Články, Dřevěné a montované konstrukce, Poruchy

Sanace dřevěných prvků Kittelova domu

V předchozích číslech Materiálů pro stavbu jsme publikovali seriál o využití mikrovlnného záření pro vysoušení konstrukcí a likvidaci biotických škůdců. Na tento seriál nyní volně zavazuje tento příspěvek věnovaný rekonstrukci historického objektu Kittelova domu v Pěnčíně–Krásné, nedaleko Jablonce nad Nisou. Bude zde popsána plánovaná rekonstrukce včetně sanačních postupů a její průběh. Dále pak chyby v projektové dokumentaci a princip využití mikrovln při sanačním zásahu či plánované rekonstrukci. Budou zde také doporučena související opatření s ohledem na co nejvyšší úspěšnost a efektivitu sanačního zásahu.

S rozvojem výstavby dřevostaveb a dřevěných konstrukcí vzniká možnost chyb při výstavbě a navrhování. Při zjištění problémů ve stavbě musí dojít k odstranění vady – zesílením, výměnou atd., součástí sanace je snížení vlhkosti dřeva. K tomu je vhodné použít mikrovlnné záření, které nám umožňuje snížit vlhkost v krátkém čase bez demontáže jednotlivých prvků, následovat by měla i chemická ochrana či chemické ošetření, vytvoření ochranné bariéry.

Historie objektu
Kittelův dům je velký roubený dům, který se nachází v obci Pěnčín-Krásná (okr. Jablonec nad Nisou). Pro svou mohutnost a dominantní polohu byl až do doby po II. světové válce nazýván „Burk“. Tento objekt byl postaven „zázračným lékařem“ a léčitelem Johanem Josefem Antonem Eleasarem Kittelem, který žil v letech 1703–1783. Objekt za svoji existenci několikrát změnil majitele a v roce 1945 přešel do majetku státu. To se celkem výrazně projevilo na jeho stavu a poté na jeho využitelnosti. Plánů na jeho využití byla celá řada: domov důchodců, dětská ozdravovna, odborářský rekreační objekt a podobně. Objekt však stále chátral.

Obr. 1: Stav objektu po I. světové válce

Objekt je unikátní nejen svou velikostí, ale také některými konstrukčními řešeními. Zatímco v regionu je charakteristickou konstrukcí objemnějších dřevěných staveb podstávkový dům, u Kittelova domu se jedná o archaičtější metodu zpevnění roubené konstrukce tzv. kleštinami, tedy svislými trámy zpevňujícími při vnějších i vnitřních stěnách domu roubenou konstrukci aby se tzv. „nerozjížděla“. Unikátní je i konstrukce krovu. Zatímco rozsáhlejší mansardové střechy z 2. poloviny 18. století mají obvykle ležatou stolici se systémem střídajících se plných a prázdných vazeb, krov Kittelova domu tvoří tzv. hambalková soustava, běžná spíše pro menší lidové stavby. Mansardu v tomto případě vynášejí dřevěné námětky. Unikátem je patrové topeniště se zděnými kuchyněmi umístěnými nad sebou. Otevřená topeniště s ohněm zanikala hlavně během 19. století s rozvojem moderních spotřebičů. Patrová černá kuchyně v roubeném či hrázděném domě je opravdovou raritou. 

V suterénu objektu se nachází malá vodní nádrž napájená a spojená s několika dalšími podzemními, pravděpodobně vodoléčebnými díly. Zanedbaná údržba tohoto zajímavého prvku byla patrně jednou z příčin vad a škod. Vlhkost napomohla rozvoji plísní a dřevokazných hub do té míry, že narušila statiku objektu.

Obr. 2–4: Průběh rekonstrukce probíhal netradičním způsobemObr. 2–4: Průběh rekonstrukce probíhal netradičním způsobem

Obr. 2–4: Průběh rekonstrukce probíhal netradičním způsobem

Rekonstrukce objektu
Teprve po roce 2000 se začalo jednat o celkové rekonstrukci objektu, po které by zůstal zachován původní ráz stavby. V roce 2004 bylo vydáno stavební povolení a následující rok se začalo s rekonstrukcí. Plánuje se, že objekt bude sloužit turistům a návštěvníkům. Není ovšem ani vyloučeno využití objektu formou stravování či ubytování pro turisty.

Po obnažení roubených stěn bylo zjištěno, že skutečný stav je ještě horší, než se předpokládalo. Značná část trámů byla výrazně poškozena biotickými škůdci. A tak bylo celé roubení rozebráno a nahrazeno novým, z ručně otesávaných trámů. Z původních konstrukcí zůstalo pouze zdivo přístřešku a uvnitř domu zdivo původní tzv. černé kuchyně. 

Postup prací byl ovšem jako každá realizovaná stavba závislý na finančních prostředcích. Větší část pokryly různé dotace, menší část tvořily sponzorské dary a výnosy sbírek. 

Z finančních důvodů tak ještě není na rekonstruované stavbě položena finální střešní krytina a oplechování.

Na jaře roku 2012 se projevily první závažné nepříjemnosti. Na nově položených stropních trámech se objevily nárůsty dřevokazné houby, a to té nejnebezpečnější – dřevomorky domácí (Serpula lacrymans). Při detailním průzkumu, který byl následně proveden, bylo zjištěno i hloubkové napadení několika nosných stropních trámů a rozrůstající se kořenový systém houby na koruně zdiva původní černé kuchyně. Rhyzomorfy dlouhodobě pasivně přežívaly v masivu zdiva. Mokrými stavebními procesy při zarovnání koruny zdiva, provádění omítek a podobně došlo k jejich aktivaci a vytvoření podmínek k následnému napadení dřeva. Na základě provedených sond a vybourání části zdiva v okolí největšího výskytu plodnic houby se zjistilo, že zdivo tloušťky 600–1200 mm je hloubkově prorostlé rhyzomorfami. Díky vhodným podmínkám a snadnému přístupu ke dřevu se rozsah napadení rychle zvětšoval. Stopy aktivity byly patrné na většině stropních trámů, které byly v těsném kontaktu s korunou zdiva černé kuchyně. Ponechání a neošetření stávajících stěn od rhyzomorf by vedlo k celkové destrukci nosných či jakýkoliv dřevěných konstrukcí v objektu.

Obr. 5, 6: Interiér po rekonstrukciObr. 5, 6: Interiér po rekonstrukci

Obr. 7: Střešní konstrukce s bedněním

Sanační zásah
První sanační zásah byl proveden v polovině listopadu 2013 v době, kdy venkovní teploty klesaly v noci pod –5 °C. To limitovalo rozsah zásahu, a ten byl proto omezen na nezbytně nutnou represi, která by co nejvíce omezila další škody. Důvodem represe bylo, aby co nejvíce omezily další škody. Nejprve byly tzv. „spáleny“ rhyzomorfy dřevokazných hub na stropních dřevěných trámech mikrovlnnou technologií. Bylo dosaženo teplot přes 80 °C. Poté byla provedena injektáž do koruny zdiva v místech kořenových systémů rhyzomorf dřevokazných hub. Do vyvrtaných otvorů byl aplikován sypký dezinfekční prášek.

Současně s tím byl vypracován návrh dalších potřebných sanačních zásahů. Z hlediska komplexnosti sanace na rekonstruovaném objektu se nebude po návrhu jednat o jednoduché zásahy. Týká se to hlavně velkého množství sanovaného materiálu, různorodosti stavebních úprav a v neposlední řadě hraje roli také stránka finanční. 

Bude nutná úzká spolupráce projektanta, mykologa, firmy realizující vlastní sanaci a stavební firmy provádějící potřebné opravy. K dnešnímu dni proběhlo na objektu patřičné tzv. „odkrytí“ všech dřevěných konstrukcí, zvláště pak v místech kontaktu s betonem, čili mokrým procesem. Tato technologie a chybné technologické postupy předešlého projektanta vedly k rychlému a snadnému napadení biotickými činiteli.

Obr. 8–10: Plodnice a kořenový systém dřevokazného činitele (houby)Obr. 8–10: Plodnice a kořenový systém dřevokazného činitele (houby)

Obr. 8–10: Plodnice a kořenový systém dřevokazného činitele (houby)Obr. 8–10: Plodnice a kořenový systém dřevokazného činitele (houby)

Při vlastní celkové sanaci bude nutné využít všech použitelných fyzikálních i chemických postupů. Celkový postup by měl být následující: Po odstranění napadeného dřeva je nutné sanovat korunu zdiva prorostlého rhyzomorfami. Tento represivní zákrok bude proveden kombinací hloubkové injektáže fungicidů a mikrovlnné technologie. Působením EMW záření lze dosáhnout ohřevu zdiva nad 80 °C, a to do hloubky několika desítek centimetrů. Kromě likvidace houby dojde současně k výraznému vysušení zdiva. Hloubková injektáž, která bude ve spojení s následným povrchovým ošetřením koruny obvodových i vnitřních stěn, by měla vytvořit tzv. ochrannou bariéru. 

K nahrazení napadených stropních trámů by mělo být použito dřevo vysušené a kvalitně chemicky impregnované. Nové trámy musí být ukládány na dubové podložky, které budou rovněž impregnovány. Ideální by bylo, aby všechny ostatní trámy, které doposud přicházely do kontaktu se zdivem, byly rovněž podloženy dubovou podložkou. To není ovšem všude možné. U nově položených dřevěných stropních trámů je nutné zabezpečit vzduchovou mezeru okolo zhlaví. V takových případech bude třeba je tlakově injektovat a následně dodatečně povrchově impregnovat vysokotlakým postřikem. Většina těchto zákroků byla provedena v loňském roce za nepříznivých teplotních podmínek.

Aby se zamezilo nežádoucímu zvlhnutí ošetřovaných prvků vodou, bude k tomuto zákroku použit jako ředidlo impregnace technický líh. Stejně musí být ošetřeno i přilehlé zdivo.

Popsané závady a nutnost nemalých oprav nejsou bohužel něčím mimořádně vzácným. Příčin, proč tomu tak je, je celá řada. Nejčastěji se jedná o tyto:
– nedostatečný průzkum, opomíjející rizika přítomnosti biotických škůdců; 
– nedodržení zásad, podle kterých by mělo být instalováno dřevo do realizovaných staveb. Typickým příkladem jsou zazděná zhlaví stropních trámů, obezděné pozednice a podobně;
– minimální znalosti o dřevokazných škůdcích, ochraně a případném vhodném postupu impregnace dřeva. To je na stavbách často řešeno způsobem „ať je to zelené“, přičemž ne vždy je nutné některé doplňkové prvky chemicky impregnovat. 

Obr. 12–14: Teploty dosažené při sterilizaci pomocí EMW zářeníObr. 12–14: Teploty dosažené při sterilizaci pomocí EMW zářeníObr. 12–14: Teploty dosažené při sterilizaci pomocí EMW záření

Závěr
Při likvidaci plísní, dřevokazného hmyzu a dřevokazných hub a následných preventivních opatřeních se vpodstatě jedná o dezinfekci a dezinsekci. V jakýchkoliv jiných případech je k takové činnosti potřeba mít patřičné osvědčení a tyto znalosti pravidelně prokazovat před komisí. Ve stavebnictví těmto opatřením ale říkáme „impregnace“ a může je provádět každý pracovník – pokrývač či malíř-natěrač. Něco jako Pat a Mat…

Pro úspěšnou sanaci a rekonstrukci celého objektu bude nutné v první řadě dobré vyhotovení projektové dokumentace pro patřičnou sanaci či rekonstrukci. Projektant by měl během projektu komunikovat s firmami, které budou patřičné zásahy provádět, jak už bylo výše řečeno. Mimo jiné je nutné dodržovat vhodné technologické postupy.

Poděkování
Prezentované výsledky byly získány za podpory GAČR P104/10/P388 Experimentální analýza účinnosti mikrovlnného záření při likvidaci biologických činitelů způsobujících korozi stavebních materiálů.

JINDŘICH SOBOTKA, ZDENĚK JIROUŠEK
foto archiv firmy Kitl, s. r. o. (Kittelovo muzeum, www.kitl.cz, obr. 1) a archiv autorů

Literatura:
1) WASSEBAUER, Richard. Biologické napadení staveb. 2000. 
2) NOVOTNÝ, M., K. ŠUHAJDA, J. SOBOTKA, J. GINTAR, E. ŠUHAJDOVÁ, M. MÁTL. Z. JIROUŠEK. Use of Microwave Radiation in Building Industry Through Application of Wood Element Drying. Wood Research, 2014, ISSN 1336-4561.
3) SOBOTKA, J., Z. JIROUŠEK, M. NOVOTNÝ, K. ŠUHAJDA. Využití mikrovlnného záření ve stavebnictví 1 – vysoušení konstrukcí. Materiály pro stavbu. 2/2014.
4) SOBOTKA, J., Z. JIROUŠEK, M. NOVOTNÝ, K. ŠUHAJDA. Využití mikrovlnného záření ve stavebnictví 2 – Likvidace biotických škůdců (plísně). Materiály pro stavbu. 3/2014. 
5) NOVOTNÝ, M., J. SOBOTKA, K. ŠUHAJDA, Z. JIROUŠEK, E. ŠUHAJDOVÁ. Kittelův dům – Sanace dřevěných prvků historického objektu. In: sborník konference Dřevostavby 2014. Volyně: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, 2014.
6) SOBOTKA, J., Z. JIROUŠEK. Využití mikrovlnného záření ve stavebnictví 3 – Likvidace dřevokazného hmyzu. Materiály pro stavbu. 4/2014. 
7) SOBOTKA, J., Z. JIROUŠEK. Využití mikrovlnného záření ve stavebnictví 4 – likvidace dřevokazných hub. Materiály pro stavbu. 5/2014. 
8) TEREBESYOVÁ, M. Sterilizácia dreva napadnutého hubami. TU Zvolen, 2012. 
9) SOBOTKA, J., Z. JIROUŠEK, K. ŠUHAJDA. Likvidace a sterilizace biotických činitelů pomocí mikrovlnné technologie, In: Sanace a rekonstrukce staveb 2012. 14th International Conference on Rehabilitation and Reconstruction of Buildings. Vědeckotechnická společnost pro sanace staveb a péči o památky – WTA CZ. 
10) ČSN EN 1995-1-1 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. ČNI Praha, 2006.
11) ČSN 731702 Navrhování, výpočet a posuzování dřevěných stavebních konstrukcí – Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. ČNI Praha, 2007.
12) http://www.kittel.cz/cz/kitteluv-dum.