Vlhkost dřeva ve třech číslech: co předpokládá statik, co deklaruje výrobce a co změříte na stavbě
Autor: Ing. Otakar Hobza — technický a stavební dozor. · 15 min čteníDřevo má v konstrukci tři různá vlhkostní čísla a každé patří do jiného papíru. Jedno si předpokládá statik, když prvek zařadí do třídy provozu. Druhé deklaruje výrobce v technickém listu. Třetí naměříte vlhkoměrem těsně před zaklopením. Spojuje je jedna hranice, bod nasycení vláken kolem 30 %. Nad ním se s dřevem po stránce rozměrů a pevnosti neděje skoro nic. Pod ním se mění všechno, včetně toho, jak konstrukce dotvaruje.
Tři starší články poradny mají společné podloží. U druhé úrovně těsnosti pod parapetem je celý smysl detailu v tom, odvést vodu z místa, kde by jinak stála na dřevě. U sanace vzduchotěsné obálky z interiéru stojí pořadí prací na tom, že se konstrukce nesmí zavřít, dokud je v ní voda. A u karbidové metody na potěru rozhoduje číslo z jádra desky, ne z povrchu. Ve všech třech případech je pod tím stejná fyzika. Tady je sepsaná zvlášť, aby se na ni šlo odkázat.
Co v tomhle textu nenajdete, je mechanika sesychání a borcení. Tu mám rozepsanou v článku o tom, proč dřevo pracuje a bortí se, a nemá smysl ji psát podruhé. Tenhle text jde jinam. Řeší, jak se vlhkost dostane z fyziky do papírů, podle kterých se váš dům počítá, objednává a přebírá.
Voda vázaná a voda volná: dvě různé vody v jednom trámu
Dřevní buňka je protáhlá trubička. Má stěnu a má dutinu, odborně lumen. Voda v dřevě sedí ve dvou úplně různých režimech a plete se to proto, že se obojí měří jedním číslem v procentech hmotnosti.
Voda vázaná je zabudovaná v buněčné stěně, mezi molekulami celulózy. Není to voda, která by ve dřevě volně tekla. Je součástí stěny a stěnu roztahuje. Když odchází, stěna se zúží. Voda volná stojí v lumenech a v mezibuněčných prostorech. Se stěnou nemá nic společného. Když odejde, zůstane po ní jen prázdná dutina a rozměr prvku se nezmění.
Hranice mezi oběma režimy se jmenuje bod nasycení vláken. Je to stav, kdy jsou buněčné stěny nasycené vázanou vodou na maximum a v lumenech už žádná volná voda není. U našich jehličnanů se udává kolem 30 %. Celá praktická váha téhle hranice je v jedné větě: pod bodem nasycení vláken se dřevo mění, nad ním jen mokne.
Co se pod tou hranicí mění a co ne
Rozměr je ta viditelná polovina. Trám s 35 % vlhkosti a ten samý trám s 45 % mají stejné rozměry, protože obě hodnoty jsou nad bodem nasycení vláken a rozdíl je jen ve vodě, která stojí v dutinách. Trám, který jde z 25 % na 15 %, se měří jinak, protože v tom pásmu odchází voda ze stěn buněk.
Pevnost je ta neviditelná polovina a v projektu váží víc. Nad bodem nasycení vláken se pevnost dřeva s další vodou prakticky nemění. Pod ním roste, jak dřevo vysychá. Suché dřevo je pevnější než vlhké dřevo téže dřeviny a téže pevnostní třídy, a je to jeden ze dvou důvodů, proč norma vůbec potřebuje popsat vlhkostní prostředí konstrukce. Druhým důvodem je dotvarování, o kterém píšu níž.
Ještě jedna hranice je pod tou fyzikální a je biologická. Dřevokazné houby potřebují vodu a rostou tam, kde vlhkost drží dlouhodobě nad zhruba 20 %. To je výrazně níž než bod nasycení vláken. Rozepsal jsem to v článku o dřevokazných houbách a hmyzu a o zabudované vlhkosti dřeva. Dřevo tedy nemá jednu kritickou hodnotu, ale několik, a každá patří k jiné vlastnosti.
Rovnovážná vlhkost: dřevo si číslo nevybírá, přebírá ho z okolí
Dřevo se vždycky srovná s prostředím, ve kterém leží. Ustálená hodnota, na které skončí, se jmenuje rovnovážná vlhkost a určuje ji teplota a relativní vlhkost okolního vzduchu. Není to vlastnost dřeva. Je to vlastnost prostoru, ve kterém dřevo je.
Veřejně dostupné tabulky rovnovážné vlhkosti, například u Nábytkářského informačního systému, uvádějí u smrku zhruba 11 % při relativní vlhkosti vzduchu 65 % a zhruba 22 % při relativní vlhkosti 90 %. Mezi těmi dvěma stavy je celý rozdíl mezi vytápěným obývákem a nevětranou dutinou, ve které stojí vlhký vzduch. Dřevo mezi nimi rozdíl nedělá. Prostě se přizpůsobí.
Praktický důsledek je nepříjemně jednoduchý. Dřevo se nedá před vlhkostí utěsnit, dá se jen ohlídat prostředí, ve kterém stojí. Proto se u dřevostavby řeší difúze a kondenzace a ne nátěry. Kde ve skladbě vodní pára zkondenzuje, propočítá kalkulačka rosného bodu. Udělal jsem ji proto, aby se to nemuselo počítat ručně. Mechanika je popsaná v článku o rozdílu mezi výpočtem Glaser a WUFI.
Třída provozu není třída použití. Dvě normy, dvě různé otázky
Tohle je bod, ve kterém se v podkladech k dřevostavbám nejsnáz zamotají pojmy, a stojí za to ho rozplést. Obě klasifikace popisují vlhkostní expozici prvku. Každá k tomu ale slouží někomu jinému.
Třídy provozu definuje ČSN EN 1995-1-1, tedy Eurokód 5, v článku 2.3.1.3. Používá je statik. Zařazení prvku do třídy provozu se promítne do výpočtu únosnosti a deformace. Je to vstup do statiky.
Třídy použití definuje ČSN EN 335. Slouží k rozhodnutí o biologické odolnosti, tedy jestli prvek potřebuje chemickou ochranu a jakou. Popisuju je v článku o ochraně dřeva a u dřevěné fasády. Je to vstup do ochrany, ne do výpočtu.
Jeden prvek může být zároveň ve třídě provozu 2 a ve třídě použití 3. Není to rozpor a není to chyba projektanta. Jsou to odpovědi na dvě různé otázky. Tabulka níž popisuje jen tu první.
Popisy v prostředním sloupci vycházejí z veřejných odborných zdrojů, které normu citují, mimo jiné z portálu TZB-info a z Nábytkářského informačního systému. Norma sama k nim přidává orientační údaj o vlhkosti dřeva v jednotlivých třídách. Ten sem nepíšu, protože text ČSN EN 1995-1-1 je placený a nemám ho jak veřejně doložit. Pro orientaci stačí čísla rovnovážné vlhkosti z předchozí kapitoly, protože popisují přesně tentýž vztah.
Poznámka k vydáním. ČSN EN 1995-1-1 vyšla v prosinci 2006 a má změny A1 z května 2009 a A2 z května 2015. Druhá generace normy se přitom už připravuje a stará má být stažena v březnu 2028, což jsem rozepsal v článku o druhé generaci Eurokódu 5. Praktická otázka na statika proto zní, podle které generace váš projekt počítá.
Vlhkost je vstup do statiky, ne jen do ochrany proti houbám
Když se na stavbě mluví o vlhkosti dřeva, mluví se skoro vždy o houbách a plísni. To je jenom jedna půlka. Druhá půlka je dotvarování, tedy pomalý nárůst deformace pod stálým zatížením, který se odehrává roky a nikdy se úplně nezastaví.
Eurokód 5 k tomu má součinitel dotvarování, značí se kdef a jeho hodnoty jsou v tabulce 3.2. Roste s třídou provozu. Veřejně dostupné výpočtové příklady na portálu TZB-info pracují u rostlého dřeva s hodnotou 0,8 ve třídě provozu 2 a 2,0 ve třídě provozu 3. Zjednodušeně se konečná deformace od stálého zatížení odhadne jako okamžitá deformace vynásobená hodnotou 1 plus kdef. Při kdef 2,0 tedy dotvarování přidá dvojnásobek toho, co konstrukce ujela hned po zatížení.
Norma navíc pamatuje na prvek, který se zabuduje s vlhkostí blízko bodu nasycení vláken a vysychá až pod zatížením. Takový prvek dotvaruje víc než stejný prvek zabudovaný suchý ve stejné třídě provozu. O kolik víc, je otázka na vašeho statika.
Pro investora z toho plyne jedna věta, která se dá použít v jednání. Mokré dřevo v konstrukci není jen otázka hygieny a houby. Je to jiný vstup do výpočtu, než se kterým statik pracoval. U stropu na velký rozpon je to zároveň nejcitlivější místo, protože průhyb a kmitání se sčítají. O tom je samostatný text o kmitání stropů a kročejovém hluku.
Vlhkost uvedená u materiálu je hodnota, na kterou se sušilo ve výrobě. Není to hodnota, kterou má prvek ve chvíli, kdy leží na vaší parcele. Mezi výrobní halou a zaklopením je doprava, složení na place a počasí, a dřevo se po celou tu dobu srovnává s okolím. Deklarovaná a naměřená hodnota jsou dva různé údaje a v přejímce mají být oba.
Kontrola je proveditelná hned a nic nestojí. Chtějte technický list se sušicí vlhkostí k tomu konkrétnímu materiálu, změřte vlhkost před zaklopením v místech, kde se drží voda, a obojí zapište s datem. Když se hodnoty rozejdou, řeší se to na otevřené konstrukci, což je jediný okamžik, kdy je oprava levná.
S jakou vlhkostí přijíždí materiál
Následující hodnoty jsou z veřejných technických listů a podkladů dodavatelů, ne z normy. Mezi systémy se proto liší a k dodávce se mají doložit listem. Berte je jako rozsah, ve kterém se má pohybovat i to, co přijede vám.
KVH, konstrukční hranol. Dodavatelé shodně uvádějí sušení na 15 % s tolerancí 3 %. To je blízko tomu, na čem se dřevo ve vytápěném domě stejně ustálí, takže po zabudování už se prvek prakticky nehne.
BSH, lepené lamelové dřevo. Podklady výrobců uvádějí, že se lepí lamely s vlhkostí do 12 %. Lepený spoj potřebuje sušší dřevo než hranol, protože lepidlo nesnese pohyb lamel po slepení.
CLT, křížem vrstvené panely. V podkladech se objevuje sušení na zhruba 12 % s tolerancí 2 %. Pokud vám u CLT někdo tvrdí vlhkost kolem 8 %, chtějte to doložit technickým listem. Veřejné podklady výrobců mluví spíš o 12 %. Co je CLT a čím se liší od rámové stavby, mám v samostatném článku.
Hodnota na stavbě před zaklopením. Tady už nerozhoduje technický list, ale vlhkoměr. Referenční hranicí zůstává 18 %, pod kterou se konstrukce zavírá, a nad kterou se nechává vyschnout. Rozebral jsem to v článku o zabudované vlhkosti.
Rozdíl mezi materiály není libovůle výrobců. Kopíruje fyziku. Čím víc je prvek slepený z tenkých vrstev, tím míň snese pohyb, který by po slepení vznikl dosycháním, a tím sušší musí být vstup. Přehled toho, co do dřevostavby patří a jak se materiály značí, je v materiálové abecedě dřevostavby.
Tři způsoby měření a co který doloží
Pro řezivo je adresná řada norem ČSN EN 13183. Je to jiná řada než ta, která se u vlhkosti staveb cituje nejčastěji, a ten rozdíl stojí za vysvětlení.
Váhová metoda, ČSN EN 13183-1. Třídicí znak 49 1016, vydání říjen 2002, s opravou z března 2004. Vzorek se zváží, vysuší při 103 ± 2 °C do ustálené hmotnosti a zváží znovu. Rozdíl hmotností dělený hmotností vysušeného vzorku dá vlhkost. Je to destruktivní a pomalé, zato je to referenční číslo, o kterém se ve sporu nediskutuje.
Elektrická odporová metoda, ČSN EN 13183-2. Vlhkoměr se zarážecími elektrodami, se kterým se chodí po stavbě. Norma ho v názvu označuje jako odhad, a to slovo je tam právem. Odpor dřeva se mění nejen vlhkostí, ale i dřevinou a teplotou, takže přístroj potřebuje správně nastavenou korekci na obojí. Měří mezi hroty, takže hloubka zaražení rozhoduje o tom, jestli čtete povrch, nebo jádro prvku.
Odporová metoda má navíc přirozený strop a plyne přímo z fyziky na začátku článku. Pracuje spolehlivě tam, kde je v dřevě voda vázaná. Nad bodem nasycení vláken už odpor s další vodou skoro neklesá a přístroj přestává rozlišovat. Naměřených 40 % na jednoduchém vlhkoměru proto neznamená 40 %, znamená mokro. Pro rozhodnutí to většinou stačí, protože takový prvek se stejně nezaklápí.
Trvalý monitoring čidly. Čidlo zabudované do konstrukce nedává jednorázové číslo, ale trend. Odpovídá proto na jinou otázku. Ne na to, jestli je konstrukce suchá teď, ale na to, jestli vysychá, nebo mokne. Kdy to dává smysl a kdy je to zbytečná investice, mám v článcích o senzorech vlhkosti v konstrukci a o čtení trendu z čidel.
A jedna oprava, která se v podkladech k dřevostavbám objevuje. Norma ČSN EN ISO 12570 s třídicím znakem 73 0573, celým názvem Tepelně vlhkostní chování stavebních materiálů a výrobků, Stanovení vlhkosti sušením při zvýšené teplotě, je obecná metoda pro stavební materiály. Vyšla v září 2001 a má změny A1 z ledna 2014 a A2 z října 2018. Platí, je použitelná, ale není psaná na řezivo. Když se v dokumentaci k dřevostavbě cituje jako norma pro měření vlhkosti dřeva, je adresnější odkaz na ČSN EN 13183-1. Jak vypadá přejímka řeziva na stavbě celá, včetně pevnostních tříd a vizuálních vad, mám v článku o kontrole dřeva na stavbě.
Tři papíry, ve kterých má být vlhkost
Fyzika je hezká, ale vymahatelné je jen to, co je napsané. Tři čísla z úvodu článku patří do tří konkrétních dokumentů a všechny tři si můžete vyžádat, aniž byste potřebovali kohokoli na stavbu.
Projekt: třída provozu u nosných prvků. Statická část má u prvků uvádět, do jaké třídy provozu jsou zařazeny. Je to jedna řádka a dá se na ni ptát bez technického vzdělání. Co všechno má projektová dokumentace obsahovat, mám v článku o projektové dokumentaci dřevostavby.
Technický list a dodací list: vlhkost při dodání. S uvedením, jestli jde o hodnotu ze sušení ve výrobě, nebo o změřenou hodnotu dodávky. To jsou dva různé údaje a zaměnit se nedají.
Deník: naměřená hodnota před zaklopením. S datem, místem měření a použitou metodou. Zápis do stavebního deníku je jediná věc z celého článku, která má za dva roky ve sporu váhu. Hodnota bez místa a metody váhu nemá, protože se nedá zopakovat.
Nejjistější je mít maximální vlhkost dřeva při zabudování přímo ve smlouvě o dílo jako měřitelný parametr. Kde je hranice smluvní číslo, hlídá si ji dodavatel sám a nikdo se o ni nedohaduje na place.
Sloupková stavba z haly a všechno ostatní
Sloupková stavba, panely vyrobené a zaklopené v hale, montáž a zastřešení během několika dní, všechny nosné prvky uvnitř vytápěné obálky. Projekt počítá s třídou provozu 1, materiál přijede v deklarovaném pásmu a měření před zaklopením to potvrdí. V takové situaci mezi předpokladem a skutečností nic nestojí a platit za rozbor tříd provozu je zbytečný náklad. Jedno měření na kritických místech a zápis stačí.
Zaváží to jinde. Tam, kde jsou nosné prvky mimo vytápěnou obálku, tedy u krovu nad izolací, u přesahů, pergol, krytých teras a zastřešených stání. Dál u letmé montáže na place, kde konstrukce stojí odkrytá dny až týdny. A u velkých rozponů, dřevobetonových stropů a staveb z CLT, kde je průhyb sledovaný parametr a dotvarování se na něm podepíše.
Dozor tady nenahrazuje statika ani projektanta a není to pojistka. Je to kontrola, že papír a realita mluví o stejném čísle, provedená ve chvíli, kdy se s tím ještě dá něco dělat. Kdy stačí pár kontrol a kdy dává smysl průběžný dohled, jsem rozepsal v článku o technickém dozoru u dřevostavby.
Časté dotazy
Jaký je rozdíl mezi třídou provozu a třídou použití dřeva?
Jsou to dvě různé klasifikace ze dvou různých norem a odpovídají na dvě různé otázky. Třídy provozu definuje ČSN EN 1995-1-1, tedy Eurokód 5, v článku 2.3.1.3 a používá je statik. Popisují vlhkostní a teplotní prostředí konstrukce a promítají se do výpočtu únosnosti a deformace. Třídy použití definuje ČSN EN 335 a slouží k rozhodnutí o biologické odolnosti, tedy jestli prvek potřebuje chemickou ochranu. Prvek může být zároveň ve třídě provozu 2 a ve třídě použití 3. Není to rozpor, každé číslo odpovídá na jinou otázku.
Ovlivňuje vlhkost dřeva průhyb konstrukce?
Ano, a je to jeden z důvodů, proč se vlhkost hlídá i tam, kde houby nehrozí. Eurokód 5 pracuje se součinitelem dotvarování kdef z tabulky 3.2, který roste s třídou provozu. Veřejně dostupné výpočtové příklady na portálu TZB-info uvádějí u rostlého dřeva hodnotu 0,8 ve třídě provozu 2 a 2,0 ve třídě provozu 3. Zjednodušeně platí, že konečná deformace od stálého zatížení se dá odhadnout jako okamžitá deformace vynásobená hodnotou 1 plus kdef. Norma navíc obsahuje samostatné ustanovení pro prvek, který se zabuduje s vlhkostí blízko bodu nasycení vláken a vysychá až pod zatížením.
S jakou vlhkostí se dodává KVH, BSH a CLT?
Podle veřejných technických listů dodavatelů se konstrukční hranol KVH suší na 15 % s tolerancí 3 %. U lepeného lamelového dřeva BSH se uvádí, že se lepí lamely s vlhkostí do 12 %. U panelů CLT se v podkladech objevuje sušení na zhruba 12 % s tolerancí 2 %. Jsou to hodnoty z technických listů výrobců, ne z normy, takže se mezi systémy liší a mají se doložit listem ke konkrétní dodávce. Pokud vám u CLT někdo tvrdí vlhkost kolem 8 %, chtějte to doložit, veřejné podklady výrobců mluví spíš o 12 %.
Podle jaké normy se měří vlhkost řeziva?
Pro řezivo je adresná řada ČSN EN 13183. Část 1 s třídicím znakem 49 1016 popisuje váhovou metodu, tedy zvážení vzorku, vysušení při 103 ± 2 °C do ustálené hmotnosti a druhé zvážení. Vyšla v říjnu 2002 a má opravu z března 2004. Část 2 popisuje odhad elektrickou odporovou metodou, což je vlhkoměr s hroty, se kterým se chodí po stavbě. Norma ČSN EN ISO 12570 s třídicím znakem 73 0573 je obecná metoda pro stavební materiály a výrobky, ne norma psaná na řezivo. Vyšla v září 2001 a má změny A1 z ledna 2014 a A2 z října 2018.
Dělám nezávislý dozor dřevostaveb v Brně a okolí. Přebírám stavbu za investora a hájím jeho, ne prodejce. Vlhkoměr nosím v batohu a měřím před zaklopením, protože po zavření konstrukce se stejné číslo shání sondou.
Můžu se přijet podívat
Když tohle na svojí dřevostavbě nechcete hlídat, ozvěte se. Napište mi, v jaké je stavba fázi.
Napsat mi →Ozvu se obvykle do 24 hodin. První konzultace je nezávazná a zdarma.
Další v tématu: Vlhkost
Štítky