Brak krajowych warunków technicznych dla drewnianego budownictwa szkieletowego powoduje, że wiele firm buduje domy według własnego uznania, nie zawsze zgodnie z wymogami w tym zakresie.
Wymagania dla konstrukcji budynku – ścian, stropów i dachu wraz z poszyciem
W Polsce wciąż brakuje krajowych warunków technicznych wykonywania i odbioru robót budowlanych dla drewnianego budownictwa szkieletowego. Pomimo że drewniane budownictwo szkieletowe stanowi około 6% jednorodzinnego budownictwa mieszkaniowego, dotychczas nie opracowano krajowych wymagań w tym zakresie.
Typowy układ warstwy ściany zewnętrznej
Wykończenie elewacyjne
Najbardziej popularnym rozwiązaniem jest tynk na warstwie styropianu, przy czym możliwe są wszelkie inne rozwiązania – okładziny drewniane, okładziny ceglane itp.
Rys. 1 Typowy układ warstw w ścianie
Wiatroizolacja
Stosuje się folie polipropylenowe o paroprzepuszczalności w granicach 120 g/m2/24 h. Jako wiatroizolacji nie należy stosować folii paroizolacyjnych i wysokoparoprzepuszczalnych dachowych folii.
Folia wiatroizolacyjna chroni budynek przed wychładzaniem ścian przez wiatr. Chroni także budynek i jego elementy drzewne i drewnopochodne przed napływem wilgoci z zewnątrz, zapewniając jednocześnie przepływ pary wodnej nagromadzonej we wnętrzu ściany na zewnątrz budynku.
Rys. 2 Uszczelnienie podwaliny na ścianie fundamentowej
Rys. 3 Uszczelnienie podwaliny na płycie betonowej
Poszycie zewnętrzne
Poszycie usztywnia konstrukcję szkieletu ścian. Stanowi podkład pod materiały elewacyjne, zwiększa także izolacyjność akustyczną ściany.
Na poszycie należy stosować drewnopochodne płyty o odporności na wilgoć, np. płyty MFP czy OSB/3 lub płyty włóknowo-gipsowe.
Fot. Drewno na konstrukcję budynku
Materiał izolacyjny
Powszechnie stosowana jest wełna szklana lub skalna, a także materiały oparte na włóknach drzewnych lub celulozy. Grubość izolacji termicznej wewnątrz ściany uzależniona jest od szerokości słupków ścian zewnętrznych. Niemniej powinna zapewnić izolacyjność cieplną wymaganą przepisami.
Rys. 4 Oparcie belek stropowych w konstrukcji platformowej
Opóźniacz pary zwany popularnie paroizolacj¹
Głównym zadaniem opóźniacza pary jest ograniczenie przepływu pary wodnej z wnętrza budynku do wnętrza ściany. Folia polietylenowa stosowana jako opóźniacz powinna mieć grubość ok. 0,15 mm oraz zdolność przepuszczalności pary wodnej ok. 2–20 g/m2/24 h.
Rys. 5 Konstrukcja platformowa
Rys. 6 Konstrukcja balonowa
Poszycie wewnętrzne
Na wewnętrzne poszycie ścian najczęściej stosuje się okładziny z płyt gipsowo-kartonowych lub włóknowo-gipsowych. Można także stosować okładziny drewniane.
Rys. 7 Oparcie belek stropowych w konstrukcji balonowej
Rys. 8 Typowa konstrukcja ściany zewnętrznej
Posadowienie
Głębokość posadowienia budynku powinna być nie mniejsza niż głębokość przemarzania w miejscu budowy. Ławy i ściany fundamentowe powinny być izolowane zgodnie z powszechnie przyjętymi zasadami.
W budynkach o elewacji z okładziną drewnianą, z systemem docieplenia z wełny lub styropianu, minimalna wysokość od poziomu gruntu do poziomu posadowienia podwaliny powinna wynosić nie mniej niż 20 cm, a dla elewacji ceglanych – nie mniej niż 15 cm.
Jako izolację poziomą pod podwalinę powinno się stosować materiały izolacyjne w formie papy izolacyjnej lub folii budowlanej. Izolację należy wykonać z podwójnych pasków materiału izolacyjnego szerokości nie mniejszej niż szerokość podwaliny.
Szczelinę powstałą między izolacją poziomą ściany zewnętrznej a podwaliną należy uszczelnić przed przewiewaniem, stosując uszczelki odporne na działanie wilgoci i zapewniające długotrwałość działania.
Rys. 9 Zasady montażu płyt – poszycie ścian zewnętrznych
Rys. 10 Konstrukcja stropu międzykondygnacyjnego
Podwalinę wykonuje się z drewna impregnowanego ciśnieniowo. Szerokość podwaliny powinna być równa szerokości słupka ściany.
Podwalinę należy zakotwić w podłożu za pomocą kotew metalowych o średnicy nie mniejszej niż 12 mm, w rozstawie nie większym niż 120 cm. W narożnikach budynku kotwy należy osadzić w odległości nie większej niż 30 cm poza wewnętrzne lico ściany prostopadłej do tej, na której montuje się podwalinę.
Rys. 11 Zasady montażu płyt poszycia stropu
Rys. 12 Konstrukcja dachu krokwiowego
Drewno konstrukcyjne
Do budowy szkieletu należy stosować drewno sosnowe klasy C30. Tarcica powinna być suszona komorowo i czterostronnie strugana. Drewno nie może mieć określonych normowo wad, np. chorych sęków lub pęknięć, zmniejszają one bowiem jego wytrzymałość.
W procesie suszenia komorowego drewno zostaje pozbawione zarodników pleśni i grzybów. W czasie suszenia zabijane są także larwy owadów oraz całkowicie zatrzymany jest proces sinienia drewna.
Wilgotność tarcicy przeznaczonej na budowę powinna wynosić:
– nie więcej niż 18% – na elementy obudowane;
– nie więcej niż 23% – na elementy na otwartym powietrzu.
Rys. 13 Zasady montażu płyt poszycia połaci dachu
Drewno konstrukcyjne przywiezione na budowę nie powinno mieć wilgotności większej niż 18–19%. Po zamknięciu budowy drewno wysycha do wilgotności ok. 16%, co zapewnia maksymalną wytrzymałość i niezmienność wymiarów elementów.
Rodzaje konstrukcji budynków
Budynek może być wznoszony w konstrukcji platformowej lub balonowej.
Konstrukcja platformowa
Konstrukcja platformowa to konstrukcja, w której poszczególne elementy budynku – ściany parteru, strop nad parterem, ściany piętra itp. – wznoszone są w kolejności zakończenia poszczególnych etapów budowy.
Konstrukcja balonowa
Konstrukcja balonowa to konstrukcja, w której słupki konstrukcji ściany parteru i ścianki kolankowej zachowują ciągłość na całej długości. Po wzniesieniu konstrukcji ścian zewnętrznych parteru i ścianki kolankowej na słupach ściany montuje się strop nad parterem. Sposób mocowania belek stropowych pokazano na rys. 7.
Konstrukcja balonowa ma zastosowanie szczególnie w przypadku budowy domów parterowych z użytkowym poddaszem ze ścianką kolankową.
Konstrukcja œciany
Na konstrukcję ścian zewnętrznych – podwalinę, słupki i oczepy – stosuje się elementy o przekroju nie mniejszym niż 38 x 140 mm. Osiowy rozstaw słupków dla budynków mieszkalnych parterowych z użytkowym poddaszem powinien wynosić 60 cm, a dla budynków piętrowych – 40 cm.
W górnej części ściany stosuje się podwójny oczep; dolny służy do montażu słupków, górny – do oparcia stropu i spięcia ścian kondygnacji, zapewniając sztywność konstrukcji.
Budownictwo szkieletowe oparte jest na modułach, które określają osiowy rozstaw słupków ścian, belek stropowych i krokwi. Szerokość modułów wynika z szerokości płyt poszycia.
Podstawowe wymiary płyt poszycia to: szerokość 120 cm, tj. dwu-, trzykrotny moduł elementów konstrukcji, długość 240 cm, tj. cztero-, sześciokrotny moduł konstrukcji. Płyty o takich rozmiarach pozwalają na szybki montaż materiałów płytowych, które pokrywają trzy lub sześć (dla 40 cm) bądź dwa lub cztery (dla 60 cm) moduły konstrukcji budynku.
Stosowanie płyt o wymiarach 120 x 240 cm ogranicza odpady płyt, a tym samym wpływa na oszczędności materiału i robocizny.
W budownictwie jednorodzinnym moduł 40 cm stosuje się dla osiowego rozstawu belek stropowych, przy czym ostatecznie moduł dla belek stropowych wynikać musi z wielkości przyjętych obciążeń, rozpiętości stropu i wysokości belek. Przy dużych rozpiętościach może być zmniejszony do 30 cm. Moduł 60 cm stosowany jest powszechnie dla osiowego rozstawu słupków ścian i krokwi.
Poszycie ścian
Poszycie ścian usztywnia konstrukcję budynku, stanowi podkład pod materiał elewacyjny, podwyższa izolacyjność akustyczną ścian zewnętrznych.
Na poszycie ścian stosuje się materiały płytowe odporne na działanie wilgoci – płytę MFP, OSB/3 lub płyty włóknowo-gipsowe. Grubość płyty poszycia powinna wynosić 12 mm.
Płyty poszycia należy mocować do podwaliny, słupków i oczepu gwoździami zwykłymi lub spiralnymi o długości min. 51 mm lub gwoździami karbowanymi długości min. 45 mm bądź zszywkami długości min. 51 mm. W przypadku stosowania płyt włóknowo-gipsowych płyty należy mocować gwoździami papowymi długości min. 45 mm.
Gwoździe stosowane do montażu płyt poszycia zewnętrznego powinny być odporne na korozję.
Przy montażu płyt drewnopochodnych gwoździe należy wbijać w odległości maks. 150 mm po skrajnych krawędziach płyty i maks. 300 mm w środku płyty. Dla płyt włóknowo-gipsowych analogiczny rozstaw gwoździ powinien wynosić 75 i 150 mm.
Między płytami drewnopochodnymi należy zachować szczelinę szerokości ok. 3 mm.
Pomiaru pionu ściany i poszycia należy dokonywać łatą o długości 2,0 m lub urządzeniem laserowym, z dokładnością do 1 mm na długości łaty.
Konstrukcja stropu
Konstrukcja stropu składa się z belek stropowych i belek czołowych – skrajnych belek prostopadłych do belek stropowych stanowiących zakończenie stropu. Do konstrukcji stropu należą także podciągi podpierające belki stropowe i płyta poszycia podłogi.
Belki stropowe i belki czołowe, w przypadku stropu nad pustką podpodłogową lub piwnicą, opierają się na podwalinach, w przypadku stropu międzykondygnacyjnego – na oczepach ścian niższych kondygnacji. Oparcie belek stropowych na oczepie ściany zewnętrznej nie powinno być mniejsze niż 40 mm.
Wielkość i rozstaw belek stropowych powinna określać dokumentacja projektowa budynku.
Połączenie drewnianych elementów stropu należy wykonać za pomocą łączników – gwoździ, śrub lub złączy metalowych – według zasad przedstawionych w projekcie.
Konstrukcję stropu należy zabezpieczyć przed skrzypieniem podłogi, izolując płytę poszycia od belek stropowych. Jako izolacje można stosować taśmy akustyczne lub inne podkładki gumowe lub filcowe. Można też stosować specjalne, trwale elastyczne kleje.
Belki należy usztywnić przed wyboczeniem zgodnie z projektem. W zależności od sztywności poprzecznej belek jako usztywnienie może być zastosowane poszycie stropu lub usztywnienie poprzeczne w postaci przewiązek międzybelkowych.
Usztywnienie poprzeczne belek w postaci przewiązek międzybelkowych wymagane jest w odległości nie większej niż 2,1 m od każdej podpory oraz między podporami, jeżeli odległość między nimi przekracza 2,1 m.
Strop powinien spełniać wymogi w zakresie izolacyjności akustycznej, tj. powinien posiadać izolacyjność akustyczną R’A1 powyżej 45 dB w standardzie podstawowym lub powyżej 50 dB w standardzie podwyższonym.
Strop o konstrukcji drewnianej, ze względu na zastosowany materiał, narażony jest na ugięcie bardziej niż stropy realizowane w innych technologiach. Ugięciu podlegają zarówno belki stropowe, jak i płyta poszycia stropu. Efektem odkształcenia się elementów stropu jest efekt skrzypienia podłogi.
Aby uniknąć skrzypienia podłogi, należy:
– przekroje belek dobierać na podstawie obliczeń statycznych lub tabel do projektowania;
– przy rozpiętościach belek stropowych powyżej 3,60 m stosować przewiązki zapobiegające zwichrowaniu belek stropowych;
– między płytami poszycia pozostawić szczelinę szerokości ok. 3 mm lub stosować płyty z krawędziami na pióro i wypust;
– płytę poszycia stropu odizolować od belek za pomocą taśm akustycznych, podkładek z kleju, filcu lub taśmy gumowej;
– do montażu płyt poszycia stosować gwoździe karbowane lub skrętne o odpowiedniej wielkości, w liczbie i rozstawie zgodnymi z projektem;
– nie dopuszczać do przeciążenia stropu.
Poszycie stropu
Poszycie stropu usztywnia belki i stanowi podkład do wykonania podłogi na konstrukcji stropu. Poszycie należy wykonać z materiałów drewnopochodnych odpornych na działanie wilgoci – płyty MFP lub OSB/3.
Grubość płyty poszycia powinna być dobrana w zależności od projektowanych obciążeń i osiowego rozstawu belek stropowych. Przy osiowym rozstawie belek stropowych 400 mm należy stosować płytę grubości nie mniejszej niż 18 mm; przy rozstawie 600 mm – nie mniejszej niż 22 mm.
Płyty powinno się układać prostopadle do osi belek stropowych, z przesunięciem o pół długości płyty w kolejnych rzędach.
Odchylenie poszycia od poziomu nie powinno przekraczać 2 mm/m.
W celu zabezpieczenia stropu przed skrzypieniem płytę poszycia należy odizolować od belek stropowych. Jako izolację należy stosować taśmy akustyczne, filc lub taśmy gumowe.
Płyty poszycia grubości 18 mm należy mocować do belek gwoździami zwykłymi lub spiralnymi o długości min. 51 mm lub gwoździami karbowanymi długości min. 45 mm. W przypadku stosowania płyty grubości 22 mm długość gwoździ należy zwiększyć do 57 mm dla gwoździ zwykłych i skrętnych i do 51 mm dla gwoździ karbowanych. Płyty poszycia podłogi nie należy mocować na zszywki.
Gwoździe trzeba wbijać w odległości maks. 150 mm po skrajnych krawędziach płyty i maks. 300 mm w środku płyty.
Między płytami należy zachować szczelinę szerokości ok. 3 mm.
Poszycie stropu powinno być ułożone poziomo. Pomiaru poziomu poszycia należy dokonywać łatą o długości 2,0 m lub urządzeniem laserowym, z dokładnością do 1 mm na długości łaty.
Konstrukcja dachu
Dach powinien pokrywać budynek na całej powierzchni. Jeżeli elementy budynku wystają ponad dach, powinien on okalać te elementy i przekrywać pozostałą część budynku.
Głównym elementem konstrukcji dachu są krokwie, które bezpośrednio przenoszą obciążenia wiatrem, śniegiem i pokrycia dachowego. Wysokość krowi powinna wynikać z obliczeń konstrukcyjnych i grubości izolacji cieplnej. Krokwie opiera się i kotwi na podwójnym oczepie ścian zewnętrznych. W zależności od rozwiązań w górnej części dachu krokwie mogą opierać się o deskę kalenicową lub o krokiew naprzeciwległą.
Konstrukcję dachu mogą stanowić wiązary dachowe.
Poszycie dachu
Poszycie dachu usztywnia konstrukcję dachu i stanowi podkład pod pokrycia dachowe – papę, dachówkę bitumiczną, gonty, trzcinę i inne pokrycia wymagające płaskiej powierzchni do montażu.
Na poszycie dachu należy stosować drewnopochodne płyty odporne na działanie wilgoci – płytę MFP lub OSB/3. Płyty powinny być kładzione wykończoną warstwą do góry, dłuższą krawędzią prostopadle do krokwi. Kolejne rzędy płyt należy układać z przesunięciem o pół płyty względem płyt niższego rzędu.
Pod pokrycie z papy czy dachówki bitumicznej nie zaleca się stosowania desek. W przypadku ich stosowania muszą one być suszone komorowo i strugane, łączone na pióro i wpust.
Płyty poszycia powinny być kładzione z zachowaniem 3-milimetrowej szczeliny między sobą. Grubość płyty poszycia powinna być uzależniona od rozstawu krokwi i przyjętego rodzaju pokrycia. Dla lekkiego pokrycia – papa, dachówka bitumiczna – minimalna grubość poszycia powinna wynosić 12 mm przy osiowym rozstawie krokwi maks. 400 mm i 15 mm przy osiowym rozstawie do 600 mm.
Płyty poszycia grubości do 12 mm należy mocować gwoździami zwykłymi lub spiralnymi o długości min. 51 mm lub gwoździami karbowanymi długości min. 45 mm lub zszywkami długości min. 51 mm.
Gwoździe powinno się wbijać w odległości maks. 150 mm po skrajnych krawędziach płyty i maks. 300 mm w środku płyty.
Do montażu płyt poszycia należy stosować gwoździe odporne na działanie korozji.
Jeżeli płyty poszycia wymagają podparcia w miejscu połączenia, do podparcia płyt należy stosować elementy drewniane o przekroju nie mniejszym niż 38 x 38 mm mocowane do sąsiadujących krokwi lub należy stosować H-klipsy.
Uwaga: Tekst oparto na książce „Wymagania techniczno-montażowe dla drewnianego budownictwa szkieletowego” autorstwa W. Nitki, wydanej przez Centrum Budownictwa Drewnianego. W trakcie przygotowywania do druku w ramach zeszytów ITB „Instrukcje, Wytyczne, Poradniki” jest publikacja (W. Nitka we współpracy z ITB) na temat warunków technicznych wykonywania i odbioru robót dla drewnianego budownictwa szkieletowego.
Wojciech Nitka
Centrum Budownictwa Drewnianego
