Optymalna Wilgotność Drewna: Badania Naukowe i Praktyczne Aspekty
- Szczegóły
Zbadanie wilgotności podłoża to jedna z ważniejszych czynności, którą wykonuje się przed montażem parkietu. Posadzka powinna być odporna i stabilna, by wytrzymywać różnice napięć powstających w drewnie, zmiany wilgotności oraz temperatury powietrza. Dlatego przed ułożeniem parkietu bardzo ważnym zadaniem jest ocena stabilności i wilgotności podkładu.
Dlaczego Właściwa Wilgotność Drewna Jest Taka Ważna?
Drewno charakteryzują dwie cechy wpływające na jego wilgotność. Po pierwsze, higroskopijność, czyli zdolność do wchłaniania wilgotności z powietrza. 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, co prowadzi to do degradacji, pleśni, gnicia, czy nawet uszkodzenia całej struktury. Kontrolowanie higroskopijności pomaga w zapobieganiu takim problemom.
Druga ważna cecha drewna to nasiąkliwość, czyli zdolność do wchłaniania wody (lub innych cieczy) przez drewno, które jest w tej cieczy zanurzone. 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. Drewno o stabilnej wilgotności zachowuje swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w budownictwie. Nadmierne zmiany wilgotności mogą obniżyć jego wytrzymałość.
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, np. 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.
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.
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, czyli np.
Przeczytaj także: Znaczenie wilgotności w edukacji
Jak Zmierzyć Wilgotność Drewna?
Istnieje kilka sposobów pomiaru wilgotności drewna.
Metody Pomiaru Wilgotności Podłoża:
- Gotowe urządzenia: W trakcie badania wykorzystuje się gotowe urządzenia. Jest to sprawna metoda polegająca na przyłożeniu do powierzchni podłogi. Dobrze nadaje się do wstępnej oceny wilgotności podłoża i zlokalizowania wilgotnych miejsc.
- Metoda suszarkowo-wagowa: Czyli suszarkowo-wagowa - jest to bardzo dokładny sposób pomiaru, wykonywany tylko w warunkach laboratoryjnych. Metoda ta polega na pobraniu próbki o wymiarach 2x2x2 cm ze środka badanej deski czy elementu w odległości 15-25 cm od czoła, zważeniu jej i umieszczeniu w suszarce elektrycznej-laboratoryjnej, wyposażonej w termoregulację (która utrzymuje temperaturę na żądanym poziomie z dokładnością do +/- 5 °C). Proces suszenia próbek odbywa się w granicach 100 °C i do chwili kiedy próbki osiągną stały ciężar, tj. jaki był między przedostatnim a ostatnim ważeniem i nie przekracza 0,3%.
- Higrometr CM: To jedna z najpopularniejszych metod przeprowadzenia pomiaru wilgotności podłoża. Proces ten czerpie z wiedzy o rozpadzie karbidu w wodzie. Dzięki temu powstaje acetylen, który powoduje wzrost ciśnienia w pojemniku. Higrometr CM wykorzystuje karbid oraz procesu rozkładu węglika wapiennego, o którym wspomnieliśmy wcześniej. Uzyskaną, pokruszoną próbkę podłoża po zważeniu należy umieścić w specjalnej butli ciśnieniowej. Następnie dodajemy do niej węgliki i korzystając z profesjonalnych, stalowych kul precyzyjnie zamykamy i wstrząsamy przez kilka minut. Po 15 minutach można odczytać wynik na manometrze. Rezultat należy porównać z tabelami określającymi dopuszczalną zawartość wilgoci w zależności od rodzaju podłoża.
- Metoda elektrometryczna: 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. Działa na zasadzie pomiaru oporu elektrycznego między dwoma metalowymi elektrodami (igłami) wbitymi w drewno. Drewno, które zawiera więcej wilgoci, przewodzi prąd elektryczny lepiej niż drewno suche. Ten rodzaj pomiaru wilgotności drewna jest bardzo dokładny. Alternatywą jest wilgotnościomierz pojemnościowy. Ten typ wilgotnościomierza działa bez konieczności wbijania elektrod w drewno. Zamiast tego mierzy zmianę pojemności elektrycznej na powierzchni drewna. Urządzenie emituje pole elektromagnetyczne. Zawartość wilgoci w drewnie wpływa na zmianę pojemności elektrycznej tego pola. Jego wadą jest to, że urządzenie jest mniej dokładne niż wilgotnościomierz oporowy, szczególnie w głębszych warstwach materiału.
Jak Utrzymać Odpowiednią Wilgotność Drewna?
Jeśli potrzebujemy zmierzyć wilgotność posiadanego drewna, nie musimy od razu kupować wilgotnościomierza czy oddawać próbek do laboratorium. Wiesz już, czym zmierzyć wilgotność drewna. Jak jednak sprawić, by drewno utrzymało właściwą i pożądaną wilgotność? Skutecznym sposobem jest impregnacja drewna. W przypadku drewna przed jego wykorzystaniem bardzo ważne jest też jego prawidłowe przechowywanie.
Pełna ochrona drewna jest niezwykle ważna. W zakładzie NorDan zastosowano wysokociśnieniowy system nawilżania powietrza, który przez cały rok utrzymuje wilgotność powietrza w zakresie od 50 % do 60 %. W takich warunkach ramy okien drewnianych nie wysychają, nie odkształcają się ani nie pękają.
Wpływ Wilgotności na Komfort i Zdrowie
Istnieje też fizjologiczny aspekt wilgotności, który często jest pomijamy: wpływ na uczucie ciepła lub zimna. Latem, gdy jest ciepło, intensywniejsze pocenie przywraca temperaturę skóry do komfortowego poziomu. Zimą, suche powietrze ułatwia parowanie i ochładzanie skóry. Najbardziej oczywisty skutek tego zjawiska jest taki, ze dla stałej temperatury, im bardziej suche powietrze tym jest nam chłodniej. W typowej temperaturze ogrzewanego pomieszczenia, „temperatura pozorna” (tj. subiektywne odczuwanie temperatury związane z osobistym komfortem) wzrasta o 2°C gdy wilgotność względna wzrasta z 25% do 50%. Jedne z problemów ludzi związanych z niską wilgotnością jest uczucie podrażnienia oczu, wysuszanie rogówki, co jest dużym problemem dla ludzi noszących soczewki kontaktowe.
Wilgotność a Materiały Higroskopijne
Jeśli chodzi o wpływ niskiej wilgotności na przedmioty, można wymienić nieskończenie wiele przykładów. Materiały higroskopijne to takie, których komórki absorbują wilgoć, co zmienia ich wymiary. Proces taki można zaobserwować w przypadku papieru, tkanin, niektórych plastików, drewna, owoców i warzyw i innych przedmiotów pochłaniających lub oddających wilgoć otoczenia. Ponadto, wilgotność wpływa na fizyczne właściwości przedmiotów jak lepkość (np.
Przeczytaj także: Jak wilgotność wpływa na POChP?
Drewno w Budownictwie a Zdrowie
Transformacja budownictwa w kierunku mniejszej emisyjności i ograniczenia zapotrzebowania na energię wymaga bardziej zrównoważonych technologii i materiałów budowlanych. Współczesne społeczeństwo spędza już nawet 90 proc. czasu w zamkniętych pomieszczeniach, co musi skłaniać do budowania nie tylko energooszczędnie, ale przede wszystkim zdrowo. Od materiałów, jakie zastosujemy do budowy domu, będzie zależała jego trwałość i bezpieczeństwo, ale również nasze zdrowie. Powinniśmy mieć pewność, że będą je wspierały i są wolne od substancji toksycznych.
Budynki, w których mieszkamy, pracujemy lub uczymy się, codziennie wpływają na nasze organizmy. Przebywanie w miejscach o złym klimacie może pogarszać naszą produktywność i samopoczucie, a nawet skutkować poważnymi problemami zdrowotnymi, począwszy od chorób układu oddechowego, alergii, bólów głowy, przez problemy ze zdrowiem psychicznym, aż do chorób układu krążenia. Odpowiedzialne są za to między innymi substancje toksyczne, szkodliwe nawet w niskich dawkach, które zawierają niektóre materiały budowlane. Dlatego budynki powinny nie tylko zapewniać miejsca do życia i pracy, ale wspierać zdrowie użytkowników.
Materiały budowlane i termoizolacyjne z drewna zachowują najlepsze właściwości naturalnego surowca, takie jak dobra izolacyjność cieplna i regulacja poziomu wilgotności. Dlatego wspierają nasze zdrowie na co dzień. Drewno jest naturalnym i podlegającym regeneracji surowcem, który rośnie bez użycia energii. Nie musimy go produkować w procesach przyczyniających się do degradacji środowiska, a jedynie przetwarzamy na potrzeby nowoczesnych technologii budowlanych. Wbudowane w ściany i dachy naszych domów nadal magazynuje CO2, przyczyniając się do wspierania długoterminowych celów klimatycznych. Wykorzystanie drewna w budownictwie i aranżacji wnętrz w dużym stopniu przyczynia się do dobrego samopoczucia. W domach z drewna naturalnie występuje odpowiednia wilgotność powietrza i nasycenie tlenem. Drewno ma zdolność do regulowania poziomu wilgotności. Kiedy na zewnątrz jest sucho, oddaje wilgoć. Drewno poprawia klimat w pomieszczeniach ze względu na jego zdolność do adsorpcji i absorpcji, co można wykorzystać w walce z zarazkami. Powierzchnie drewniane wykazują działanie przeciwdrobnoustrojowe.
Zarówno drzewa, jak i pozyskiwane z nich drewno mają uspokajający wpływ na ludzi i przyczyniają się do dobrego nastroju. Dlatego zastosowanie drewna w konstrukcjach oraz wnętrzach budynków zapewnia korzyści fizyczne oraz psychiczne, podobne do efektu spędzania czasu wśród drzew, co zwiększa dobrostan człowieka. Badania naukowe przeprowadzone w Japonii potwierdziły, że kontakt ze środowiskiem leśnym zmniejsza odczuwanie stresu, zwiększa odporność i dobre samopoczucie. Obecny styl życia, skoncentrowanego wokół dużych ośrodków miejskich, nie zawsze pozwala na regularne spacery w lesie.
Do produkcji materiałów konstrukcyjnych i termoizolacyjnych stosowany jest wyłącznie naturalny surowiec, do którego nie są dodawane żadne substancje szkodliwe, takie jak metale ciężkie czy składniki niebezpieczne dla zdrowia. Drewna nie musimy produkować w procesach przyczyniających się do degradacji Planety, a jedynie przetwarzamy na potrzeby nowoczesnych technologii budowlanych. Z korzyścią dla środowiska, również tego domowego.
Przeczytaj także: Komfort termiczny w domu
Ponadto, drewno zapewnia doskonałą izolację termiczną. Wytwarzane z niego materiały termoizolacyjne mają dużo większe ciepło właściwe niż stal czy beton, dlatego potrafią skumulować więcej energii, będąc w takiej samej temperaturze otoczenia. Potrzebują mniej energii, aby utrzymać temperaturę na optymalnym poziomie, a nasze odczuwanie temperaturowe pozostaje w stanie równowagi. Nasze samopoczucie zależy w dużym stopniu od komfortu temperaturowego, a ten jest optymalny w pomieszczeniach z temperaturą od 18° C do 21° C oraz wilgotności od 40 do 70%. W budynku zaizolowanym włóknami drzewnymi, w postaci sprężystych mat lub luźnych włókien do nadmuchu, łatwiej jest utrzymać komfort cieplny. To zasługa naturalnych właściwości cieplnych drewna. Popularne maty termoizolacyjne z włókien drzewnych mają bardzo niski współczynnik przewodzenia ciepła lambda 0,036, dużą gęstość - 50 kg na m3 i bardzo wysokie ciepło właściwe - 2100 dżuli. W akumulowaniu ciepła zbliżone są do solidnego, masywnego drewna. Doskonale chronią budynek przed niekontrolowaną ucieczką wytworzonego wewnątrz ciepła i zabezpieczają przestrzeń mieszkalną od wpływów zewnętrznego otoczenia.
Niezdrowe budynki to powszechny problem, który może mieć poważne konsekwencje dla zdrowia. Dlatego podejmując liczne działania wspierające zdrowie publiczne, nie możemy zaniedbywać jednego z kluczowych determinantów, czyli budynków, w których codziennie przebywamy.
Tabela: Wpływ Wilgotności na Właściwości Drewna
| Wilgotność Drewna | Wpływ |
|---|---|
| Zbyt Wysoka | Podatność na grzyby, kurczenie się podczas suszenia, niskie właściwości izolacyjne |
| Zbyt Niska | Pękanie, zmniejszenie wytrzymałości |
| Optymalna (6-10% dla wnętrz) | Stabilność wymiarów, zachowanie właściwości mechanicznych, trwałość |
tags: #optymalna #wilgotność #drewna #badania #naukowe
