Norma PN: Wilgotność drewna i jej znaczenie w konstrukcjach drewnianych
- Szczegóły
Wprowadzanie na rynek drewna konstrukcyjnego i konstrukcji drewnianych wymaga spełnienia przez producenta szeregu wymagań.
Drewno jest materiałem higroskopijnym, co oznacza, że pochłania i oddaje wilgoć z otoczenia. Z tego powodu właściwa wilgotność drewna konstrukcyjnego i budowlanego jest podstawą trwałości każdego projektu.
Na puszce każdego lakieru, preparatu gruntującego czy farby jest informacja na temat pożądanej wilgotności drewna. Dlaczego odpowiednia wilgotność jest taka ważna? Jak przeprowadzić pomiar wilgotności drewna?
Właściwości drewna wpływające na wilgotność
Drewno charakteryzują dwie cechy wpływające na jego wilgotność:
- Higroskopijność, czyli zdolność do wchłaniania wilgotności z powietrza.
- Nasiąkliwość, czyli zdolność do wchłaniania wody (lub innych cieczy) przez drewno, które jest w tej cieczy zanurzone.
Drewno, jako materiał organiczny, naturalnie reaguje na zmiany wilgotności w otoczeniu, co prowadzi do jego pęcznienia (gdy wilgoć jest wchłaniana) lub kurczenia się (gdy wilgoć jest oddawana). Drewno, które absorbuje wilgoć, zwiększa swoją objętość (pęcznieje), natomiast gdy traci wilgoć, kurczy się. Co więcej, zdolność drewna do pochłaniania wilgoci oznacza, że w niewłaściwych warunkach może ono zbyt łatwo pochłaniać wodę. Prowadzi to do degradacji, pleśni, gnicia, czy nawet uszkodzenia całej struktury. Kontrolowanie higroskopijności pomaga w zapobieganiu takim problemom. Drewno o stabilnej wilgotności zachowuje swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w budownictwie.
Przeczytaj także: Wymogi dotyczące przydomowych oczyszczalni ścieków
Stopień nasiąkliwości zależy od porowatości drewna, która z kolei ma związek z jego gęstością. Dlatego też drewno o dużej gęstości wolniej wchłania wodę, ponieważ ma mniej porów od drewna o małej gęstości. Drewno, które ma wysoką nasiąkliwość, wchłania więcej wody, co zwiększa ryzyko rozwoju grzybów, pleśni i gnicia. Drewno nasycone wodą traci część swoich właściwości wytrzymałościowych.
Rodzaje wilgotności drewna
- Wilgotność techniczną - której poziom zależy od wymagań związanych z obróbką drewna.
- Wilgotność użytkową - której zakres zależy od zastosowania i warunków użytkowania drewna.
Wilgotność drewna wpływa, a właściwie decyduje o jego właściwościach. Zbyt wilgotne drewno jest podatne na rozwój grzybów, ale przede wszystkim kurczy się podczas suszenia, a podczas nasiąkania wodą pęcznieje. Najczęściej skutkuje to uszkodzeniami powierzchni.
Drewno o zbyt wysokiej wilgotności ma słabsze właściwości izolacyjne, co wpływa na energooszczędność budynku. Zmiany wilgotności prowadzą także do tworzenia szczelin, co z kolei obniża efektywność cieplną.
Idealna wilgotność drewna jest różna i zależy od rodzaju drewna oraz jego przeznaczenia. Pożądana wilgotność drewna dla elementów montowanych wewnątrz pomieszczeń, które nie będą miały kontaktu z powietrzem zewnętrznym, czyli wilgotność drewna na schody, wilgotność drewna na meble oraz wilgotność drewna na podłogę wynosi od 6 do 10 %. Dla elementów drewnianych, mających stały kontakt z powietrzem zewnętrznym.
Drewno o stabilnej wilgotności zachowuje swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w budownictwie. Nadmierne zmiany wilgotności mogą obniżyć jego wytrzymałość.
Przeczytaj także: Wpływ norm cynku na jakość wody
Wymagania dotyczące wilgotności drewna w konstrukcjach
Można to zapewnić wykonując je z drewna dobrej jakości spełniającego następujące wymagania:
- Wilgotności określonej w PN EN 1995-1-1: 2010III załącznik NA.8.1.
- Wytrzymałości określonej w normie PN-EN 338: 2016-06 IV.
- Wymiarów zgodnie z PN-EN 336: 2013-12V.
- Sortowania na podstawie normy PN-EN 14081-1+A1: 2019-11VI.
- Impregnowanego zgodnie z normą PN-EN 335: 2013-07VII oraz normą PN-EN 460: 1997VIII.
Wszystkie te wymagania mają zastosowanie zarówno w konstrukcjach prefabrykowanych w zakładach, jak i wykonywanych bezpośrednio na budowie.
Każda konstrukcja (również dachu) jest wyrobem budowlanym, który powinien mieć „Deklarację Własności Użytkowych Wyrobu” zgodnie z rozporządzeniem: w sprawie sposobu deklarowania właściwości użytkowych wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanymIX.
Projektant w projekcie technicznym obiektu budowlanego określa klasę drewna konstrukcyjnego, przekroje elementów i sposób ich łączenia. Wykonawca jest zobowiązany do wykonania konstrukcji zgodnie z projektem i zastosowaniem drewna konstrukcyjnego, spełniającego wymienione wcześniej wymagania.
Graniczne wartości wilgotności drewna
Wilgotność drewna stosowanego na elementy konstrukcyjne zależna jest od warunków eksploatacji i od przyjętej technologii wytwarzania. Nie powinna ona przekraczać:
Przeczytaj także: Unijne wytyczne dotyczące chlorowania wody
- 18% - w konstrukcjach chronionych przed zawilgoceniem.
- 23% - w konstrukcjach pracujących na otwartym powietrzu.
- 15% drewna stosowanego na elementy klejone warstwowo.
Klasy użytkowania konstrukcji drewnianych (PN-B-03150:2000)
Norma określa trzy klasy użytkowania konstrukcji drewnianych:
- Klasa użytkowania 1: zawartość wilgoci w materiale odpowiadająca temperaturze 20°C i wilgotności względnej otaczającego powietrza przekraczającej 65% tylko przez kilka tygodni w roku.
- Klasa użytkowania 2: zawartość wilgoci w materiale odpowiadająca temperaturze 20°C i wilgotności względnej otaczającego powietrza przekraczającej 85% tylko przez kilka tygodni w roku.
- Klasa użytkowania 3: odpowiada warunkom powodującym wilgotność drewna wyższą niż odpowiadającą klasie 2.
Konsekwencje zastosowania wadliwego drewna konstrukcyjnego
Drewno o zbyt dużej wilgotności (powyżej wymagań normowych) ma mniejszą wytrzymałość. Przy nasyceniu drewna wodą w 30%, jego wytrzymałość spada w stosunku do wartości normowej wilgotności 18% o około 50% przy ściskaniu i około 40% przy zginaniu.
Wilgotne drewno (bezpośrednio po ścięciu lub nieodpowiednio suszone) będzie wysychało po zamontowaniu. Spowoduje to z czasem jego deformację: wypaczenie, pękanie, zmniejszenie przekrojów, poluzowanie połączeń, a to z kolei - obniżenie wytrzymałości całej konstrukcji. Ułożenie i zamocowanie mokrej murłaty wymaga po jej wyschnięciu dokręcenia śrub mocujących, które zostaną poluzowane w wyniku skurczu drewna.
W budynkach z użytkowym poddaszem źle wysuszona konstrukcja będzie powodowała pęknięcia płyt gipsowo-kartonowych, uszkodzenia paroizolacji, a niekiedy poluźnienie izolacji termicznej.
Prawidłowy proces suszenia drewna w komorach w wysokich temperaturach powoduje zniszczenie ewentualnych jajeczek i larw owadzich. Drewno suszone komorowo jest mniej „atrakcyjnym” pokarmem dla larw owadów. Dobrze też wchłania impregnat w przeciwieństwie do drewna mokrego.
Zastosowanie drewna o mniejszej lub nieokreślonej klasie wytrzymałości niezgodnej z projektem wykonawczym może skutkować zniszczeniem konstrukcji.
Metody pomiaru wilgotności drewna
Istnieje kilka sposobów pomiaru wilgotności drewna:
- Metoda suszarkowo-wagowa polega na pobraniu próbki, zważeniu jej i umieszczeniu w suszarce elektrycznej-laboratoryjnej, wyposażonej w termoregulację.
- Metoda elektrometryczna nie wymaga pobrania próbek drewna i polega na pomiarze oporu elektrycznego, który jest zmienny w zależności od poziomu wilgotności drewna.
Do pomiarów wilgotności metodą elektromagnetyczną służą wilgotnościomierze. Wśród nich najczęściej spotykany typ wilgotnościomierza do drewna to model oporowy. Alternatywą jest wilgotnościomierz pojemnościowy.
Jak utrzymać odpowiednią wilgotność drewna?
Skutecznym sposobem jest impregnacja drewna. W przypadku drewna przed jego wykorzystaniem bardzo ważne jest też jego prawidłowe przechowywanie.
Klasa drewna C24: Norma i właściwości
Klasa drewna C24 to jeden z najczęściej wybieranych standardów w budownictwie. Wynika to z wielu powodów, w tym bardzo atrakcyjnego stosunku ceny do jakości surowca. Aby materiał mógł zostać zakwalifikowany do tej klasy, musi spełniać określone wymagania wytrzymałościowe, a także dotyczące sprężystości i gęstości. Nie bez znaczenia jest też wilgotność drewna konstrukcyjnego.
Klasy drewna konstrukcyjnego to oznaczenia, które pozwalają precyzyjnie określić parametry techniczne materiału. Ułatwiają dobór surowca do konkretnych obciążeń i zastosowań, gwarantując trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji. W przypadku drewna iglastego stosuje się oznaczenia literą „C”, a dla liściastego „D” - po których następuje liczba odpowiadająca wytrzymałości na zginanie w MPa.
Dokładną wytrzymałość drewna o danym oznaczeniu określa tabela zawarta w normie PN-EN 338, która opisuje również wymagania dotyczące sprężystości i gęstości. Im wyższa wartość liczbowego oznaczenia, tym lepsze właściwości mechaniczne materiału.
Klasa drewna C24 to jedna z najczęściej stosowanych klas wytrzymałości drewna iglastego, szczegółowo opisana w europejskiej normie PN-EN 338. Dokument ten określa precyzyjne wymagania, jakie musi spełniać drewno, aby zostać zakwalifikowane do tej kategorii.
Jeśli chodzi o drewno C24, norma określa też inne istotne parametry. Należy do nich wilgotność drewna konstrukcyjnego, która dla klasy C24 nie może przekraczać 18% (+/-2%). Surowiec musi być strugany i suszony komorowo do tego poziomu.
Wymienione parametry, w tym wytrzymałość drewna, którą określa tabela z normy PN-EN 338, mają ogromne znaczenie dla konstruktorów i projektantów, którzy muszą dobrać materiał odpowiedni do rodzaju obciążeń i specyfiki projektu.
Drewno konstrukcyjne C24 to materiał o wysokiej wytrzymałości na obciążenia i warunki atmosferyczne. Dzięki suszeniu komorowemu wykazuje odporność na grzyby i insekty. Z kolei proces strugania przekłada się na minimalną i fizyczną ochronę przed ogniem. Jest to surowiec o uniwersalnym zastosowaniu, który łączy bardzo dobre parametry z racjonalną ceną.
Drewno C24 spełnia wymagania wielu projektów budowlanych, zapewniając trwałość i bezpieczeństwo przez długie lata. Może być z powodzeniem stosowane w budowie altan, domów, dachów, skrytek narzędziowych i wszelkiej architektury ogrodowej.
Drewno C24 to połączenie doskonałych właściwości fizycznych, estetycznych i użytkowych. Dzięki precyzyjnie określonym wymaganiom, zawartym w normie PN-EN 33, inwestorzy i wykonawcy mają pewność co do jakości i zastosowania surowca. Istotna jest nie tylko wytrzymałość czy sprężystość, ale też wilgotność drewna konstrukcyjnego, stabilność wymiarowa i odporność na warunki zewnętrzne. To wszystko sprawia, że klasa drewna C24 jest niezastąpionym wyborem w nowoczesnym budownictwie - trwałym, estetycznym i funkcjonalnym, a przy tym ekologicznym.
Tabela 1. Wymagania dotyczące konstrukcji drewnianych zgodnie z rozporządzeniem - Dziennik Ustaw poz. 1996 Warszawa 6 grudnia 2019
W systemie 1 jest wymagane między innymi uzyskanie krajowego certyfikatu stałości właściwości użytkowych wyrobu budowlanego, wydanego przez akredytowaną jednostkę certyfikującą wyrób. W systemie 2+ jest wymagane między innymi uzyskanie krajowego certyfikatu zgodności zakładowej kontroli produkcji wydanego przez akredytowaną jednostkę certyfikującą zakładową kontrolę produkcji (podczas gdy określenia typu wyrobu na podstawie badań, obliczeń, tabelarycznych wartości lub opisowej dokumentacji wyrobu dokonuje producent). Prace wykonywane na obiekcie budowlanym powinny być wykonane zgodnie z projektem, obowiązującymi normami i sztuką budowlaną, a zastosowane materiały powinny mieć stosowne certyfikaty i dopuszczenia do obrotu. To wszystko potwierdza swoim podpisem kierownik budowy.
Tabela 2. Zmiana wytrzymałości drewna konstrukcyjnego w zależności od wilgotności
Wilgotne drewno. Drewno o zbyt dużej wilgotności (powyżej wymagań normowych) ma mniejszą wytrzymałość (tabela 2). Przy nasyceniu drewna wodą w 30%, jego wytrzymałość spada w stosunku do wartości normowej wilgotności 18% o około 50% przy ściskaniu i około 40% przy zginaniu.
tags: #norma #PN #wilgotność #drewna
