Drewno klejone BSH – czym jest i dlaczego wygrywa ze stalą i betonem?

Współczesna inżynieria budowlana coraz śmielej sięga po rozwiązania, które łączą wytrzymałość z lekkością oraz niezrównaną estetyką, a drewno klejone BSH idealnie wpisuje się w ten trend.

Materiał ten, powstający z połączenia cienkich, giętkich desek nazywanych lamelami, jest wykorzystywany jako kluczowy element konstrukcji nośnych, nadając jednocześnie całemu obiektowi niepowtarzalny charakter.

Choć początkowo klejonka była popularna głównie w nowych obiektach, takich jak szkoły, magazyny, hale produkcyjne czy budynki rekreacyjne, dziś spektrum jej zastosowania jest znacznie szersze. Można ją spotkać w konstrukcjach kościołów, na terenach rekreacyjnych, a nawet przy budowie mostów czy wielokondygnacyjnych parkingów samochodowych.

Wizualne ciepło i naturalny wygląd drewna klejonego, w połączeniu z innymi materiałami naturalnymi, tworzą w architekturze wnętrza miły, nastrojowy klimat, co bezpośrednio przekłada się na lepsze warunki przebywania i pracy w danym obiekcie.  

Niekwestionowana wytrzymałość i precyzyjna kontrola jakości

Jedną z najbardziej cenionych zalet drewna klejonego BSH jest jego wysoka wytrzymałość mechaniczna, która znacząco przewyższa parametry standardowego, surowego drewna budowlanego. Zgodnie z normowymi specyfikacjami właściwości drewna, klejonka może pochwalić się własnościami wytrzymałościowymi na poziomie blisko dwukrotnie wyższym niż typowe drewno lite.

Ten spektakularny wynik jest efektem rygorystycznego procesu produkcyjnego, który zakłada staranne sortowanie, badanie wytrzymałościowe i wilgotnościowe każdej lameli, często przy użyciu specjalistycznych maszyn, a następnie odcinanie wadliwych części.

Co równie istotne z punktu widzenia trwałości i estetyki konstrukcji, proces ten pozwala na zachowanie jednolitej wilgotności drewna, co skutecznie minimalizuje naprężenia wewnętrzne i ogranicza pojawianie się naturalnych spękań na gotowym elemencie. W rezultacie, konstrukcje wykonane z drewna klejonego charakteryzują się stabilnością wymiarową i niezawodnością przez długie lata.

Plastyczność elementem optymalizacji kosztów

Zdolność do swobodnego kształtowania to cecha, która wyróżnia drewno klejone spośród innych materiałów konstrukcyjnych. Dzięki temu, że powstaje ono z giętkich desek, w procesie produkcji możliwe jest łatwe formowanie łuków i innych niestandardowych kształtów.

Elementy konstrukcji z drewna klejonego warstwowo mogą być formowane w dokładnie takich wymiarach, jakich wymaga projekt, co jest kluczowe dla optymalizacji. Możliwe jest nie tylko tworzenie dużych i małych, prostych i wygiętych kształtów, ale również zmienianie przekroju poprzecznego wzdłuż długości elementu.

Na przykład, przekrój może zostać zwiększony tam, gdzie występują największe wytężenia, takie jak duży moment w środku długości belki. Ta elastyczność pozwala również na nadawanie konstrukcji kształtu optymalnego pod względem ekonomicznym, ponieważ obciążenia mogą być przenoszone do fundamentów głównie przez siły ściskające, co prowadzi do prostoty konstrukcji i niewielkiego zużycia materiału.

Nawet w przypadku pozornie prostoliniowych belek o stałym przekroju, standardem jest często nadanie im wstępnej strzałki ugięcia – niewielkiego wygięcia skierowanego w górę. To subtelne wygięcie ma za zadanie kompensować ugięcie się dźwigara pod obciążeniem, zapewniając, że w trakcie eksploatacji zachowa on idealnie płaski spód, co poprawia zarówno estetykę, jak i bezpieczeństwo.

Taka technika w żaden sposób nie zwiększa kosztów produkcji dźwigara. Ponadto, projektanci mogą różnicować wysokość dźwigarów, aby zachować poziomy sufit, niezależnie od spadków poszycia dachu, zyskując dużą swobodę aranżacyjną.

Jedną z najbardziej cenionych zalet drewna klejonego BSH jest jego wysoka wytrzymałość mechaniczna, która znacząco przewyższa parametry standardowego, surowego drewna budowlanego.

Lekkość ułatwiająca wielkogabarytowy montaż

Pomimo możliwości osiągnięcia imponujących rozpiętości, elementy z drewna klejonego są stosunkowo lekkie, co jest ogromną zaletą na placu budowy. Drewno klejone, często łączone z innymi materiałami drewnopochodnymi, jest znakomitym wyborem do budowy rozległych, jednoprzestrzennych obiektów, gdzie duża rozpiętość i brak podpór pośrednich maksymalizują wartość użytkową obiektu i dają swobodę planowania wnętrza.

Niewielka waga wielkowymiarowych konstrukcji drewnianych oznacza znaczne oszczędności logistyczne i montażowe. Montaż dużych, ale lekkich elementów może odbywać się przy wykorzystaniu standardowego dźwigu samochodowego, co eliminuje konieczność wynajmowania ciężkiego sprzętu.

Ta cecha ma również bezpośredni wpływ na koszty transportu – niewielka waga umożliwia łatwiejsze ładowanie elementów na środki transportu. W efekcie prefabrykowane wielkowymiarowe konstrukcje drewniane mogą mieć większe gabaryty niż podobne elementy wykonane z materiałów o większej gęstości.

Trwałość w agresywnym środowisku

Drewno, w tym jego klejona odmiana, wykazuje naturalną odporność na wiele agresywnych substancji chemicznych, takich jak gazy i sole. Ta wrodzona trwałość jest kluczowym powodem, dla którego drewno klejone jest często wybierane jako materiał konstrukcyjny do budowy pokryć basenów, magazynów soli oraz składów nawozów sztucznych, gdzie inne materiały mogłyby szybko ulegać korozji.

W takich wymagających środowiskach należy jednak zadbać o detale, w szczególności o łączniki. Okucia i środki łączące, takie jak śruby, sworznie czy wkładki, powinny być zabezpieczone przed korozją, na przykład poprzez cynkowanie.

W ekstremalnych przypadkach zaleca się stosowanie stali malowanej, a niekiedy nawet stali nierdzewnej lub kwasoodpornej. Aby dodatkowo zabezpieczyć konstrukcję przed zagrożeniami biologicznymi, drewno klejone może być powierzchniowo zabezpieczone odpowiednimi preparatami przeciwko korozji biologicznej.

Elementy konstrukcji z drewna klejonego warstwowo mogą być formowane w dokładnie takich wymiarach, jakich wymaga projekt.

Ognioodporność, czyli niespodziewane bezpieczeństwo

Wbrew powszechnym mitom, drewno klejone warstwowo o pełnym przekroju nie pali się łatwo. W rzeczywistości, elementy konstrukcyjne z klejonki, o ile nie są wystawione na bezpośrednie, stałe działanie płomieni, często samoistnie gasną.

Tajemnica tkwi w procesie zwęglania. Zewnętrzna, zwęglona powłoka konstrukcyjnego drewna klejonego pełni funkcję ochronną, zabezpieczając wewnętrzne warstwy elementu konstrukcyjnego przed zniszczeniem.

Ten mechanizm zapewnia długotrwałą odporność na działanie ognia, pozwalając na projektowanie konstrukcji z drewna klejonego osiągających odporność ogniową nawet do R 90 minut. Fazowane narożniki belek dodatkowo stanowią obronę przed rozprzestrzenianiem się ognia.

Właściwości te potwierdzają klasyfikacje ogniowe uzyskane przez producentów, takie jak klasy EI 60 i REI 60 dla nienośnych ścian drewnianych i nośnych systemów stropowych, zgodnie z normą PN-EN 13501-2:2016.

Izolacja termiczna bez mostków

Drewno jest naturalnym izolatorem, a drewno klejone przenosi tę cechę na wyższy poziom efektywności. Charakteryzuje się bardzo niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła, który w poprzek włókien wynosi zaledwie λ = 0,16 W/(m·K).

Dzięki tym właściwościom, belka z drewna klejonego może być wbudowana bezpośrednio w mur lub dach bez ryzyka powstawania mostka termicznego, a w niektórych zastosowaniach może być wręcz używana jako dodatkowy izolator.

Niska przewodność cieplna drewna klejonego sprawia, że jest ono efektywne zarówno w wysokich, jak i niskich temperaturach. Ułatwia to prace wykonawcze, ponieważ montaż elementu w przegrodzie nie prowadzi do nadmiernej ucieczki ciepła ani problemów związanych z kondensacją pary wodnej czy nieestetycznymi przebarwieniami.

Prefabrykacja na miarę nowoczesnej budowy

Łatwość obróbki i montażu jest kolejnym czynnikiem, który przyczynia się do efektywności ekonomicznej stosowania drewna klejonego. Proces ten jest często maksymalnie zoptymalizowany poprzez prefabrykację, polegającą na obrobieniu i przygotowaniu konstrukcji do montażu już na etapie produkcji. Prefabrykacja drewna klejonego może obejmować kompleksowe operacje, takie jak wiercenie otworów pod śruby i sworznie, wykonywanie wcięć, a nawet wklejanie łączników i wkładek stalowych lub warstw obcego materiału.

Elementy trafiające na plac budowy są wówczas gotowe do wbudowania. Co istotne, w przypadku konieczności wprowadzenia poprawek lub drobnych modyfikacji, drewno klejone może być bez problemu obrabiane bezpośrednio na miejscu budowy, przy użyciu standardowych ręcznych narzędzi.

Pomimo możliwości osiągnięcia imponujących rozpiętości, elementy z drewna klejonego są stosunkowo lekkie, co jest ogromną zaletą na placu budowy.

Składowanie na placu budowy: klucz do zachowania jakości

Mimo że drewno klejone jest wyjątkowo trwałym materiałem, jego prawidłowe składowanie na placu budowy jest absolutnie niezbędne, aby zachować pierwotne parametry techniczne i estetyczne.

Drewno klejone warstwowo jest wrażliwe na wilgoć, a podobnie jak każdy inny materiał drewniany, zmienia wymiary wraz ze zmianą wilgotności. Szybkie i gwałtowne wysychanie wilgotnego drewna klejonego może prowadzić do powstawania pęknięć od wysychania, dlatego w przypadku nabrania wilgoci powyżej 12%, schnięcie powinno odbywać się powoli.

Elementy są często dostarczane owinięte folią plastykową, ale należy pamiętać, że folia ta służy przede wszystkim ochronie przed zabrudzeniem, a nie przed wilgocią. Aby zapobiec kondensacji wilgoci pod folią, należy ją usunąć niezwłocznie po dostawie. Jeżeli pod folią zgromadziła się wilgoć, należy ją całkowicie usunąć, aby umożliwić wysuszenie drewna, lub przynajmniej podziurawić, by woda mogła wyjść na zewnątrz. W przeciwnym razie może dojść do zagrzybienia i powstania niepożądanych przebarwień, takich jak sinizna.

Podczas składowania na zewnątrz, drewno klejone musi być przykryte plandeką, która jednocześnie zapewnia odpowiednią wentylację i chroni przed wilgocią z góry oraz wodą parującą z ziemi. Sztaplowanie powinno odbywać się na równym i suchym podłożu, z zastosowaniem przekładek umieszczonych pionowo jedna nad drugą, aby uniknąć ryzyka uszkodzenia lub złamania elementów podczas długotrwałego magazynowania.

Drewno klejone powinno zostać przeniesione pod dach tak szybko, jak to możliwe w trakcie trwania budowy, a także należy unikać obciążania silnie zawilgoconych belek, ponieważ podczas schnięcia może ulec zwiększeniu ugięcie. Ponadto, podczas podnoszenia dźwigiem należy stosować szerokie uchwyty i chronić krawędzie elastycznymi kątownikami, aby uniknąć mechanicznych uszkodzeń i śladów po podnoszeniu.

Drewno klejone BSH to zaawansowany materiał konstrukcyjny, który dzięki połączeniu niezrównanej wytrzymałości, plastyczności i naturalnej izolacyjności, oferuje architektom i budowniczym narzędzie do tworzenia ambitnych, trwałych i estetycznie satysfakcjonujących obiektów. Jego zalety techniczne i ekonomiczne sprawiają, że coraz częściej wygrywa on z tradycyjnymi materiałami w projektach wymagających najwyższej jakości i precyzji.  

źródło i zdjęcia: NordWOOD