Kombinace CLT s ostatními stavebními materiály nabízí vyšší úroveň stavebního řešení

Dřevěné konstrukce jsou v počáteční fázi návrhu v cenovém porovnání slabším konkurentem ke konvenčním materiálům. Nicméně komplexní přístup A2 Timber tuto počáteční nevýhodu vyrovnává. Navrhují moderní dřevěné konstrukce, které efektivně kombinují s ocelí nebo betonem. Hybridní konstrukce tak představují jednu z možností, jak ovlivnit cenu dřevostavby. S Martinem Povalou, výrobním a obchodním ředitelem divize Build ze společnosti A2 Timber, jsme si povídali o ekonomickém přístupu k projektu.

Kdy se ekonomicky vyplatí využívat dřevěné konstrukce?

Všude tam, kde zároveň tvoří pohledovou plochu interiéru. U bytových domů do tří podlaží výšky, nebo pokud je uskočené čtvrté podlaží. U obchodních center tam, kde nejsou shromažďovací prostory, neboť ty by už vyžadovaly nátěr pro zamezení šíření plamene. U tělocvičen a sportovních hal není užití dřeva téměř omezeno a u skladových či výrobních hal je zásadním specifikem kromě jejich velikosti také materiál, který má být skladován nebo vyráběn, a hodnoty jeho požárního zatížení.

Jaká specifika mají moderní velké dřevěné konstrukce?

S rostoucí poptávkou po velkých dřevěných konstrukcích dochází ke zvýšenému zájmu o moderní stavby z křížem lepeného dřeva (CLT). Konstrukční prvky zůstávají v interiéru velmi často pohledovými prvky a tím jsou specifické oproti konvenčním způsobům výstavby hrubých nosných konstrukcí. Proto již ve fázi obchodního jednání, případně u prvotních návrhů, je potřeba si vyjasnit veškerá úskalí, která tyto konstrukce skýtají. Ač se může na začátku zdát, že věcí k řešení je více než u běžně stavěných konstrukcí, ve finální fázi odpadá dodatečné řešení projektových náležitostí v průběhu výstavby, protože konstrukce včetně návazností je vyjasněná.

Také je potřeba u každé konstrukce řešit požární požadavky, akustické požadavky, požadavky na finální vzhled, efektivitu návrhu a rozsah dřevěné konstrukce ve vazbě na ekonomiku projektu a také vedení instalací.

Čím jsou požární požadavky specifické u velkých dřevěných konstrukcí?

Hořlavé konstrukce druhu DP3, zejména mají-li být zachovány v pohledové podobě bez následného obložení nehořlavými materiály, vyžadují velmi intenzivní řešení vhodného návrhu již v předprojektové fázi. Obecně lze deklarovat odolnost dřevěných konstrukcí buďto certifikátem, nebo empirickým výpočtem podle předem stanoveného a odzkoušeného odhořívání dřeva (0,6–0,8 mm/min) dle odzkoušených parametrů jednotlivých výrobců CLT prvků. Deklarovat požární odolnost výpočtem lze až do požární odolnosti 60 minut, tak jak ji definuje ČSN EN 1995-1-2 pro výpočet sestav stěn a stropů. Zatímco princip prokazování hodnoty statické únosnosti při požáru (kritérium R) je plně v gesci statika, hodnoty celistvosti a teploty povrchu již tak snadno prokazatelné nejsou. Aktuálně jsme odkázáni na spalovací zkoušky jednotlivých výrobců.

MARTIN POVALA Vystudoval katedru technologie, mechanizace a řízení staveb na VUT FAST v Brně. Je autorizovaným inženýrem v oboru pozemních staveb. Má dlouholetou praxi jako stavbyvedoucí. Aktuálně působí na pozici výrobního a obchodního ředitele divize Build ve společnosti A2 Timber. Podílel se na stavbách administrativního a parkovacího objektu Namiro, rekonstrukce pavilonu D na Brněnském výstavišti, Penny Marketu ve Skutči nebo tělocvičně HZS v Novém Jičíně.

Jak se požární odolnost dotýká spojovacích a kotevních prostředků?

Ať už se jedná o ocelové kotevní prvky, patky, spojky, nebo vruty, vliv je dost zásadní. Zatímco u požárních odolností do 30 minut lze využívat ocelové prvky jako pohledové, od požární odolnosti 45 minut je již efektivnější jejich ukrytí ve dřevě.

Možností je také vytvoření nosné konstrukce ze skeletu z prutových BSH prvků, čímž se z plošných konstrukcí z pohledu požáru stávají nenosné stěny a nejsou na ně kladeny tak přísné požadavky. Respektive je možné prokázání zachování stability konstrukce při vypuštění těchto plošných konstrukcí z konstrukční sestavy při výpočtu účinků za extrémní kombinace zatížení, která se používá pro posouzení prvků na účinky požáru. Je však nutné mít na paměti, že tyto prvky se pak z principu konstrukce mohou stát nenosnými a musí se započítat do požárního zatížení.

Jak s normami konkrétně pracujete v A2 Timber?

Z našich dosavadních zkušeností při zpracování reálných projektů jsme řešili provedení dřevěných konstrukcí na přízemních halových objektech, které neslouží jako shromažďovací prostory. Na základě skutečně zpracovaných projektů jsme schopni říct, že přízemní konstrukce většího rozsahu jsou definovány jako konstrukce s požadavkem R30 a střešním pláštěm R15 DP3.

Na jednopatrových nástavbách a bytových domech postupujeme dle aktuálně platných norem. Bytové domy do čtyř podlaží jsme zatím řešili s požadavkem R60 DP2, do tří podlaží pak s požadavkem R60 DP3.

Proč je důležité řešit akustické parametry už při návrhu nosné konstrukce?

Stejně jako požární odolnost i akustické parametry mají zásadní vliv na návrh konstrukce dřevostavby. Dřevo nemá dostatečné schopnosti samo izolovat hluk, ať už tedy kročejové, nebo vzduchové neprůzvučnosti je potřeba pomoci vrstvením. Samotná konstrukce CLT má zvukovou neprůzvučnost na úrovni 33 dB. Norma také uvádí nutnost zohlednění redukčního součinitele přenosu bočního hluku k1 = 4–10 dB pro lehké konstrukce. Tento redukční součinitel je možno snížit vhodnými konstrukčními detaily a využitím speciálních akustických pásek. Jejich použitím ale vzniká ve spojení jednotlivých prvků pružné oddělení, což může mít zásadní statický vliv například u spřažených trámových stropů s CLT deskou. Taktéž vzniká v napojení stěn negativní spára. I tyto drobné detaily je třeba ve fázi návrhu probrat a vyřešit.

Co je z ekonomického pohledu nejefektivnější?

Z finanční perspektivy se vyplatí v případě konstrukce stěn pracovat s jednostrannou pohledovostí. Druhou stranu ponechat pro rozvody elektro, instalaci a také pro vrstvení konstrukce k dosažení požadovaných parametrů akustických hodnot.

V případě bytových domů se u konstrukce stropů jeví jako nejvhodnější užití dřevobetonových konstrukcí, kdy za stejných finančních podmínek lze dosáhnout výrazně vyšších hodnot kročejového útlumu hluku.

Jaké další aspekty do ceny promlouvají?

Nejzásadnějším ukazatelem je samozřejmě cena dřevěné nosné konstrukce. Vzhledem k vyšší jednotkové ceně CLT prvků oproti konvenčním materiálům je vhodné použití výhradně pro účely nosné konstrukce a ponechání nenosných příček do jiných konstrukčních systémů, které ideálně umožní rozvody vedení a zároveň splní akustické požadavky.

Konstrukce, které navrhujeme, jsou tedy z ekonomických důvodů téměř výhradně hybridní. Pro stropní konstrukce se ukazuje ekonomicky výhodný jejich rozpon do šesti metrů, případně kombinace s betonem a provedení dřevobetonových stropů.

Čím se liší požadavky na rozvody vedení v dřevěných konstrukcích od ostatních materiálů?

Velkým tématem u dřevěných konstrukcí je vedení elektroinstalací. Ve vnitřních stěnách lze využívat jednostranné vrstvení konstrukce. U pohledových obvodových stěn, kde není možno předstěnu provést, by toto řešení znamenalo vedení pod fasádou, a proto je pro obvodové konstrukce často využíván systém skrytého vedení uvnitř panelů. To se však musí už jasně definovat ve fázi zpracování dílenské dokumentace CLT a to vyžaduje dokonalou představu objednatele jak o trasách elektroinstalace, tak o koncových prvcích.

Rovněž stropní konstrukce, které jsou ze spodní strany pohledové, nelze řešit jinak než vedením kabelů ve vyfrézovaných drážkách v horním povrchu panelu. Frézování může mít však vliv na statiku. Záleží na trase a množství vedení. Jde o parametry, které promlouvají do statického návrhu.

Definuje tedy pohledovost stěn zásadně cenu dřevostavby?

Ekonomické zhodnocení je velmi individuální projekt od projektu a vyžaduje velké zkušenosti jak s návrhem, tak realizací typu konstrukce. Ve stanovení kvality povrchu musí být jasno ještě před samotným započetím návrhu. CLT lze vyrábět a dodávat dvěma způsoby. Buďto vyskládáním celé stěny do matrice a vyřezáním oken a dveří, nebo vyskládáním meziokenních stěn, parapetů, nadpraží a průvlaků z jednotlivých částí. Rozdíl ale může představovat orientace lamel jednotlivých prvků, které mohou působit při požadavku na pohledovou plochu dřeva v interiéru velmi rušivě.

Rovněž u stropních konstrukcí je v případě požadavku na stejnou orientaci lamel návrh leckdy zcela odlišný, než pokud by tento požadavek nebyl. Může a mívá vliv i na tloušťku navrženého konstrukčního prvku.

Jak na počátku přistupujete ke kalkulaci?

S klienty vždy komunikujeme v týmu obchodník, stavbyvedoucí, statik a projektant, abychom mu poskytli veškeré podrobné údaje nutné k perfektnímu rozhodnutí. Máme také vlastní katalog skladeb konstrukcí s požárními a akustickými parametry. Spolupracujeme s renomovanými dodavateli materiálů, s nimiž plánujeme a provádíme měření na stavbách. Design and build pro nás není fráze, ale ten nejlepší možný způsob práce.