Drewno konstrukcyjne wykorzystywane jest do budowy elementów nośnych i konstrukcyjnych takich jak belki, słupy, stropy, krokwie czy ramy budynków. Jest to jeden z najstarszych materiałów budowlanych, który do dziś pozostaje niezastąpiony w wielu projektach konstrukcyjnych, zarówno tradycyjnych, jak i nowoczesnych.
Drewno konstrukcyjne - czym się charakteryzuje?
Drewno konstrukcyjne to materiał naturalnego pochodzenia, który łączy w sobie trwałość i wytrzymałość materiału budowlanego o parametrach konstrukcyjnych. Oczywiście jest to drewno przetworzone w sposób, który pozwala spełnić określone normy i wymagania, niezbędne w budownictwie do tworzenia konstrukcji nośnych i elementów konstrukcyjnych. Charakteryzuje się ono doskonałą wytrzymałością mechaniczną, co pozwala mu na przenoszenie znacznych obciążeń, a także odpornością na warunki atmosferyczne, szczególnie po zastosowaniu odpowiednich metod ochronnych, takich jak impregnacja czy suszenie. Drewno konstrukcyjne jest również cenione za jego właściwości izolacyjne, dzięki którym przyczynia się do zwiększenia efektywności energetycznej budynków.
W budownictwie najczęściej stosowane jest drewno konstrukcyjne o klasie wytrzymałości C24, zdefiniowanej przez europejskie normy techniczne, takie jak normy PN-EN 338. W rzeczywistości znaczy to, iż element drewniany klasy C24 spełnia wymóg wytrzymałości na zginanie o sile 24 MPa na 1 mm². W przełożeniu na bardziej obrazowe miary możemy powiedzieć, że 1 cm² drewna konstrukcyjnego wytrzymuje obciążenie 240 kilogramów.
Aby drewno konstrukcyjne uzyskało certyfikat, musi zostać poddane szeregu procesom obróbki termicznej oraz testom jakościowym. Przede wszystkim, aby materiał przeszedł proces certyfikacji, musi zostać poddany suszeniu po którym wilgotności drewna konstrukcyjnego wyniesie od 15% do 18%. Kolejno materiał poddaje się czterostronnemu struganiu oraz fazowaniu krawędzi, dzięki czemu jego boki oraz krawędzie są gładkie, pozbawione zadziorów i elementów ostrych. Po tak przeprowadzonej obróbce oraz kontroli jakości brakarz posiadający odpowiednie uprawnienia klasyfikuje wyrób jako nośny, a w rezultacie drewno staje się materiałem konstrukcyjnym i uzyskuje certyfikat CE. Proces certyfikacji jest ściśle opisany przez odpowiednie normy, a finalny wyrób uzyskuje stempel na każdej partii materiału.
Z jakich gatunków drzew wykonywane jest drewno konstrukcyjne?
Drewno konstrukcyjne wykorzystywane w budownictwie może pochodzić z różnych gatunków drzew. Wybór konkretnego gatunku zależy od wymaganych właściwości fizycznych i mechanicznych oraz dostępności lokalnej. Najczęściej jednak stosowane drewno konstrukcyjne wytwarzane jest sosny oraz świerku.
Sosna jest jednym z najczęściej używanych gatunków drewna konstrukcyjnego. Swoją popularność zawdzięcza dużej dostępności, wysokiej wytrzymałości na zginanie oraz stosunkowo niskiemu kosztowi zakupu. Sosna jest lekka, ale jednocześnie oferuje dobrą wytrzymałość na zginanie i ściskanie.
Świerk, podobnie jak sosna, powszechnie wykorzystywany w konstrukcjach drewnianych. Charakteryzuje się lekkością i łatwością obróbki. Jest wybierany ze względu na swoje właściwości izolacyjne oraz estetyczny wygląd.
W budownictwie drewnianym znajdziemy także wyroby z innych gatunków drzew, jednak najczęściej są to materiały wykorzystywane w celach wykończeniowych oraz dekoracyjnych, a nie jako materiał konstrukcyjny. Do gatunków takich materiałów możemy zaliczyć:
Dąb to drzewo, które jest synonimem siły, trwałości i wytrzymałości. Dąb jest twardym i gęstym rodzajem surowca i najcześciej używany jest w konstrukcjach schodów samonośnych. Jego twardość i gęstość czynią go również odpornym na uszkodzenia mechaniczne.
Jodła ceniona jest za prostotę i jednolitą strukturę. Ma ona także dobre właściwości izolacyjne i jest często wykorzystywana w konstrukcjach dachowych oraz w produkcji płyt i paneli.
Modrzew natomiast wyróżnia się wysoką odpornością na warunki atmosferyczne i gnicie, co sprawia, że jest często stosowany w konstrukcjach zewnętrznych, takich jak tarasy, deski elewacyjne, fasady czy konstrukcje ogrodowe.
Daglezja jest za to twardym i bardzo wytrzymałym gatunkiem drewna. Wybierana jest do konstrukcji, która ma duże wymagania pod względem wytrzymałości.
Klon, buk i jesion to mniej powszechne rodzaje drewna. Są to gatunki liściaste, charakteryzujące się nieprzeciętnymi walorami estetycznymi. Są twarde i wytrzymałe i zdarza się, że są wykorzystywane w specjalistycznych zastosowaniach konstrukcyjnych. Bez wątpienia jednak są droższe, od swoich iglastych konkurentów. Charakteryzują się jednak małą ilością sęków, co przekłada się na ich minimalistyczny i elegancki wygląd. Są to rodzaje drewna najczęściej stosowane w miejscach, gdzie struktura, usłojenie i efekt wizualny materiału ma największe znaczenie.
Drewno konstrukcyjne strugane, czy niestrugane?
Dokonując wyboru drewna, można się także spotkać z pojęciami: drewno konstrukcyjne strugane oraz drewno niestrugane. Co to oznacza?
Drewno niestrugane to taki rodzaj drewna, który po wycięciu i przetworzeniu nie przechodzi dodatkowej obróbki powierzchni. Tego rodzaju surowiec nie jest dopuszczany do wznoszenia budowli konstrukcyjnych. Pozostaje w stanie naturalnym, z widocznymi śladami obróbki maszynowej. W efekcie surowiec jest szorstki i posiada widoczne zadziory. Jest bez wątpienia jest to tańszy materiał (proces technologiczny jest mniej absorbujący). Surowiec ten ma jednak nierówną powierzchnię, dlatego wykorzystywany jest najczęściej w takich konstrukcjach, w których estetyka i geometria materiały nie ma większego znaczenia (np. deski szalunkowe do fundamentów, deski na szalunki stropów).
Należy pamiętać, iż drewno niestrugane nie jest zaliczane jako drewno konstrukcyjne. Znaczy to, iż surowiec nie został poddany wystarczającej obróbce termicznej i nie posiada wilgotności w przedziale 15 – 18%. W konsekwencji drewno tego rodzaju jest podatne na wysychanie, skręcanie, wypaczenia geometryczne oraz pękanie.
Drewno strugane – jak sama nazwa wskazuje, przechodzi dodatkową obróbkę, podczas której jego powierzchnia jest wygładzana. W znakomitej większości przypadków, jeśli surowiec poddaje się struganiu, jest on najczęściej też odpowiednio wysuszony i klasyfikowany jako materiał konstrukcyjny. Proces strugania nie tylko poprawia wygląd drewna, ale może też wpłynąć na jego wymiary i właściwości użytkowe. Warto zwrócić uwagę na to, że proces strugania pozwala na precyzyjne dopasowanie wymiarów drewna, co jest ważne w projektach wymagających dużej dokładności. Istotne jest także to, że gładka powierzchnia utrudnia wnikanie wilgoci, oraz utrudnia proces palenia ponieważ ogień ślizga się po powierzchni surowca nie mając punktu zaczepienia. W rezultacie struganie diametralnie zwiększa żywotność i trwałość drewna.
Rodzaje drewna konstrukcyjnego - C24, KVH, BSH, LVL
Kolejnym pojęciem, z którym można się spotkać podczas wyboru drewna konstrukcyjnego, jest jego skrót stosowany w branży, który najczęściej przekłada się na przekrój materiał. Może to być przekrój skandynawski, kanadyjski, niemiecki (KVH) lub może być to drewno klejone o przekroju dużo bardziej rozbieżnym. Czym więc te materiały od siebie się różnią?
Przekrój Kanadyjski – jest to system budownictwa szkieletowego charakteryzujący się budową konstrukcji ścian, stropów i dachów w oparciu o drewno o grubości słupka 38 mm ( 1,5 cala). Technologia ta wykorzystuje możliwie najmniejszy przekrój drewna konstrukcyjnego, przez co system ten określany jest jako lekka konstrukcja szkieletowa.
Przekrój Skandynawski – jest drewno konstrukcyjne o grubości słupka 45 mm oraz szerokości słupka występującej co 25 mm. Są to zatem przekroje: 45×45 / 45×70 / 45×95 / 45x120 / 45x145/ 45x170 / 45x195 / 45x220 / 45×245 mm. Drewno konstrukcyjne o przekroju skandynawskim występuje w standardowej klasie wytrzymałości C24. Materiał ten stosowany jest najczęściej w krajach skandynawskich takich jak Norwegia, Szwecja, Dania, Finlandia.
Przekrój Niemiecki (KVH) – to skrót od niemieckiego słowa Konstruktionsvollholz. Drewno KVH jak sama nazwa mówi, najczęściej stosowane jest w Niemczech, a przez swój masywny charakter przejęło w języku potocznym nazwę ciężkiego szkieletu niemieckiego. Drewno te jest również materiałem konstrukcyjnym, czterostronnie struganym, o wilgotności 15-18% oraz klasie odporności na zginanie C24 (wytrzymałości na zginanie o sile 24 MPa na 1 mm²). Charakteryzuje się on jednak największym dostępnym na rynku przekrojem o grubości słupka 60 mm, oraz szerokości słupka występującej co 20 mm. Ponadto, drewno KVH jest klejone po długości na mikrowczepy, dzięki czemu sprzedawane jest w długościach nawet do 13mb (standardowe drewno lite o przekroje kanadyjskim / skandynawskim występuje w długościach do 6mb). Drewno KVH występuje w przekrojach: 60×100 / 60×120 / 60×140 / 60×160 / 60×180 / 60×200 / 60×220 / 60×240 / 60×260 mm.
Oprócz trzech powyżej opisanych przekrojów drewna, które najczęściej występują jako materiał lity, w obrocie znajdziemy również materiały klejone – BSH / CLT / LVL. Charakteryzują się one dużo większymi przekrojami, ponieważ są klejone warstwowo. W rezultacie możemy uzyskać belkę o bardzo dużym przekroju. Dzięki procesowi klejenia warstwowego wyrób ten charakteryzuje się lepszą stabilnością geometryczną, lepszymi parametrami wizualnymi (np. BSH-SI, CLT), co przekłada się na mniejsze rozwarstwianie się i pękanie drewna z biegiem lat. W rezultacie budulec ten wykorzystywany jest jako materiał eksponowany, który często nie jest pokrywany innymi materiałami okładzinowymi, aby podkreślić jego walory dekoracyjne. Konstrukcje masywne z tego rodzaju drewna najczęściej stosowane są do bardzo wymagających elementów konstrukcyjnych, które przenoszą znaczne obciążenia na dużych rozpiętościach – podciągi, płatwie kalenicowe, belki stropowe, słupy itp.
Zastosowanie drewna konstrukcyjnego
Drewno konstrukcyjne jest fundamentalnym materiałem wykorzystywanym w budowie domów szkieletowych, które cieszą się rosnącą popularnością ze względu na szybkość montażu, efektywność energetyczną oraz możliwość łatwej adaptacji do indywidualnych potrzeb użytkownika. W takiej konstrukcji drewniane elementy konstrukcyjne tworzą szkielet domu, na którym opiera się cała struktura oraz którego przestrzenie wypełniane są materiałami izolacyjnymi. Drewno konstrukcyjne używane jest do wykonania słupów, belek, krokwi oraz innych elementów nośnych.
Więźba dachowa to kolejny przykład zastosowania drewna konstrukcyjnego. W tym przypadku powstaje z niego szkieletu dachu, zapewniając jego stabilność oraz odporność na obciążenia, takie jak ciężar pokrycia dachowego, śnieg czy wiatr. Drewno konstrukcyjne, dzięki swojej wytrzymałości na zginanie i ściskanie, jest idealnym materiałem na krokwie, łaty oraz inne elementy konstrukcyjne dachu. Warto wspomnieć, iż niezależnie w jakiej technologii wznoszone są ściany budynku, ostateczne zwięczenie budynku w postaci dachu w znakomitej większości przypadków wykonywane jest właśnie z drewna konstrukcyjnego.
Drewno konstrukcyjne służy także do produkcji wiązarów dachowych, czyli prefabrykowanych elementów konstrukcyjnych, które pozwalają na szybką i efektywną budowę dachów o złożonych geometriach. Są one zwykle produkowane w fabrykach i dostarczane na plac budowy, gotowe do montażu. Użycie drewna konstrukcyjnego w produkcji wiązarów gwarantuje lekkość konstrukcji przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wytrzymałości i trwałości.
Drewno konstrukcyjne odgrywa ważną rolę również w architekturze ogrodowej, gdzie jest wykorzystywane do budowy pergoli, altan, tarasów, ścieżek, ogrodzeń oraz innych elementów małej architektury. Jego naturalna estetyka, możliwość łatwej obróbki oraz odporność na warunki atmosferyczne (szczególnie po zastosowaniu odpowiednich środków ochronnych) sprawiają, że jest to popularny wybór do tworzenia przytulnych i funkcjonalnych przestrzeni zewnętrznych.
Ceny drewna konstrukcyjnego
Ceny drewna konstrukcyjnego mogą się znacząco różnić w zależności od kilku czynników, takich jak gatunek drewna, jego jakość, wymiary, a także regionalna dostępność i koszty transportu. Generalnie, ceny drewna konstrukcyjnego są uzależnione od jego trwałości, odporności na czynniki zewnętrzne oraz estetycznych właściwości.
Najtańsze gatunki drewna konstrukcyjnego to zazwyczaj te, które są najbardziej dostępne lokalnie. W wielu regionach są to drewna iglaste, takie jak sosna czy świerk, które rosną szybko i są łatwe w obróbce. Drewno sosnowe i świerkowe często wybierane jest do konstrukcji standardowych nieprzekraczających 4 kondygnacji, oraz które muszą przenieść obciążenia nie wykraczające poza standardowe wymogi stref wiatrowych, czy śniegowych w Polsce. Najczęściej stosowane są w budownictwie mieszkaniowym, oraz przy budowie budynków mieszkalnych jednorodzinnych.
Drewno klejone, charakteryzujące się najwyższą odpornością na zginanie oraz przenoszące największe obciążenia najczęściej stosowane w konstrukcjach masywnych jest jednocześnie materiałem droższym niż standardowe drewno lite. Drewno klejone również jest najczęściej wytwarzane z sosny lub świerku, jednak przez proces klejenia warstwowego charakteryzuje się lepszą stabilnością geometryczną, lepszymi parametrami wizualnymi (np. BSH-SI, CLT), przez co także mniej pęka. W efekcie jest to budulec wykorzystywany jako materiał widoczny, który nie jest zakrywany innymi materiałami okładzinowymi, przez co jego cena jest wyższa, ale jednocześnie pełni funkcję dekoracyjną.
Drewna liściaste, takie jak dąb, buk, czy jesion są zazwyczaj droższe od drewna iglastego ze względu na ich twardość, trwałość oraz dłuższy czas wzrostu, co przekłada się na wyższe koszty produkcji. Ponadto, drewno egzotyczne, które musi być importowane, zazwyczaj jest znacznie droższe niż lokalne gatunki drewna, nie tylko z powodu kosztów transportu, ale także z powodu ograniczonej dostępności i pożądanych właściwości estetycznych czy wytrzymałościowych. Najczęściej jest to materiał wykorzystywany w dużo mniejszym wolumenie i mający zastosowanie w elementach dekoracyjnych budynków oraz wnętrz domów – takich jak schody, ławki, tarasy, elewacje.
