatunki iglaste. Powody są dwa. Drzewa iglaste przyrastają szybciej co sprawia, że inwestycja w las może się szybciej zwrócić z powodu dużej ilości surowca. Poza tym iglaki mogą rosnąć często na dużo gorszych glebach niż ich liściaste odpowiedniki. Niestety lasy iglaste jak na ironię zamiast obniżać temperaturę globu potrafią ją nawet podwyższać. Wszystko za sprawą większego niż lasy liściaste odbijania promieni słonecznych. Duży przyrost lasów iglastych w europie w czasach rewolucji industrialnej spowodował szacunkowo ocieplenie klimatu aż o 0,12 st. Celsjusza.

Jest jeszcze kolejny aspekt przemawiający za wycinkowo-nasadzeniową gospodarką leśną. Tak cenione pochłanianie dwutlenku węgla przez leśną biomasę ma największą wydajność w początkowym intensywnym procesie wzrostu drzewostanu. Lasy stare nie pochłaniają już CO2 tak skutecznie. W niektórych przypadkach produkują go nawet więcej. Ekologicznym podejściem jest więc pozyskiwanie takiego materiału, który skumulował już w sobie CO2 i w jego miejsce nasadzenie kolejnego, rozpoczynając ten proces od nowa.

Reasumując – wycinka lasów na surowiec konstrukcyjny nie tylko zapewnia ekologiczny materiał budowlany, ale i pozwala na mądrą gospodarkę leśną z  wykorzystaniem najnowszej wiedzy. 

Czy użytkowanie drewnianego domu jest ekologiczne?

Wyprodukowanie produktu ekologicznego to tylko początek procesu dbania o środowisko. Chyba nawet bardziej istotne jest wykorzystanie go potem w sposób przyjazny naturze.

I w tym wypadku domy drewniane pozwalają na bardziej rozsądne gospodarowanie energią. Domy drewniane, z litymi ścianami z drewna klejonego krzyżowo pozwalają osiągać dużo lepsze parametry izolacyjne niż domy betonowe lub ceglane o ścianach podobnej grubości. Technologia CNC wykorzystywana przy tworzeniu takich budynków w połączeniu z dobrej klasy oknami pozwala zniwelować mostki termiczne konstrukcji. Dzięki temu domy drewniane wymagają mniejszej ilości energii grzewczej w zimie oraz klimatyzacji w okresach upalnych. Drewno dzięki swoim właściwościom dobrze reguluje wilgotność i temperaturę co nie tylko sprzyja środowisku, ale i mieszkańcom.

Najnowsza wiedza pozwala nam budować nowoczesne domy drewniane, które są przyjazne w budowie i użytkowaniu, potrafią przetrwać długie dziesięciolecia a w dodatku wpisują się w najnowsze ekologiczne trendy. Modulam jest dumne z najnowszych osiągnięć techniki i tego jak dobrze można je wykorzystać w połączeniu z tradycyjnym materiałem jakim jest drewno. Szczególnie cieszy nas, że najnowsza wiedza potwierdza, że w tym przypadku to co dobre dla naszego klienta jest też dobre dla środowiska.