Lehké konstrukční materiály na bázi dřeva

Motivy pro tvorbu lehkých konstrukcí jsou: úspora, ekologie a účelovost. Lehké konstrukce lze rozdělit do třech kategorií:

● úsporná lehká konstrukce – jejím cílem je minimalizace výrobních nákladů;

● ekologická lehká konstrukce – jejím cílem je minimalizace provozních nákladů z ekologických a/nebo ekonomických hledisek;

● účelná lehká konstrukce – jejím cílem je dosažení nebo zlepšení určité funkčnosti snížením hmotnosti konstrukce.

   

Také způsoby, jakými mohou být lehké stavební konstrukce realizovány, lze rozdělit do tří kategorií:

● materiálové složení lehké konstrukce – použitím lehkých materiálů náhradou za konvenční, těžké materiály;

● tvar lehké konstrukce – materiálová úspora optimalizací geometrie konstrukce;

● podmínky lehké konstrukce – redukce požadavků na výrobek a tím nepřímo i jeho konstrukční hmotnosti na minimum.

  

 

Typické oblasti pro použití lehkých konstrukcí v jiných oborech jsou: letectví a kosmonautika, stavba lodí, stavba kolejových vozidel, automobily (zejména karavany).

Také v dřevařském oboru jsou již dlouholeté zkušenosti s lehkými konstrukcemi, například u vnitřních dveří z voštinových a výtlačně lisovaných vylehčených třískových desek a rovněž u mobilního nábytku (IKEA apod.).

Zatímco v jiných průmyslových odvětvích našly lehké konstrukce již široké uplatnění, není jejich potenciál v nábytkářském průmyslu a ve vnitřní výstavbě zdaleka plně využit. Do budoucna je nutno zejména v oblasti mobilního nábytku počítat s podstatně vyšším použitím lehkých konstrukcí a konstrukčních materiálů.

Dosavadní dva hlavní technické problémy a překážky ve výrobě nábytku – dostupnost vhodných deskových materiálů v průmyslovém měřítku a ohranění a kování pro bezvýztuhové lehké konstrukční desky – byly v roce 2006 vyřešeny uvedením nových lehkých konstrukčních desek (např. EUROLIGHT, firma EGGER) na trhy. V této oblasti lze proto v budoucnosti očekávat další nová technická řešení.

 

 

Novým, na trhu se již vyskytujícím použitím lehkých konstrukcí jsou mobilní dělicí stěny.

● nižší statické zatížení hrubé stavby,

● snazší obsluha uživatelem,

● nižší dopravní a montážní náklady,

● nižší náklady na elektrické pohony.

S ohledem na některé relevantní vlastnosti výrobků ve vnitřní výstavbě vzniká u těchto lehkých konstrukcí cílový konflikt: u mobilních dělicích stěn je vyžadována rovněž dobrá zvuková izolace. Této je možno docílit – konvenčně uvažováno – pouze hmotou. Zvuková izolace je ve vybraném cenovém segmentu důležitým prodejním kritériem. Dnes však i pro tento problém existuje konstruktivní řešení. Speciální skladbou stěn se dá také u stěn z lehkých konstrukcí dosáhnout v určitých fyzikálních mezích příznivých zvukověizolačních vlastností.

Rovněž v moderní vnitřní výstavbě jsou požadovány lehkost a variabilita. Stávající budovy však mají omezené nosnosti. Vlivem změněného užitečného zatížení při změněném využití může dojít často k dosažení meze statické únosnosti. Hmotnost takové přestavby ve formě dělicích stěn, podlah apod. může být potom rozhodující v tom smyslu, zdali je vůbec realizovatelná, a je-li ekonomická. Rovněž je nutno položit si otázku, jaké využití objektu bude možné po provedení této přestavby.

Pro zmíněné nové požadavky jsou proto potřebné nové materiály a konstrukce, které jsou lehčí než doposud používané při konvenční suché výstavbě. Pro tyto účely jsou předurčeny lehké materiály na bázi dřeva s hustotou nižší než 500 kg/m³ a lehké konstrukce. V důsledku výhody jejich nízké hmotnosti se tak otevírají nové trhy pro výrobce deskových materiálů na bázi dřeva a pro dřevozpracující podniky.

Speciálně pro stávající stavby přinášejí stavební elementy s nižší hmotností mnohé technické a hospodářské výhody:

● nižší statické zatížení na stávající stropy a spodní podlaží a tím při změně účelu nižší omezení užitečného zatížení (obr. 3 a 4);

● možnost realizace dočasných, eventuálně variabilních stěnových konstrukcí;

● snížení tělesné námahy osob provádějících montáž;

● nižší přepravní hmotnost a tím i snížení dopravních nákladů a eventuálního poškození při dopravě;

● zjednodušení manipulace a montáže v úzkých, obtížně přístupných prostorách starých staveb.

Vedle technických a hospodářských předností v důsledku úspory hmotnosti umožňuje nový způsob výstavby také zcela nové možnosti utváření. Již dnes nabízejí někteří výrobci lehkých konstrukčních desek velké množství dekorů jejich povrchů. K vytváření povrchů stěn nebo stropů ve vnitřní výstavbě jsou proveditelné téměř všechny dokončovací postupy a použitelné téměř všechny materiály, od tekutých až po vysoce hodnotné dýhovací materiály.

Ačkoli přednosti lehkých konstrukčních materiálů jsou nasnadě, jsou tyto materiály používány ve vnitřní výstavbě zatím v omezené míře. Důvodem jsou chybějící konstrukční podklady a specifické informace o výrobcích, např. o zvukově izolačních vlastnostech. Vedle požadavků na stabilitu a zvukovou neprůzvučnost musí zabudované lehké konstrukční materiály splňovat též požadavky protipožární a v neposlední řadě estetické. Pro schopnosti praktického využití je rovněž potřebná integrovatelnost technických instalací domácnosti a funkčních stavebních prvků, jako dveří, oken a revizních dvířek.

Stavebně-fyzikální zásadou je, že tlumicí schopnost zvuku stavebních elementů vzrůstá s jejich hmotností. To hovoří proti použití lehkých konstrukčních materiálů v dělicích stavebních prvcích. Je však nutno vzít na vědomí, že právě u vícevrstvých materiálových konstrukcí jsou zvukově izolační vlastnosti určeny nejen hmotností. Naopak působí další faktory, jako např. ohybová pevnost, tloušťka a vzájemná vazba jednotlivých vrstev, jakož i tlumicí vlastnosti celého systému. Toto je výchozí bod při vývoji dělicích stěn redukované hmotnosti. Nižší útlumové hodnoty zvuku v souvislosti s nižší hmotností konstrukčního materiálu jsou kompenzovány materiálovými kombinacemi a optimalizací konstrukce.

V protikladu k novým stavbám určuje při modernizování starých staveb únosnost a tím i možnost využití podstata stávající stavby. Stropy z dřevěných nosníků lze bezproblémově zesilovat, avšak mez, která nesmí být překročena, představují nosné stěny a základy. Pro tzv. lehké dělicí stěny sádrokartonového typu je při statických výpočtech nutno zohlednit tzv. podstatná přídavná zařízení k užitečnému zatížení stropů (podle DIN 1053-3). Použití lehkých konstrukčních stěn ve spojení s lehkými podlahovými konstrukcemi by v budoucnosti mohlo představovat pro mnohé objekty nové možnosti využití a pro mnohé truhlářské firmy nový typ činnosti.

Jedním z kvalitních lehkých konstrukčních materiálů jsou např. desky a panely EUROLIGHT. Výrobu těchto lehkých konstrukčních desek (panelů) zahájila společnost EGGER v roce 2006. Desky EUROLIGHT představují revoluci v tvorbě prvků vnitřní výstavby a konstrukci nábytku. Díky sendvičové konstrukci se vyznačují malou hmotností, vysokou pevností a umožňují maximální kreativitu při navrhování nábytku.

Předpokládá se, že desky z lehkých konstrukčních materiálů, jako např. desky EUROLIGHT, budou v nadcházejících letech zásadně ovlivňovat konstrukce nábytku. Dalšími důvody k využití těchto konstrukčních materiálů jsou stále rostoucí ceny surovin a energií.

  

EUROLIGHT je deska sendvičové konstrukce s vnějšími vrstvami vytvořenými z desek EUROSPAN 2000 (tenká TD, Formline 2000, Formline 3000, tenká MDF) a s jednou vrstvou středovou, jež je z kartonové voštiny. Desky EUROLIGHT jsou ergonomické, mají nízkou hmotnost, snadno se s nimi manipuluje. Materiál EUROLIGHT lze používat jako surovou desku, která může být v procesu výroby nábytku dokončena individuálně povrchovou úpravou laminátem, fólií, lakem nebo dýhou.

V první fázi je ve výrobním závodě vyrobena velkoplošná deska, ve druhém výrobním kroku jsou postupem post-frame vloženy materiály výztuh (výztužné příčky). Desky EUROLIGHT s vkládanými výztuhami (příčkami) umožňují klasické konstrukce nábytku a provedení různých spojení. 

1) EGGER (www.egger.com), firemní podklady.

2) FH Rosenheim (www.fh-rosenheim.de/hdz).

3) www.holzbauderzukunft.de.