Dřevo je jeden z nejstarších stavebních materiálů. Zejména pro obytné stavby je svým charakterem velmi vhodné. Navozuje pro člověka velmi příjemné prostředí ať již svým charakteristickým aroma, či příjemnou povrchovou teplotou. V neposlední řadě jsou důležité i estetické vjemy z různých kombinací dřevěných konstrukcí a zařízení.

Doporučujeme: Časopis Dřevo & Stavby

Dřevostavby jsou stavby, jejichž hlavním konstrukčním prvkem je dřevo.
Ostatní (nenosné) prvky stavby mohou tvořit i jiné materiály. Kromě dřeva tak budovu tvoří především izolačními materiály, keramická či betonová krytina, ocelové spojovací prvky, speciální folie, obklady, nátěry aj. Základy stavby jsou zpravidla z betonu nebo zděné. Kombinace těchto materiálů ve výsledku zaručuje vynikající technologické vlastnosti stavby a přináší vysokou kvalitu bydlení.
Konstrukční systémy budov na bázi dřeva se zpravidla odvozují od hlavních svislých a vodorovných nosných konstrukcí, respektive konstrukčních prvků. Vyznačují se zejména různým stupněm prefabrikace a návazně staveništní pracností.

Běžné konstrukční systémy dřevěných staveb:
- srubové stavby;
- hrázděné stavby;
- Balloon-frame, Platform-Frame;
- rámové stavby;
- skeletové stavby;
- stavby z masivního dřeva

V současné době se převážně používají následující konstrukční systémy dřevostaveb:
- rámové stavby;
- skeletové stavby;
- stavby z masivního dřeva

Následující kapitoly se budou výše zmiňovaným konstrukčním systémům dřevostaveb věnovat podrobněji.

Srubové stavby

Jedná se o nejstarší typ konstrukce dřevostaveb, který výrazně ovlivnil vývoj dřívější architektury dřevěných staveb a je široce rozšířený. Srubové stavby postavené do pro ně tradičního stavebního prostředí se ovšem nehodí do obrazu současného stavění. Tradiční srubová stavba patří především do horského regionu, a vyžaduje odborníky, kteří jsou schopni takové stavby konstrukčně správně postavit.

Plášť budovy srubových staveb se dříve skládal z jediné vrstvy, která měla současně obkladovou, nosnou a prostor vytvářející funkci. V dnešní době ale nároky uživatelů na izolaci a pohodu prostředí výrazně vzrostly. Tyto zvýšené požadavky proto vedli k dnes již běžným plášťům budovy a dřevěným konstrukčním prvkům, s více vrstvami, které plní různé úkoly.

Potěšitelný vývoj srubových staveb byl zaznamenán v horských regionech, a to zásluhou architektů, kteří pracují s velkým citem pro regionální zapojení a navrhují s novým porozuměním pro konstrukční princip srubových staveb. Pochopení nosné a obkladové funkce jako architektonického potenciálu posouvá srubové stavby do nové dimenze. Rohy a hrany, výstupky a stupně, trámy a nosníky přitom zůstávají viditelné. Architektura a konstrukce jsou v souladu.

Charakteristické znaky srubových staveb:
- vysoká řemeslná dovednost;
- umělecké rohové spoje;
- velká spotřeba dřeva;
- speciální výběr dřeva;
- pevné uspořádání půdorysu;
- sednutí

Srubové systémy vícepodlažních staveb:
- konstrukce se musí vytvořit tak, že se sednutí neprojevuje nepříznivě;
- srubové systémy vícepodlažních staveb již nejsou z konstrukčních a hospodářských důvodů běžné

Hrázděné stavby

Hrázděné stavby jsou široce rozšířeným konstrukčním systémem dřevostaveb. U řady hrázděných staveb zůstává nosná kostra stavby viditelná a je tvořena velmi pravidelnou, většinou poměrně hustou sítí obdélníků a čtverců.
Hrázděné stavby se vyvinuly spíše tam, kde dřevo nebylo k dispozici v takovém množství, jaké je potřebné např. pro srubové stavby. U hrázděných staveb je možné spíše používat krátké části listnatého dřeva. Až do poloviny 19. století se vyráběly převážně hrázděné stavby, jejichž hlavní nosná konstrukce a tedy i vyzdívka zůstala viditelná. Dříve se hrázděné stavby omítaly, aby napodobovaly masivní stavby z kamene a zdiva. Věřilo se, že se tímto způsobem získají domy bezpečné proti požáru.
V současné době se již klasické hrázděné stavby s nosnou konstrukcí viditelnou z venkovní strany téměř nepoužívají. Výztužná vzpěrová konstrukce hrázděných staveb byla nahrazena novými novými materiály na bázi dřeva a deskovými materiály. Také technologie výstavby byla nahrazena novými metodami s ekonomicky i konstrukčně zajímavými alternativami

Charakteristické znaky hrázděných staveb:
- nosná kostra může být oboustranně obložena (podle tradičního vzoru je ale zvenku viditelná);
- patrová výstavba;
- především čisté spoje dřeva s čepy, zapuštěními a plátováním;
- nosné dřevěné prvky vykazují větší a spíše čtvercové průřezy;
- jednoduchá montáž

Vícepodlažní hrázděné stavby:
- historické konstrukce ukazují spolehlivost hrázděných konstrukcí také u vícepodlažních staveb;
- konstrukce se musí vytvořit tak, aby bylo pokud možno zabráněno sedání;
- nákladné zajištění dřeva (je vhodné použít vysušené dřevo);
- při montáži se konstrukce musí chránit před povětrností;
- venkovní udržování hrázděné konstrukce je nákladné a pracné;
- hrázděné konstrukce vícepodlažních staveb dnes již nejsou účelné z montážně technických a konstrukčních důvodů, ale ani z i nvestičního hlediska.

Balloon-Frame, Platform-Frame

S požadavkem na rychlou výstavbu se ve Spojených státech zrodil zvláštní druh dřevěných staveb a architektury - konstrukce Ballon-Frame a Platform-Frame. Jedná se o žebrový stavební systém ze dřeva, který se sestává ze sloupků postavených v malých vzdálenostech, které jsou vyztuženy prkny nebo deskami na bázi dřeva, přitlučenými hřebíky.

Balloon-Frame (nosná konstrukce s průběžnými sloupky)

U systému Balloon-Frame procházejí stěnové sloupky průběžně přes dvě nebo více podlaží. Spodní a horní uzavření tvoří vodorovná prkna (prahy a vaznice). Stropní nosníky jsou uloženy na stojaté fošně, která je zapuštěna do zářezů stěnových sloupků.

Platform-Frame (plošinová konstrukce)

Charakteristickým znakem Platform-Frame je poschoďová skladba. Plošina se během stavby používá jako pracovní plocha a výrobní místo. Tento konstrukční systém umožňuje standardizaci a prefabrikaci a používání normalizovaných konstrukčních prvků. Kromě toho je tento způsob stavění velmi flexibilní vzhledem ke konstrukci i architektonickému řešení.

Charakteristické znaky sloupkových staveb:
- malá možnost předvýroby;
- vysoká pracnost na staveništi;
- budova je vyztužena plášti;
- konstrukce je oboustranně obložena;
- štíhlé, vysoké průřezy;
- těsná vzdálenost sloupků

Vícepodlažní stavby se sloupkovým systémem:
- vzhledem k nízkému stupni prefabrikace trvá montážní fáze poměrně dlouho, s ohledem na dobu montáže je třeba dbát na ochranu proti povětrnosti;
- konstrukce se musí vytvořit tak, aby se zabránilo sednutí.

Rámové stavby

Stavby, u kterých je nosná konstrukce tvořená dřevěnou tyčovou kostrou z řeziva a z pláště stabilizujícího nosnou kostru sestavena do obdélníkového rámu. Tyčová nosná kostra slouží k přenášení svislého zatížení ze střechy a mezipatrových stropů, zatímco pláště z desek na bázi dřeva přenášejí vodorovná zatížení vznikající účinkem větru a výztužných sil. Nosný obdélníkový rám je tvořen spodním a horním dřevěným prahem a krajními svislými sloupky.
Systém dřevostaveb s nosnou kostrou z řeziva je tradičním a velmi rozšířeným systémem, oblíbeným především proto, že se jedná o rychlou a suchou montáž výstavby a výsledkem je stavba s dobrými tepelně-izolačními vlastnostmi při zachování vysoké variability dispozičního a architektonického řešení. Tento systém byl postupně zdokonalován z hlediska opracování jednotlivých prvků a prefabrikace, tzn. předvyrobení celých hotových dílců předem ve výrobě tak, aby na stavbě mohly být osazeny s minimální pracností a minimální dobou potřebnou pro vlastní montáž.
Pro rámové dřevostavby jsou charakteristické malé průřezy dřevěných profilů a malá vzdálenost nosných stojek. Celý nosný rám je vytvořen z profilů jednotných rozměrů, nejčastěji používaným rozměrem v evropských zemích je průřez 60x120 mm. Ten je v posledních letech často nahrazován průřezem 60x180 mm, opět z důvodu zvýšení požadavků na tepelnou izolaci obvodových stěn.
Nosné stěny dřevěných rámových domů jsou tvořeny svislými stojkami, které jsou rozmístěny v pravidelných osových vzdálenostech (většinou 400, 600 nebo 625 mm). Stojky jsou spojeny s dolním a horním vodorovným pasem na tupý sraz pomocí hřebíků. Tím je vytvořen dřevěný rám.

Charakteristické znaky dřevěných rámových staveb
- volnost architektonického řešení;
- jednoduchý konstrukční systém;
- opakující se detaily;
- nosná kostra se skládá ze štíhlých, standardizovaných průřezů;
- celkové vyztužení oplášťováním;
- jednoduchá dostupnost materiálu;
- podlažní výstavba;
- spoje kontaktními styky a mechanickými spojovacími prostředky;
- rastrový rozměr 400 - 700 mm, přednostně 625 mm;
- konstrukce oboustranně obložená;
- krátká doba výstavby, jsou možné různé stupně předvýroby.

Vícepodlažní rámové stavby:
- vhodné v modifikovaném typu;
- zvolit statický systém odolný vůči sednutí;
- optimalizovat vytvoření detailů také ve vztahu k sednutí;
- kombinace materiálů (smíšené konstrukce) pokud možno vyloučit;
- nejvyšší prioritu má přesnost výroby a montáže.

Z hlediska provádění stavby je možné montovanou stavbu s nosným dřevěným rámem provést i jiným způsobem. Způsob, který je běžně používán v Americe pod názvem „Timber frame houses" u nás praktikuje řada menších firem. Jedná se o systém stavění s jednotlivých přířezů řeziva a z deskových materiálů přímo na staveništi, tzv. staveništní montáž. Výhodou tohoto systému výstavby je, že není potřeba prostor na provádění přípravných prací pro stavbu. Nevýhodou je naopak prodloužení doby výstavby, manipulace s dřevěnými prvky a deskovými materiály v nechráněném vnějším prostředí.

Skeletové stavby

Charakteristikou skeletové stavby je nosná konstrukce z prutových prvků vytvořena v určité modulové síti. Tato konstrukce je doplněna plošnými konstrukčními prvky, které jsou nezávislé na nosné konstrukci a uzavírají vnitřní prostor. U dřevěné skeletové stavby je nosná konstrukce vytvořena z dřevěných tyčových prvků, ve většině případů z lepeného dřeva. Protože pomocí skeletové nosné konstrukce lze vytvořit stavby s minimálním počtem svislých nosných prvků v půdoryse a stavby pro překlenutí velkých rozponů, byly u nás skeletové konstrukce používány většinou pro výstavbu průmyslových objektů. Použitým materiálem u těchto staveb byl železobeton, popřípadě ocel.
V poslední době však lze zaznamenat velký posun v oblasti použití těchto staveb i pro bytovou výstavbu. Skeletová konstrukce umožňuje architektům navrhovat stavby s velkým otevřeným prostorem bez nutnosti dělení nosnými konstrukcemi. Umožňuje vytvářet otevřené části v obvodovém plášti s použitím velkých prosklených ploch, konstrukční prvky předsazené před obvodový plášť i obvodový plášť zcela nezávislý na vlastní konstrukci.
Dřevěné skeletové stavby se vyvinuly z hrázděných staveb a jsou jedním z nejstarších druhů konstrukce, dnes často označovaných jako „historický skelet". Nosná konstrukce stěn u hrázděné stavby je tvořena z dřevěných prvků masivního průřezu. Jednotlivé prvky byly tesané, vzájemné spojení se provádělo tesařskými spoji a tato dřevěná kostra musela být schopna přenést veškeré zatížení na ni působící až do základů .
Novodobá skeletová stavba se liší jednak uspořádáním základních nosných prvků, ale především zjednodušením spojů. Základní princip stavby zůstává zachován v tom, že nosnou funkci přebírá samotný skelet (zatížení přenášejí bodově uspořádané sloupy), stěny jsou nenosné, mají pouze funkci výplňovou a ochrannou. Stavba má svůj základní modul, který určuje celkovou koncepci uspořádání jednotlivých nosných prvků. Základní modul je obvykle 600 mm, jeho násobky pak vytvářejí modulovou síť, někdy nazývanou rastr. Jako spojovací prostředky slouží často viditelné, přednostně také zapuštěné a tím neviditelné, ocelové prvky nebo ojediněle také čisté spoje dřeva.

Pět nejběžnějších typů konstrukce skeletových staveb:
- sloup a dvojitý nosník;
- dvojitý sloup a nosník;
- nosníky uložené na sloupech;
- sloup a přilehlý nosník;
- vidlicový sloup.

Charakteristické znaky skeletových staveb:
- velká kompoziční volnost, variabilní řešení půdorysu;
- nosný skelet a stěny ohraničující prostor zůstávají vzájemně nezávislé;
- škála rozměrů podle rastru a modulu;
- dřevěný skelet může být uvnitř nebo venku viditelný nebo také oboustranně zakrytý;
- spojování většinou ocelovými prostředky;
- u stěnových, stropních a střešních prvků je možnost předvýroby.

Vícepodlažní skeletové stavby:
- všeobecně vhodné pro vícepodlažní a velké stavby;
- výhodné i při vysokých zatíženích;
- je nutné včasné zapojení specializovaného projektanta nosné konstrukce;
- návrh budovy a druh skeletové konstrukce nutno včas vzájemně hormonizovat.

Masivní dřevostavby

Masivní stavba ze dřeva je stavba, u které je nosná část stěny vytvořena z řeziva masivního průřezu jako např. srubové stavby nebo z opracovaných přířezů, které jsou vzájemně spojeny do masivních desek skládáním, vrstvením nebo lepením do různých tvarů. Stěna takové to stavby již dnes nesplňuje z důvodu vysokých požadavků na tepelnou ochranu budov předepsanou hodnotu součinitele prostupu tepla, proto je většinou nosná masivní část stěny ještě doplňována vrstvou tepelně-izolační nebo dalšími potřebnými vrstvami podle typu konstrukce.
Hlavní část nosného systému masivních staveb se skládá z nosného jádra, které je vytvořeno z masivního dřeva nebo desek na bázi dřeva. Používá se výlučně jako plošně působící nosný systém. K přenosu zatížení proto dochází výztužnými tabulemi. Dalším společným znakem konstrukcí v rámci dřevěných masivních staveb je, že izolace se osazuje na nosnou konstrukci zvenku, tj. jako vnější izolační systém.
Nejstarší masivní stavbou je stavba srubová.
Novodobé masivní stavby, u kterých je nosná konstrukce stěny tvořena vrstvou masivního dřeva, nemusí být jenom stavby srubové. Stále častěji se objevují systémy, ve kterých jsou vytvářeny masivní bloky pro nosné konstrukce stěn a stropů vrstvením nebo skládáním z jednotlivých přířezů nebo vytvářením dutých lepených nosných prvků s vnitřní výplní izolačním materiálem

Příklady novodobých masivních staveb:
- vrstvené masivní bloky;
- skládané masivní bloky;
- lepené masivní bloky

Charakteristické znaky masivních dřevěných staveb:
- nosná vrstva z masivní, plošně působící desky;
- masivní podíl je nejméně 50% uzavřené nosné vrstvy;
- plošně působící nosný systém je tvořen velkorozměrovými plošnými dílci nebo konstrukčními prvky malého formátu;
- jednovrstvé systémy spojované hřebíky nebo hmoždíky i vícevrstvé systémy slepené příčně nebo křížově nebo spojované hmoždíky;
- většinou poschoďová výstavba, avšak jsou možné také průběžné stěny a zavěšené stropy;
- účinný přenos vysokých zatížení;
- vyztužení budovy se provádí plošnou nosnou konstrukcí;
- příčně nebo křížově slepené systémy jsou vysoce rozměrově stabilní;
- redukovaný počet vrstev konstrukčního prvku, protože nosná konstrukce, ohraničení prostoru, těsnící rovina atd. podle systému jsou výhradně vytvořeny masivními dílci nosné konstrukce;
- masivní dřevěné konstrukční prvky odebírají vlhkost ze vzduchu místnosti, tuto vážou a v suchých obdobích ji opět odevzdávají;
- rozličné konstrukční systémy jsou většinou vztaženy na výrobek a změřeny podle výrobce

Vícepodlažní masivní dřevěné stavby:
- vhodné;
- různé systémy, zejména příčně nebo křížově slepené průřezy z rostlého dřeva jsou vhodné pro vysoká zatížení;
- zvolit statický systém odolný sednutí;
- je potřebné včasné zapojení specializovaného projektanta nosné konstrukce;
- návrh budovy a konstrukční systém včas vzájemně harmonizovat

 

Další odkazy: domy na klíč | rodinné domy na klíč | nízkoenergetické domy na klíč | montované domy na klíč |dřevostavby na klíč