Drewno klejone warstwowo – czy tylko konstrukcje wielkowymiarowe?

09.04.2015

Inwestorzy i projektanci dysponują coraz większą wiedzą o drewnie klejonym (niem.: BSH, ang.: glulam) warstwowo i coraz lepsza jest w Polsce dystrybucja produktów z tego materiału.

Większość osób związanych z rynkiem budowlanym w Polsce kojarzy konstrukcyjne drewno klejone z konstrukcjami  wielkowymiarowymi.

Konstrukcje wielkowymiarowe z drewna klejonego pojawiają się obecnie coraz częściej w halach sportowych, basenach, hotelach, salach balowych, kościołach, halach produkcyjnych, magazynowych, obiektach rolniczych. W ciągu ostatnich lat konstrukcje te zdążyły się na dobre zadomowić na polskim rynku. Projektanci, wykonawcy oraz inwestorzy dostrzegają zalety drewna klejonego warstwowo. Jeszcze 10–15 lat temu materiał ten nie był tak powszechnie stosowany, a jego pojawienie się w biurze projektowym czy na placu budowy wzbudzało sporo emocji. Konstrukcje wielkowymiarowe nie będą jednak tematem tego artykułu. W ostatnich latach powstało wiele materiałów, opracowań producenckich oraz doniesień prasowych poświęconych temu zagadnieniu. Nie będzie też ogólnego opisu materiału, jego zalet i parametrów, o tym również sporo zostało napisane i bez trudu można znaleźć takie informacje. Warto jednak spojrzeć na ten produkt pod kątem historii i potencjalnego rozwoju w przyszłości.

 

 

Co zatem oprócz konstrukcji wielkowymiarowych? Na rynku jest coraz więcej elementów standardowych, czyli belek prostych z drewna klejonego warstwowo, dostępnych od ręki, oraz innowacyjne produkty – jak chociażby systemy szybkiej budowy masywnych ścian, stropów oraz dachów.

Po analizie tabeli nasuwa się pytanie, jak możliwy był taki przyrost na przestrzeni kilkudziesięciu lat. Oczywiście historia zaczęła się od konstrukcji inżynierskich wielkowymiarowych. Pierwsze konstrukcje produkowane były w sposób znacznie bardziej tradycyjny z większym udziałem prac wykonywanych ręcznie, niż ma to miejsce obecnie. Wraz z rozwojem technologii oraz dostępnością coraz nowszych klejów produkt stawał się bardziej zaawansowany technologicznie oraz konkurencyjny na rynku. Następny etap to całkowite uprzemysłowienie produkcji, wprowadzenie komputerów i maksymalna optymalizacja procesu. To wszystko umożliwiło kolejne obniżenie ceny jednostkowej produktu, a tym samym kolejny wzrost jego konkurencyjności na rynku, czyli większą konsumpcję, jak również pozwoliło inżynierom na tworzenie zupełnie nowych produktów, np. masywne systemy ścian, stropów i dachów. Obecnie w Europie znaczna część produkowanych elementów z drewna klejonego to właśnie typowe belki proste, konstrukcje indywidualne (łukowe, trapezowe, typu bumerang, hokej itp.) to znacznie mniejsza część rynku.

 

Fot. 1 Elementy typowe w pakietach

 

W Polsce, niestety, do dziś nie rozwinęła się szeroko produkcja przemysłowa drewna klejonego warstwowo, jednak podobnie jak na Zachodzie historia zaczęła się od konstrukcji wielkowymiarowych.

Nie ma ogólnie dostępnych badań krajowego rynku dotyczących konsumpcji drewna klejonego, jednak na podstawie doświadczenia branży można oszacować cały polski rynek na ok. 30–50 tys. m  rocznie.Można również założyć, że wciąż przeważa konsumpcja elementów specjalistycznych nad typowymi, jednakże ta granica zdaje się właśnie przełamywać. Czy zatem w ślad za krajami Europy Zachodniej możemy spodziewać się równie szybkiego rozwoju tego typu konstrukcji? Czas pokaże, natomiast kierunek wydaje się mocno prawdopodobny. Na pewno czynnikami przyspieszającymi ten proces są m.in.:

– wprowadzana stopniowo konieczność certyfikacji drewna konstrukcyjnego, co powinno docelowo ograniczyć budowanie z drewna mokrego;

– stale rosnąca i częściowo również importowana z zachodu wiedza i doświadczenie inżynierów;

– stale rosnące wymagania prawne jak również oczekiwania inwestorów;

– powstawanie kolejnych produktów na bazie drewna klejonego warstwowo.

 

Tab. Historia rozwoju konstrukcji z drewna klejonego warstwowo

1906 r.

 

Otto Hetzer uzyskuje patent DRP nr 197773 na klejone, gięte belki warstwowe z dwóch lub więcej lameli, które nawet pod
wpływem wilgoci są nierozerwalnie połączone

 

1960 r.

 

Roczna konsumpcja drewna klejonego na rynku niemieckim: ~10 tys. m3 (głównie konstrukcje indywidualne)

 

1990 r.

 

Roczna konsumpcja elementów typowych zaczyna być wyższa niż konstrukcji indywidualnych. Jednocześnie rozpoczyna się przemysłowy sposób produkcji prostych elementów. Roczna konsumpcja: ~300 tys. m3

 

1996 r.

 

Wprowadzenie maszynowej gradacji tarcicy

 

1998 r.

 

Roczna konsumpcja drewna klejonego warstwowo w Niemczech: ~800 tys. m3

 

2010 r.

 

Roczna konsumpcja w Niemczech: ~1 mln m3, we Włoszech: 1,4 mln m3 oraz stale rosnące zapotrzebowanie na pozostałych rynkach europejskich oraz światowych

 

 

Jeszcze 10 lat temu ciężko było znaleźć w Polsce magazyn z drewnem suchym (litym  tartacznym, KVH, czyli klejonym tylko na długości, oraz BSH, czyli klejonym warstwowo), natomiast dziś jest ono już produktem dość mocno rozpowszechnionym i można je zakupić w licznych magazynach w kraju. Drewno klejone warstwowo już stopniowo zaczyna wypełniać magazyny dystrybutorów.

 

Fot. 2 Elementy okrągłe z drewna klejonego warstwowo

 

Dystrybucja

Dzięki stale postępującej mechanizacji i informatyzacji procesu produkcji elementy proste stają się z każdym dziesięcioleciem produktem coraz bardziej konkurencyjnym w stosunku do drewna litego, stali czy żelbetu. W Europie Zachodniej można znaleźć zakłady przemysłowe wytwarzające drewno klejone o mocach ponad 150 tys. m3 rocznie, czyli kilkukrotnie większych niż cały  rynek obecnie w Polsce. Wciąż problemem wydaje się kwestia dostępności produktu, czyli stosunkowo wysoki koszt transportu przy dość mocno rozdrobnionych zamówieniach. Tutaj rozwiązanie przychodzi równie szybko. W różnych częściach kraju powstają kolejne magazyny, w których typowy glulam (z ang.) – drewno klejone warstwowo – można kupić każdego dnia, nawet w małych ilościach. Materiał stosować można w bardzo wielu rodzajach konstrukcji, np.: więźby dachowe, wiaty garażowe, altany, ogrody zimowe, wszelkiego rodzaju podciągi i stropy. Elementy standardowe produkowane są najczęściej w klasie GL24. Warto zwrócić uwagę na fakt, że projektanci bardzo często nawet przy niewielkich konstrukcjach stosują najwyższe z dostępnych klas (GL32 lub nawet prawie niedostępną GL36), utrudniając tym samym późniejsze zdobycie materiału lub narażając się na konieczność zmian dokumentacji podczas realizacji obiektów. O ile w konstrukcjach wielkowymiarowych stosowanie wyższych klas jest uzasadnione, o tyle przy małych przekrojach bardzo komplikuje późniejsze zaopatrzenie w materiał. Warto uwzględnić to już na etapie projektowania i bazować na znacznie bardziej dostępnej klasie GL24.

 

Fot. 3 Element stropowy z drewna klejonego

 

Nowe produkty

Oprócz rosnącej sieci dystrybucji również dzięki znacznemu uprzemysłowieniu produkcji powstały nowe produkty z drewna klejonego warstwowo, które z powodzeniem konkurują z dotychczas dostępnymi technologiami. Dobrym przykładem są tutaj masywne systemy stropów, ścian oraz dachów.

Stropy produkowane są praktycznie tak samo jak belki prostokątne, głównie w klasie GL24, z paneli układanych obok siebie,  jednak po obu stronach elementu jest frezowane podwójne pióro–wpust. Pozwala to za pomocą systemowych łączników stworzyć pełną tarczę przenoszącą zadane obciążenia. Standardowo dostępne grubości to 10–24 cm. Pozwala to uzyskiwać rozpiętości nawet do 9 m bez podpór pośrednich. Technologia pozwala na uzyskanie rozpiętości  nawet ponad 20 m w jednym elemencie, co może być przydatne przy przekrywaniu większych powierzchni w układzie wieloprzęsłowym. Spód stropu najczęściej wykonywany jest w tzw. jakości wizualnej i nie wymaga żadnych dalszych prac wykończeniowych. Górna powierzchnia jest wykonywana w  jakości przemysłowej i możliwe jest jej dalsze wykończenie (jedno- lub wielowarstwowe). Czas potrzebny na wykonanie montażu stropu w budynku o powierzchni 100 m2 to jedynie ok. 2,5 godziny. Nie ma przy tym żadnych przerw technologicznych ani nie jest wprowadzana do budynku dodatkowa wilgoć. Kolejne prace można rozpocząć natychmiast po zakończeniu montażu. Stropy z drewna klejonego można opierać zarówno na konstrukcji żelbetowej, stalowej, jak i drewnianej. Panele z drewna klejonego warstwowo, dzięki swojej dużej nośności, bardzo dobrze sprawdzają się również jako konstrukcja pod cieszące się  rosnącym zainteresowaniem dachy zielone.Możliwość uzyskania stosunkowo dużych rozpiętości oraz niezaprzeczalne piękno drewnianego sufitu kuszą coraz więcej architektów oraz inwestorów.

 

 

Fot. 4 Montaż stropu

 

Ściany to panele mające wyprofilowania typu podwójne pióro–wpust z dodatkową przestrzenią na instalację elektryczną. Całość zwieńcza górą oczep, a dołem podwalina. Dzięki kanałowi instalację elektryczną można ukryć wewnątrz ściany bez konieczności jej maskowania. Na potrzeby budownictwa mieszkalnego standardem jest izolacja z wełny mineralnej lub materiałów drewnopochodnych grubości 15 cm oraz dowolna elewacja. Przy tak złożonej ścianie grubości 25 cm uzyskuje się współczynnik przenikania ciepła U na poziomie ok. 0,19, a przy zwiększeniu warstwy izolacji łatwo osiągnąć U = 0,15, a nawet mniej. Technologia znakomicie nadaje się do budownictwa pasywnego. Ciekawą informacją może być również fakt, że domy budowane w tego typu technologiach na Zachodzie osiągają wyższą cenę na rynku wtórnym od technologii murowanych. Zawdzięczają to prze-de wszystkim swojej masywności i trwałości, która bardziej przypomina technologie murowane niż szkieletowe, jak również parametrom izolacyjnym oraz komfortowi mieszkania. W obliczu wciąż zaostrzających się przepisów dotyczących izolacyjności cieplnej przegród wydaje się to nieuniknionym kierunkiem również w Polsce.

 

Fot. 5 Magazynowy panel ścienny (przekrój)

 

Fot. 6 Schemat konstrukcji ściany

 

Panele można scalać w gotowe ściany zarówno w hali produkcyjnej, jak również bezpośrednio na budowie, co pokazano na zdjęciach. Poprzez odpowiedni dobór parametrów konstrukcji można budować konstrukcje wielkopowierzchniowe, hotele, biura, całoroczne domy mieszkalne, a także mniejsze obiekty typu wiaty ogrodowe, altany, garaże. Dzięki modułowej budowie ścian także w tym przypadku materiał bardzo często dystrybuowany jest przez składy regionalne.

Panele dachowe produkowane są bardzo podobnie do paneli stropowych, jednak najczęściej ze względu na mniejsze obciążenia mają grubości mniejsze niż stropy. Zastosowanie elementów dachowych znacznie zmniejsza liczbę elementów typowej więźby, pozwala stworzyć sztywną tarczę z połaci dachowej oraz uniknąć prac wykończeniowych na poddaszu. Sam element konstrukcyjny pozwala stworzyć ciekawy klimat w pomieszczeniu.

 

Fot. 7 Początek budowy, montaż ścian, stropu i dachu (archiwum firmy Hüttemann)

 

Wyraźnie widać, jaką ewolucję w Europie przeszło do tej pory drewno klejone. Od 25 lat Polska podąża śladem Europy Zachodniej, zmiany te powinny następować u nas jeszcze szybciej, gdyż cała technologia i systemy produkcji są dostępne już od lat 90. Barierą wciąż może pozostawać jedynie świadomość społeczeństwa oraz dystrybucja produktów. 

 

Jakub Przepiórka

www.facebook.com

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube

Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celach: świadczenia usług, reklamy, statystyk. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień Twojej przeglądarki oznacza, że będą one umieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. Pamiętaj, że zawsze możesz zmienić te ustawienia. Szczegóły znajdziesz w Polityce Prywatności.