Články, Dřevěné a montované konstrukce, Poruchy

Poškození dřevěných konstrukcí biotickými a atmosférickými činiteli

Dřevo a konstrukce ze dřeva mají kromě řady nesporných výhod a předností i některé nedostatky. V první řadě je to hořlavost, dále je nedostatkem degradovatelnost biotickými a abiotickými činiteli. Následující příspěvek pojednává o biotických poškozeních dřeva vlivem dřevokazných hub a hmyzu jakož i abiotickým vlivem povětrnosti. Dřevokazný hmyz a houby způsobují každý rok rozsáhlé škody na zabudovaném dřevě. Při zachování určitých základních pravidel je však možné poškození dřeva a výrobků z něj minimalizovat.

Základní rozdělení poškození

Vlivy poškozující dřevo můžeme rozdělit do dvou velkých základních skupin, a to abiotické a biotické.

Abiotické:
– termické:
   – degradace teplem,
   – degradace plamenem.
– chemické:
   – působení různých chemických látek,
   – atmosférické vlivy (kombinace různých faktorů, jako jsou voda, sluneční záření a jeho složky, vlhkost vzduchu, vítr, změny teplot, vliv emisí, prachu).

Biotické:
– dřevokazné houby,
– hmyz,
– dřevozbarvující houby,
– hlodavci,
– bakterie,
– ptáci (např. agresivní exkrementy holubů),
– v přímořských oblastech i mořští měkkýši a kůrovci.

Atmosférickým poškozením vlivem povětrnosti dřevo odolává poměrně dobře, za 100 let degradace dojde jen k odbourání kolem 10 mm dřevní hmoty. Výrazné jsou však barevné změny, kdy dřevo bez ošetření povrchovými úpravami v průběhu několika měsíců ztratí původní odstín barvy a zešedne (obr. 1). To je způsobeno jak degradací některých jeho základních složek, hlavně ligninu a extraktivních látek, tak i usazováním prachových částic do jeho porézní povrchové struktury.

Obr. 1: Atmosférická degradace jehličnatého dřeva

Biotickým poškozením odolávají různé druhy dřeva rozdílně. Přirozená odolnost není závislá na hustotě dřeva, ale na přítomnosti extraktivních látek (u našich dřevin hlavně tříslovin a pryskyřic) ve dřevě. Ty zaručují nejvyšší odolnost z našich domácích listnatých dřevin jádrovému dřevu akátu, případně dubu, z jehličnanů z častěji používaných jádrovému dřevu modřínu, douglasky a borovice. Z nejrozšířenějších a u nás nejpoužívanějších druhů dřeva se velmi nízkou odolností vůči hmyzu i dřevokazným houbám vyznačují smrk, buk, jedle, javor a všechny druhy měkkých listnáčů. To limituje jejich použití v exteriéru a je nutné více dbát na preventivní ochranná opatření pomocí konstrukčních řešení nebo chemickými impregnačními látkami, případně jejich modifikací (např. termodřevo).

Poškození houbami a hmyzem
Mezi základní parametry nutné pro aktivitu dřevokazného hmyzu a hub, které dokážeme do určité míry ovlivnit, patří vlhkost dřeva. Pro aktivitu dřevokazných hub je spodní hranice výskytu vlhkost dřeva w = 20 %, pro hmyz je to w = 10 %. Optimální vlhkosti pro většinu druhů jsou však vyšší, většinou kolem w = 30 % a více. Je však nutné počítat s jejich výskytem již u spodní vlhkostní hranice. Vlhkost dřeva pod 20 % není možné dosáhnout při kontaktu dřeva se zemí a ani volně vystavenému srážkám.

Z toho vyplývá řada konstrukčních doporučení, která nežádoucímu zvyšování vlhkosti dřeva zabraňují. Jsou to: využití patek, sloupků atd., pro oddělení konstrukčních prvků od země, zastřešení konstrukcí (velmi důležité jsou např. přesahy střech), hydroizolace od půdní vlhkosti, návrhy tepelně správně dimenzovaných stěn, okenních rámů a střešních plášťů zabraňujících kondenzaci vody, využití celé řady konstrukčních detailů (např. zaoblení, zkosení čelných ploch atd.), vyplývajících z dlouholetých zkušeností a pozorování. Vlhkost nad 10 % je všude (i v krovech) kromě vytápěných interiérů. Z toho vyplývá, že při nevhodně ošetřených výrobcích (bez preventivního užití insekticidů, povrchových úprav) existuje možnost výskytu dřevokazného hmyzu. Intenzita a projev poškození dále hodně závisí od druhu napadeného dřeva (přirozená trvanlivost) a druhu dřevokazného činitele (obr. 2–4). Z našich domácích škůdců jsou z hub nejagresivnějším degradačním činitelem dřevomorka domácí (Serpula lacrymans), trochu méně koniofora sklepní (Coniophora puteana) a trámovky (Gloeophyllum sp.). Z dřevokazného hmyzu je to tesařík krovový (Hylotrupes bajulus), červotoči (Anobium sp.), při nízké vlhkosti dřeva se vyskytuje např. na parketách hrbohlav parketový (Lyctus linearis).

Obr. 2: Poškození dřeva hmyzem: A – červotoč, B – aktivní výskyt larev červotoče (viz bílý prach dole), C – oválný výletový otvor tesaříka, D – vnitřní část trámu (po rozřezání), kde jsou viditelné požerky od tesaříka krovového typicky vyplněné drtíObr. 2: Poškození dřeva hmyzem: A – červotoč, B – aktivní výskyt larev červotoče (viz bílý prach dole), C – oválný výletový otvor tesaříka, D – vnitřní část trámu (po rozřezání), kde jsou viditelné požerky od tesaříka krovového typicky vyplněné drtí

Obr. 2: Poškození dřeva hmyzem: A – červotoč, B – aktivní výskyt larev červotoče (viz bílý prach dole), C – oválný výletový otvor tesaříka, D – vnitřní část trámu (po rozřezání), kde jsou viditelné požerky od tesaříka krovového typicky vyplněné drtíObr. 2: Poškození dřeva hmyzem: A – červotoč, B – aktivní výskyt larev červotoče (viz bílý prach dole), C – oválný výletový otvor tesaříka, D – vnitřní část trámu (po rozřezání), kde jsou viditelné požerky od tesaříka krovového typicky vyplněné drtí

Obr. 3: Výskyt hub na dřevě: A – podhoubí dřevomorky domácí s typickými rhizomorfami, B – plodnice trámovky na jehličnatém dřevěObr. 3: Výskyt hub na dřevě: A – podhoubí dřevomorky domácí s typickými rhizomorfami, B – plodnice trámovky na jehličnatém dřevě

Obr 4: A takhle to končí – stadium výrazného poškození dřeva hnědou hnilobou, typické zbarvení, kostkovitost, rozpad struktury dřeva, takřka žádná pevnost

Poškození atmosférickými činiteli
Atmosférické vlivy mají nejvýraznější degradační efekt na dřevo ve venkovních expozicích, kde spolupůsobí více faktorů pohromadě v synergickém účinku. Ale i v interiéru může být viditelná a nežádoucí barevná změna dřeva vlivem slunečního záření přes okenní skla, která způsobí tmavnutí dřeva na více osvětlených místech, např. na dřevěných podlahách, parketách, ale i nábytku. Jedinými způsobem, který dokáže barevnou změnu snížit (nikdy ji neodstraní úplně), je použití vhodného konstrukčního řešení (obr. 5) v kombinaci s povrchovou úpravou nátěrovými látkami s obsahem UV stabilizérů nebo pigmentů.

Obr. 5: Vliv konstrukčního řešení – přesahu střechy na snížení barevné změny dřevaObr. 6: Diagnostika poškození dřeva dvěma metodami: A – pomocí rezistografu, B – pomocí ultrazvuku (Foto Kloiber a Pánek).Obr. 6: Diagnostika poškození dřeva dvěma metodami: A – pomocí rezistografu, B – pomocí ultrazvuku (Foto Kloiber a Pánek).

Zde je nutné rozlišení vhodného druhu úpravy podle místa použití (exteriér, interiér), mechanického namáhání (např. podlahy – nutnost tvrdší povrchové úpravy), požadavků na vzhled, údržby i dalších faktorů. Neexistuje univerzální řešení, vždy je nutné přihlédnout na celý komplex podmínek v daném místě a druhu použití a najít nejvhodnější řešení.

Prevence: Konstrukční řešení a chemická ochrana
Stejně jako je nejvýhodnějším řešením zachování našeho dobrého zdravotního stavu prevence, jsou preventivní opatření nejlevnějším a nejvýhodnějším řešením zachování „zdravé“ konstrukce ze dřeva. Následně vzniklé škody při nedodržení ochranných opatření jsou někdy náročně diagnostikovatelné (obr. 6), ještě hůře se poškození odstraňují a není to levná záležitost. Nejčastěji se dané problematice věnují specializované firmy, které sterilizují dřevo pomocí teplého vzduchu, mikrovln nebo pomocí toxických či inertních plynů. Po sterilizaci, která je dočasným opatřením, je však nutné komplexní řešení a odstranění příčin poškození. Někdy nezbývá nic jiného než poškozené části nebo i celou konstrukci či výrobek odstranit a zlikvidovat. Nevhodně použité a neošetřené dřevo může přestat plnit mechanickou funkci vlivem biotických činitelů již v průběhu jednoho nebo dvou let.

Příklady poškození, sanace
V následující části jsou uvedeny některé příklady poškození konkrétních dřevěných konstrukcí. Na obr. 7a je znázorněna hniloba na stropních trámech historické konstrukce, do které zatékala srážková voda, způsobená dřevomorkou domácí. Trámy a stropy museli být úplně asanovány a nahrazeny novou konstrukcí (obr. 7b).

Obr. 7: Výskyt poškození způsobené dřevomorkou domácí: A – povrchové mycelium a vnitřní poškození hnědou hnilobou dřeva, kterou způsobuje, B – nutná asanace a výměna poškozeného stropuObr. 7: Výskyt poškození způsobené dřevomorkou domácí: A – povrchové mycelium a vnitřní poškození hnědou hnilobou dřeva, kterou způsobuje, B – nutná asanace a výměna poškozeného stropu

Dalším příkladem je výskyt dřevokazné houby z rodu trámovek na obvodových stěnách dřevěné srubové konstrukce, která byla během montáže delší dobu ponechána bez zakrytí (obr. 8). Navzdory vizuálně málo viditelnému poškození zvenčí, došlo k typickému poškození dřeva trámovkou (vnitřní hniloba) a napadené prvky musely být před dokončením stavby vyměněny.

Obr. 8: Výskyt trámovky – poškozené části bylo nutné navzdory malému vnějšímu poškození vyměnit. Výskyt plodnice i malých rozměrů daného druhu hub predikuje rozsáhlé poškození jádrové zóny.Obr. 8: Výskyt trámovky – poškozené části bylo nutné navzdory malému vnějšímu poškození vyměnit. Výskyt plodnice i malých rozměrů daného druhu hub predikuje rozsáhlé poškození jádrové zóny.

Na obr. 9 je znázorněná možnost protézování poškozených částí záhlaví trámů. Záhlaví trámů různých konstrukcí, krovů, mostů a jiných bývají nejčastějším místem poškození, protože často mívají vyšší vlhkost a nejsou tak dobře odvětrávané jako další části.

Obr. 9: Výměna poškozených záhlaví trámů protézováním při zachování nepoškozených částí

Závěr
Problematika ochrany dřeva vůči biotickým a abiotickým vlivům je nesmírně rozsáhlá oblast. Zahrnuje různé vědní obory, jako jsou biologie, stavitelství, chemie, fyzika, meteorologie atd. Proto daný článek poskytuje spíše stručný vhled do daného oboru a některé základní příklady konstrukčních řešení, poškození dřeva hmyzem a houbami, jakož i konkrétní příklady poškozených dřevěných konstrukcí. Pro detailnější studium dané oblasti existuje celá řada velmi kvalitních publikací domácích i zahraničních odborníků. Je potřeba některé skutečnosti uvedené i v tomto článku respektovat, dodržovat a tím můžeme zabránit předčasné degradaci a poškození dřeva a konstrukcí z něj. Tím šetříme nejen peníze, práci a čas ale i zdroj této drahocenné a pořád cennější a žádanější suroviny.

MILOŠ PÁNEK
foto autor, Michal Kloiber (6b) a Elena Bobeková (9)

Ing. Miloš Pánek, Ph.D., (1976)
vystudoval obor Dřevařské inženýrství na DF Technické univerzity ve Zvolenu, kde ukončil i doktorandské studium na téma Zlepšování impregnovatelnosti dřeva. Od roku 2014 je zaměstnancem FLD ČZU v Praze, kde je odborným asistentem na katedře dřevěných výrobků a konstrukcí. Ve výzkumu se věnuje hlavně oblasti ochrany dřeva a jeho povrchovým úpravám nátěry.