Rąstinių pastatų statyboje mediena yra ne tik konstrukcinė medžiaga - tai kompleksinis gyvas organizmas, kurio savybės priklauso nuo rūšies, medžio vietos, pjovimo laikotarpio ir medienos drėgmės. Siekiant užtikrinti ilgaamžiškumą ir komfortą, svarbu suprasti medienos sandarą, drėgmės elgseną, rūšių skirtumus bei inžinerinius sprendimus.
Medienos rūšys rąstiniams pastatams ir tradicijos
Pagrindinė mediena rąstinių pastatų statybai yra spygliuočių mediena. Nuo seno statinius iš rąstų statydavo naudodami pušį (Pinus sylvestris), eglę (Picea abies), kedrą (Cedrus) ar kedrinę pušį (Pinus cembra). Rečiau iš maumedžio (Larix). O pirtis statydavo daugiausia iš lapuočių medienos - liepos (Tilia) ar drebulės (Populus tremula). Tai pat būtų galima išskirti, kaip atskirą rūšį, tam tikros medienos sausuolius.
Renkantis medienos rūšį rąstiniam pastatui, įvairių šalių meistrai, pritaikydami mokslinius skaičius ir ilgus darbų metus, bando atsakyti - kokia mediena tinkamiausia? Lietuvoje daugiausia statoma iš pušies ir eglės, pirmiausia dėl jų gausos mūsų krašte.
Medienos sandara ir fizikinės savybės
Sienojus ruošiamas iš minėtų medienos rūšių medžių kamieno, kurį sudaro žievė (žiauberis), žievė (luobas), brazdas, medienos sluoksnis susidedantis iš balanos, branduolio bei šerdies. Mediena medžiaga ne vienalytė: branduolys yra purus, tačiau labai bijo drėgmės, bet gerai laiko šilumą, o balana yra hidrofobiška - ji mažiau atspari šalčiui.
Medienos spalva priklauso nuo klimato sąlygų, medžio amžiaus, augimo sąlygų bei laiko poveikio. Augančiame medyje drėgmė pasiskirstysi nevienodai - skerspjūvyje spygliuočių balana yra 3-3,5 karto drėgnesnė už branduolį.
Optiniai ir mechaniniai parametrai
- Optimalus rievės plotis: paprastosios pušies - 0,5-6 mm, eglės - 0,5-7 mm, uosio - daugiau nei 1 mm.
- Pušies mediena yra vidutinio tankio ir gana sunki palyginus su kitais spygliuočiais; mechaninės savybės pušyje, lyginant su egle, yra labai geros.
- Pušis daugiau pažeidžiama pamėlynavimą sukeliančių grybų, tačiau egzistuoja cheminiai ir liaudiški būdai su tuo kovoti.
Medienos drėgnumas, džiūvimas ir nuodžiūvis
Pagrindinė rąstiniams pastatams naudojamos statybinės medžiagos savybė - medienos drėgnumas: medienoje esančio vandens ir visiškai sausos medienos masių santykis, išreikštas procentais. Medienos drėgnumas priklauso nuo aplinkos oro drėgnumo ir temperatūros. Mediena nustoja džiūti arba drėkti, kai nusistovi sorbcinė pusiausvyra.
Šviežiai nukirstos medienos drėgnumo laipsnis 50-100%, šlapios 30-50%, drėgnos 20-30%, orasausės 15-20%, kambario sausumo 8-12%. Gamyboje vartojamos trys sąvokos medienos drėgnumui: transportinis drėgnis (20-22%), eksploatacinis drėgnis ir gamybinis drėgnis (paprastai 1-2% mažesnis už eksploatacinį). Rąstiniams pastatams statyti rekomenduojamas medienos drėgnumas 14-20%.
Drėgmė iš branduolio “išeina” per rąstų galus. Yra nuomonė, kad drėgmė iš pačio rąsto greičiau pasišalina iš balaninės dalies. Norint, kad drėgmė greičiau išeitų iš branduolio, įtakos turi technologinė išdroža, daroma šlapio rąsto viršutinėje dalyje nuo sąsparos iki sąsparos. Tokia išilginė išdroža mažina rąsto trūkinėjimą ir spartina drėgmės pasišalinimą iš branduolio.
Svarbus dalykas yra medienos nuodžiūvis - linijinių matmenų ir tūrio sumažėjimas, išgarinant surištajai drėgmei. Nuodžiūvis prasideda tik tada, kai išgaruoja visa laisvoji drėgmė; jis vyksta tik išgarinant higroskopinę drėgmę, kai drėgnis mažesnis negu 30%. Didžiausias nuodžiūvis būna tangentine (liestine) kryptimi, mažesnis radialine ir menkas išilgai pluošto.
Deformacijos ir plyšiai
Medienos deformacijų tipai yra sraigtinis, išilginis, skersinis ir kraštinis. Mediena nevienodai džiūsta įvairiomis kryptimis: išilgai linijinis nuodžiūvis ~0,1-0,3%, radialine kryptimi 3-6%, tangentine 7-12%. Džiūstant rąstams atsiranda radialiniai plyšiai; pirmiausia suplyšinėja rąstų galai, nes pro juos greičiau išgaruoja drėgmė. Mediena džiūdama išsikraipo: nevienodai susitraukia įvairiomis kryptimis.
Patvarumas, puvimo rizika ir biologiniai veiksniai
Mikroorganizmai medieną paverčia puvenomis ir mažina jos ilgaamžiškumą. Augantį medį nuo mechaninių sužalojimų ir kenkėjų saugo žievė; ją pakeitus medienos dažymu ar plėvele, keičiasi drėgmės judėjimas. Kai medienos veikia UV spinduliai ir drėgmė, vyksta ligninų skilimas - medienos paviršius šiurkštėja ir pilkėja, o mediena pakaitomis bringsta ir traukiasi.
Mūsų klimatinėmis sąlygomis, kai medienos drėgnis siekia 25-30%, medienoje aktyvūs biologiniai ardytojai: tikrasis naminis grybas Meribius lacrymans, baltasis Poria vaporaria, pelėsinis Coniophora cerebela, plyšių grybas Lensites separaria ir kt. Pelėsiai, nors neturi įtakos mechaniniam atsparumui, pažeidžia apsauginę plėvelę ir didina puvimo riziką. Medienos kenkėjai - vabzdžiai (kinivarpa, ūsuotis) - gali pridaryti rimtų mechaninių pažeidimų.
Patvarumo bandymai
Buvo atliktas bandymas su skirtingomis pjautinės medienos rūšimis, kurių pusgaminiai sukišti į žemę iki pusės. Po 8 metų tyrimo 14 rūšių medieną suskirstė į keturias grupes, patvarumą išreikšdami indeksais prilyginus liepos balanos rodikliui. Rezultatai: patvariausias branduolys - maumedžio 9.1, ąžuolo 5.2, uosio 4.9. Vidutinis patvarumas - europinio kenio, eglės ir buko balana nuo 3.8 iki 3.1. Mažas patvarumas nuo 2.5 iki 2 - buko, ąžuolo, klevo ir beržo balana. Mažiausi indeksai nuo 1.8 iki 1 parodė centrinė beržo dalis, alksnio, subrendusi pušis bei alksnio, uosio ir liepos balana.
Skirtumai tarp pušies, eglės, kedro ir maumedžio
Yra daug profesionalių pastebėjimų apie medienos rūšių skirtumus ir jų poveikį rąstinio namo mikroklimatui bei eksploatacijai:
- Pušis: geresnis oro ir drėgmės pralaidumas, labiau „kvėpuoja“; mažiau „verkia“ (sakų tėkmė tolygiau pasiskirsčiusi). Pušis atsparesnė gniuždymui, tačiau labiau pažeidžiama mėlynojo pelėsio. Atmosferiniams pokyčiams atsparesnė dėl gausesnės šerdinės medienos ir didesnio sakų kiekio; mažiau trūkinėja.
- Eglė: mažiau absorbuoja drėgmę nei pušis, mažiau traukiasi, todėl tinka perdangos balkiams/sijom, stogo ilginiams, gegnėms bei kitiems konstrukciniams elementams, taip pat grindims ir luboms. Pušies stipris lenkiant 86 MPa, o eglės 79,5 MPa.
- Kedras (Kanadietiškas ir Sibiro): pasižymi puikiomis šilumos izoliacinėmis savybėmis, mažais suspaudimo koeficientais, beveik nepasiduoda išilginiam ir skersiniam suaižėjimui. Kedro eteriniai aliejai teigiamai veikia žmogaus organizmą ir atbaido vabzdžius; kedro namai šilti ir komfortiški net atšiauriose klimato sąlygose.
- Maumedis: dažnai dedamas po apatiniu pastato rąstu dėl ilgaamžiškumo ir didesnio atsparumo puvimui.
- Liepa, klevas: naudojami drožybai ir staliaus gaminiams.
Žiemos ir vasaros kirtimas: poveikis statybai
Statant rąstinį namą kyla klausimas - ar geriau naudoti žiemos ar vasarinio kirtimo medieną? Žiemos kirtimo mediena yra patrauklesnė, nes skysčių vaikščiojimas kamiene per šalčius sulėtėja, todėl žiemos kirtimo mediena būna sausesnė. Džiūvant surinktai konstrukcijai, ji mažiau suka, mažiau deformacijų, mažiau įtrūkimų ir praktiškai išvengiami grybiniai ar medgraužių pažeidimai. Taip pat žiemos kirtimo sienojai turi mažesnį nusėdimą.
Inžinerinė mediena ir modernios technologijos
Kalbant apie didesnius tarpatramius ir sudėtingesnius projektus, reikalingi inžinerinės medienos sprendimai. Dr. klijuota sluoksninė mediena (GLULAM) - klijuojant vientisos medienos elementus gaunamos kolonų ir sijų konstrukcijos. Kryžmai sluoksniuota mediena (CLT) - medžio sluoksniai klijuojami keičiant krypčių kampą 90°, leidžiant išlaikyti apkrovas abiem kryptimis. LVL (sluoksniuoto lukšto mediena) gaminama iš plonų „lukštų“, džiovintų ir klijuotų į storesnius elementus. Šie inžineriniai sprendimai užtikrina galimybę projektuoti aukštesnius pastatus ir didesnius tarpatramius.
Medienos apdorojimas, klasifikacija ir standartai
Mediena gali būti impregnuojama siekiant padidinti patvarumą, atsparumą ugniai ir apsaugoti nuo susitraukimo. Apdorojimo produktai apima kreozotą, dinitrofenolius, dinitrokrezolius; mediena gali būti apdorojama autoklave, vakuume arba slėgyje. Apvalūs rąstai faneros lakštams, lazdos, medienos dirbiniai ir kt. yra klasifikuojami konkrečiais HS kodais (4401-4421), priklausomai nuo apdirbimo laipsnio ir paskirties.
Plaušų plokštės, MDF, OSB, fanera ir kitos medienos plokštės turi savo klasifikacijas ir naudojimo sritis. Pavyzdžiui, medienos drožlių plokštės ir OSB priskiriamos 4410 pozicijai, plaušų plokštės 4411, o klijuotinė fanera 4412 pozicijai.
Statinio kokybės faktoriai ir tvarumo iniciatyvos
Pagrindiniai faktoriai kokybiškam, ilgą laiką eksploatuojamam namui: geros, kokybiškos medienos parinkimas, medienos drėgnis statybų metu, technologiškai teisingai atliktų darbų kokybė ir tinkamų izoliacinių medžiagų panaudojimas. Netinkami tvirtinimai ar jų montavimas gali žymiai sumažinti pastato ilgaamžiškumą.
Nauji teisės aktai skatina medinės statybos plėtrą - privaloma panaudoti bent 50 proc. medienos ir kitų organinių medžiagų iš atsinaujinančių gamtos išteklių pagrindu pagamintų statybos produktų, statant tam tikros paskirties viešus pastatus. Europos šalyse medinė statyba sparčiai auga: Austrijoje medinių konstrukcijų dalis per 20 metų išaugo daugiau nei 70 proc., Švedijoje ir Suomijoje 90 proc. visų naujų individualių namų yra mediniai.
Gaisrinė sauga, reglamentai ir praktiniai sprendimai
Nusistovėję stereotipai dėl medienos degumo riboja medinės statybos plėtrą, tačiau šalių reglamentai leidžia naudoti medieną su papildomomis apsaugomis: Briuselyje ir Švedijoje reikalingos A2-s, d0 arba B klasės, Norvegija ir Danija leidžia medines konstrukcijas uždengus apsauginėmis plokštėmis arba įrengus sprinklerius. Suomijoje atsparumas ugniai parenkamas priklausomai nuo medienos kiekio konstrukcijoje. Lietuvos kontekste svarbu, kad gaminiai ir apsaugos priemonės turėtų nacionalinius vertinimus ir sertifikatus.
Projektavimo, estetikos ir eksploatacijos aspektai
Projektuojant medinį pastatą svarbu ne tik estetika ir tradicija, bet ir eksploatavimo laikas bei atnaujinimo dažnumas. Architektūriniai sprendimai, kaip parodyta restorano ar vilos projektuose, kur pasitelktos CLT technologijos, leidžia namo sienas ir perdangas montuoti greitai, tačiau inžinerija turi būti numatyta iš anksto - visa elektros instaliacija ir inžinerija dažnai projektuojamos prieš gamybą.
Praktiniai patarimai renkantis medieną rąstiniam pastatui
- Įvertinkite medienos rūšį pagal paskirtį: angų rėmams, statramsčiams ir tvirtinimams geriausiai tinka ąžuolas; perdangoms, gegnėms - eglė; išorės rąstams ir sienoms - pušis ar kedras.
- Rinkitės medieną su tinkamu drėgnumu (14-20% rąstiniams pastatams) ir, jei įmanoma, žiemos kirtimo medieną siekiant mažesnio nusėdimo ir mažesnės mielės rizikos.
- Naudokite technologines išdrožas rąstų viršutinėse dalyse, kad spartintumėte drėgmės pasišalinimą iš branduolio ir sumažintumėte plyšių riziką.
- Apsaugai nuo puvimo ir kenkėjų naudokite patikimas impregnavimo priemones ir medžiagų sertifikavimo dokumentus.
- Planuokite konstrukcijas su inžinerinės medienos elementais (CLT, GLULAM, LVL) didesniems projektams ir sudėtingesniems tarpatramiams.
- Įvertinkite vietos klimato sąlygas ir galimas biologines grėsmes; numatykite tinkamą fasado apsaugą ir ventiliaciją patalpų viduje, kad būtų išvengta pelėsio vystymosi.
Kaip tai pagaminta: kryžmiškai klijuota mediena (CLT)
Naudingi pastebėjimai
- Jei žiūrite į natūralų medžio šilumos izoliacijos efektą: mediniai rąstai iš pušies laikomi referenciniu (100%); eglė ~10% šiltesnė, kedras 15-20% šiltesnis, o maumedis 25-30% šaltesnis už pušį.
- Kedro mediena turi unikalias savybes - mažą suspaudimo koeficientą, eterinius aliejus, kurie teigiamai veikia mikroklimatą ir kenkėjų atbaidymą.
Apibendrinant
Medienos pasirinkimas rąstiniam pastatui - sudėtingas sprendimas, apimantis rūšies, drėgnio, medienos dalies, pjovimo laikotarpio ir apdirbimo klausimus. Tradicinės medienos rūšys (pušis, eglė, maumedis, kedras) turi skirtingus pranašumus ir trūkumus. Šiuolaikinės inžinerinės medienos technologijos bei tinkami apsaugos sprendimai leidžia suprojektuoti patvarius, šiltus ir ekologiškus pastatus. Svarbiausia - derinti mokslinius duomenis, meistrų patirtį ir tinkamai suplanuoti statybos technologiją bei eksploataciją.
tags: #medienos #statiniai #dinaminiai #principai