Mediena - tai viena seniausių ir plačiausiai naudojamų natūralių statybinių medžiagų, kuri išlieka aktuali ir šiuolaikinėje statyboje. Ji pasižymi lengvu apdirbimu ir išskirtinėmis savybėmis, todėl yra vertinama įvairiose srityse. Mediena skirstoma į dvi pagrindines grupes: lapuočius (pvz., ąžuolas, klevas, riešutas) ir spygliuočius (pvz., pušis, eglė). Kiekviena medienos rūšis turi skirtingą kietumą, tankį ir išvaizdą (tekstūrą), o tai lemia jos panaudojimą.
Perdangos - tai vidaus horizontaliosios konstrukcijos, perskiriančios pastatą į aukštus. Jos sujungia išorės ir vidaus sienas, užtikrinant pastato standumą bei pastovumą. Daugiaaukščiuose pastatuose perdangos ne tik atlaiko įprastas apkrovas (nuo žmonių, baldų, įrengimų, savojo svorio, grindų, pertvarų), bet ir efektyviai dalyvauja priimant vėjo apkrovas. Be to, perdanga kaip tarpaukštinė konstrukcija turi užtikrinti gerą garso izoliaciją tarp kaimyninių patalpų. Dažnai perdangos apsprendžia pastato konstrukcinę sandarą, jo techninius ir ekonominius rodiklius. Medinės perdangos yra ypač ekonomiškos, nes jų montavimas yra paprastas ir nereikalauja didelių darbo sąnaudų.
Medienos sandara. Medienos makrostruktūra, matoma plika akimi, ir mikrostruktūra, matoma po mikroskopu, yra skirtingai išsidėsčiusios priklausomai nuo pjūvio krypties: skersinio, liestinio (tangentinio) ir spindulinio. Skersinis pjūvis yra statmenas kamieno ašiai, liestinis - išilgai kamieno ašies ir atokiau nuo centro, o spindulinis - išilgai per kamieno centrą. Pagrindinės medienos sandaros dalys: šerdis, branduolys ir balana, žievė, bražas, metinės rievės. Sakotakiai randami spygliuočių medienoje. Mikroskopu matyti, kad mediena sudaryta iš ląstelių, kurių sienelės yra iš celiuliozės ir lignino. Ligninas suteikia tvirtumo ir atsparumo. Ląstelės tarpusavyje susisiekia per poras.
Medienos savybės, svarbios perdangoms. Renkantis medieną statybinėms konstrukcijoms, svarbu atsižvelgti į jos fizines ir mechanines savybes. Drėgmė. Mediena lengvai kaupia ir atiduoda vandenį. Drėgmės kiekis vertinamas jos drėgnio rodikliu (procentais vandens svorio santykio su medienos svoriu). Šviežiai nupjauta mediena visuomet būna drėgnesnė nei leidžia standartai, todėl ji džiovinama. Per didelė drėgmė gali lemti medienos matmenų kitimą (nuodžiūvį ir brinkimą), todėl statybinėms konstrukcijoms rekomenduojama naudoti džiovintą medieną (su 12-20% drėgnumu). Medienos drėgmės laipsniai: šviežiai nukirsta 50-100%, šlapia 30-50%, drėgna 20-30%, orasausė 15-20%, kambario sausumo 8-12%, visiškai sausa apie 0%. Praktikoje dažnai naudojamos sąvokos: transportinis (20-22%), eksploatacinis ir gamybinis drėgnis. Nuodžiūvis - medienos matmenų mažėjimas džiūstant, o brinkimas - didėjimas drėkstant. Higroskopiškumas. Tai medienos savybė drėkti, sugeriant drėgmę iš aplinkos. Didžiausia medienos higroskopiškumo riba - apie 30% drėgnio. Tankis. Medienos tankis (ρ) - tai masės kiekis tūrio vienete. Kuo didesnis tankis, tuo daugiau masės tenka tūrio vienetui. Konstrukcinei medienai perdangoms rekomenduojamas tankis apie 480 kg/m³. Šiluminės savybės. Medienos gebėjimą sugerti šilumą apibūdina šilumos talpa (savitoji šiluma, 1550 J/kgK sausai medienai). Šilumos laidis (0,23 W/mC) parodo, kaip greitai šiluma pratekėtų per medžiagą. Temperatūrinės medienos deformacijos apibūdinamos linijinio plėtimosi koeficientu, kuris skiriasi priklausomai nuo krypties.
Akustinės ir mechaninės savybės. Garso sklidimo greitis medienoje priklauso nuo rūšies, kokybės ir pluošto krypties. Greičiausiai garsas sklinda išilgai pluošto. Medienos akustinės savybės apibūdinamos akustine varža bei akustine konstanta. Eglės mediena pasižymi geromis rezonansinėmis savybėmis. Mediena gana gerai priešinasi gniuždymui. Konstrukcinės medienos stipris gniuždant yra 44,5 - 48,5 MPa (transportiniam drėgnumui). Sausa mediena yra 2-2,5 karto atsparesnė. Stipris gniuždant statmenai pluošto yra 10 kartų mažesnis nei išilgai pluošto. Mediena pasižymi dideliu atsparumu tempiant ir lenkiant išilgai pluošto. Konstrukcinei medienai (eglei, pušiai) stipris lenkiant yra 79,5 - 86 MPa. Todėl medienos sijos dažnai naudojamos konstrukcijoms, kurias veikia lenkimo jėgos. Vibracinės apkrovos gali turėti lenkimo, gniuždymo ar sukimo pobūdį. Medienos nuovargio riba vibracinio lenkimo atveju yra 0,2 stiprio statiškai lenkiant. Kietumas ir laikymas vinis. Kietumas Brinelio skalėje: eglės 1,3, pušies 1,6. Gebėjimas laikyti vinis ir medvaržčius: vinies pasipriešinimas traukimui proporcingas lietimosi paviršiui. Įsuktam medvaržčiui ištraukti reikia didesnės jėgos nei viniai. Stiprumas ir sluoksniuotumas. Medienos stiprumui didelės reikšmės turi jos sluoksniuotumas. Atsparumas suspaudimui ir tempimui maksimalus pasluoksniui, o persistūmimui - statmenai sluoksniams. Tai ypač svarbu projektuojant medines konstrukcijas, atsižvelgiant į numatomas apkrovas.
Medienos rūšys ir jų panaudojimas
Statybose naudojamos įvairios medienos rūšys, kurių pasirinkimas priklauso nuo konkrečių reikalavimų. Pušis: populiari dėl universalumo ir prieinamos kainos. Tinka karkasams, grindims, sienoms ir stogams. Eglė: panaši į pušį, bet labiau linkusi į puvimą. Tinka karkasinėms konstrukcijoms ir apdailai. Ąžuolas: vertinamas dėl tvirtumo, ilgaamžiškumo ir atsparumo drėgmei. Puikiai tinka konstrukcijoms, sienoms ir grindims. Maumedis: pats patvariausias iš spygliuočių, atsparus irimui ir drėgmei. Idealiai tinka drėgnoms sąlygoms ir lauko konstrukcijoms. Kedras: tinka lauko konstrukcijoms, pirtims ir interjero elementams dėl savo ilgos, tiesios struktūros ir eterinių aliejų. Uosis: pasižymi atsparumu drėgmei, gražia tekstūra ir tvirtumu. Raudonmedis: egzotiškesnis pasirinkimas, vertinamas dėl natūralaus atsparumo puvimui ir drėgmei. Bambukas: tvaresnis variantas, populiarėjantis statybose.
Kiekviena medienos rūšis turi savų privalumų ir pritaikymo būdų. Žinios apie šias savybes padeda pasirinkti tinkamiausią medžiagą. Kalibruota mediena yra tikslesnio pjūvio, dažnai išdžiovinta ir obliuojama keturpusėmis staklėmis, su tiksliais matmenimis palengvinanti karkaso konstrukciją. Kalibruota mediena skirstoma į stiprumo klases (žymimos raide "C" ir skaičiumi nuo 16 iki 24). Kokia mediena tinkama stogo skiedroms? Tai priklauso nuo drėgmės, apkrovų ir klimato sąlygų. Kalibruota, džiovinta mediena (iki 16-18% drėgnumo) būtina karkasinio namo statyboms, siekiant užtikrinti kokybišką ir ilgaamžį rezultatą.
Kalbant apie kainas ir pasirinkimą
Kalibruotos konstrukcinės medienos kaina priklauso nuo atsparumo klasės, tašo ilgio bei pločio, drėgnumo, paskirties ir impregnavimo. Medienos rūšys skiriasi kietumu, tankiu, atsparumu drėgmei ir mechanine elgsena, todėl kiekviena tinka skirtingam tikslui: nuo karkasinio namo konstrukcijos iki ąžuolinių grindų ar terasinių lentų.
Natūralūs sakingieji aliejai suteikia spygliuočių medienai tam tikrą atsparumą drėgmei, tačiau sakai gali kilti problemų dažant, nes sakai prasiskverbia pro dažų sluoksnį. Natūraliai drėgmei atsparios rūšys: maumedis, tikas ir kedras. Su apsauginiu apdorojimu lauke gerai tarnauja impregnuota pušis bei termo mediena. Pušis kietesnė, sakotesnė ir tamsesnė, geriau atlaiko drėgmę ir tinka lauko konstrukcijoms. Eglė lengvesnė, šviesesnė, mažiau sakota, dėl to geriau izoliuoja šilumą ir dominuoja karkasiniuose elementuose bei vidaus apdailoje.
Lietuvos rinkoje dominuoja šešios medienos rūšys, kurių kiekviena pasižymi skirtingu tankiu, kietumu ir pritaikymu konkrečioms užduotims. Pušies mediena pasižymi tankiu apie 490-520 kg/m³ ir Jankos kietumu apie 1990 N, todėl priskiriama vidutinio kietumo spygliuočiams. Eglės tankis apie 430-470 kg/m³. Ąžuolo tankis 670-760 kg/m³, Jankos kietumas apie 6000 N. Maumedžio tankis 590-680 kg/m³, Jankos kietumas apie 5200 N. Beržo tankis 620-670 kg/m³, uosio 650-700 kg/m³, juodalksnio 490-530 kg/m³, liepa - dar minkštesnė. Jankos kietumo matavimo standartas - ASTM D1037.
Maždaug Lietuvos rinkoje dominuoja: pušis, eglė, ąžuolas, maumedis, bukas, uosis. Pušis ir eglė dominuoja statybų sektoriuje dėl palankios kainos ir lengvo apdirbimo. Lauko terasoms geriausiai tinka maumedis arba termiškai modifikuota mediena. Kietosios lapuočių rūšys (ąžuolas, uosis, bukas) dažnai naudojami grindims, baldams ir laiko atspariems konstrukcijoms. Natūraliai drėgmei atsparios rūšys: maumedis, tikas ir kedras.
