sl. 1. Oblici punog drva (oblo, rezano, lamelirano)
Drvo je prirodni materijal koji se dobiva preradom drvenastih biljaka, u pravilu od debla stabala.
Zahvaljujući ponajprije karakterističnoj ‘toplini’ u vizualnom i taktilnom smislu, drvo je rado korišten materijal u oblikovanju vanjskih prostora, no s obzirom na organsko podrijetlo zbog kojeg je u usporedbi s drugim materijalima daleko osjetljivije na mnogo organskih i anorganskih čimbenika, izuzetno je važno na ispravan način projektirati i izvesti elemente od drva kako bi se osigurala njihova otpornost i trajnost.
Za proizvodnju građevnog drva koje se koristi u vanjskim prostorima koriste se bjelogorične i crnogorične vrste, pri čemu molekularni sastav (suha tvar 1 i voda),2 stanična struktura (stanična vlakna koja karakterizira rast u različitim smjerovima 3 te anatomska struktura (srž,4 bijel,5 godovi,6 kora i eventualno smolasti kanali) 7 utječu na njihova fizička obilježja 8 koja određuju tehnička svojstva i mogućnosti korištenja pojedine vrste drva.
sl. 2. Anatomska struktura drveta (1—srčika, 2—meko drvo, 3—godovi, 4—floem, 5—kora)
Jedno od najznačajnijih fizičkih obilježja drva jest njegova higroskopnost — upijanje (bubrenje) i otpuštanje vode (utezanje) pod utjecajem vlažnosti ambijenta.9 Prirodna vlažnost drva (odnos mase vode u drvu i mase sušenog drva) jest oko 45%, dok je za uporabu u vanjskim prostorima prikladno prosušeno drvo vlažnosti 15 20%.10
S obzirom na različite smjerove rasta i gustoće staničnih vlakana, drvo se različito širi u različitim smjerovima, što pod utjecajem utezanja i bubrenja može uzrokovati promjene presjeka (uvijanje, koritanje) i pucanje drva.
Uvodno spomenuta ‘taktilna toplina’ drva rezultat je slabe toplinske vodljivosti (oko 100 puta manja u usporedbi s čelikom, 5 do 6 puta manja u usporedbi s opekom),11 dok ‘vizualna toplina’ proizlazi iz boje, strukture i teksture drva.
Najznačajnija tehnička obilježja drva u kontekstu primjene u vanjskom prostoru jesu tvrdoća, otpornost na habanje (ovisno o prostornoj gustoći i vlažnosti drva),12 prirodna otpornost na vlažnost, gljivice i mikroorganizme, 13 elastičnost te vlačna i tlačna čvrstoća.14
Osim prirodne otpornosti pojedine vrste drva, na trajnost drvenih elemenata ključan utjecaj imaju način primjene i uvjeti okoliša tijekom uporabe. Osnovna je razlika u načinu primjene u tome radi li se o vertikalnoj ili horizontalnoj plohi odnosno elementu.
Tablica 1. Trajnost pojedinih vrsta drveta ovisno o uvjetima okoliša
Jasno je da će vertikalna obloga ili stup konstrukcije (uz primjerenu zaštitu od zapljuskivanja) biti manje izloženo mehaničkim oštećenjima i močenju od horizontalne grede ili obloge hodne plohe te samim time zaštićenije od negativnih utjecaja habanja, truljenja i sl.
Utjecaj atmosferilija (oborina) i sunčeva zračenja u vanjskom prostoru rezultira promjenom boje drva zbog procesa fotooksidacije i raspucavanja lignina. Što se uvjeta okoliša tiče, osnovni je princip da se trajnost drva značajno smanjuje u uvjetima kontinuirane promjene vlažnosti (močenje — sušenje) zbog stalno prisutnog procesa utezanja i bubrenja.
Osjetljivost na velik broj čimbenika poput gljivica, insekata, sunčeva zračenja, temperaturnih promjena, vjetra, oborina, vlažnosti zraka, vode (močenje, zapljuskivanje), kemikalija, soli (zimski uvjeti, blizina mora), kontakta s pojedinim metalima i sl. uvjetuje odgovarajuću zaštitu drva pri uporabi u vanjskom prostoru, koja podrazumijeva izbor prikladne vrste drva, odgovarajuću vlažnost pri ugradbi, preventivnu strukturnu zaštitu i kemijsku zaštitu.
sl. 3. Preventivna zaštita drvenih elemenata (1 — izvedba okapnice profiliranjem, 2 — pokrov vodootpornim materijalom, 3 — izvedba potkonstrukcije, 4 — odizanje od tla, 5 — zarezivanje)
Prihvatljivo je drvo uporabne klase 1 i 2,15 kojih vlažnost pri ugradbi treba biti oko 20%, odnosno što sličnija prosječnoj vlažnosti ambijenta tijekom uporabe.16
Preventivna strukturna zaštita obuhvaća čitav niz rješenja poput izvedbe okapnica profiliranjem drvenih elemenata, postave pokrova od vodootpornih materijala, izvedbe odgovarajuće potkonstrukcije (za hodne plohe), odizanja od tla, zarezivanja drvenih elemenata (većih presjeka) kako bi se osiguralo kontrolirano pucanje, uporabe metalnih spojnih sredstava otpornih na koroziju (inox, pocinčani čelik), izbjegavanja ugradbe izravno u beton ili tlo i sl.
Kemijska zaštita drva podrazumijeva završnu obradu svih stranica presjeka drvenih elemenata sredstvima poput lazurnih premaza,17 lakova/lak boja (lak emajla) 18 i impregnacija 19 na bazi vode, ulja ili organskih otapala, pri čemu je preporučljivo korištenje elemenata koji su zaštićeni tijekom proizvodnje i koji o načinu zaštite imaju odgovarajuću potvrdu (certifikat).
sl. 4. Promjena boje obloge od iroko drva tijekom 3 godine
U vanjskim se prostorima u pravilu koristi puno drvo, bilo kao oblo građevno drvo ili rezana (piljena) građa 20 različitih dimenzija presjeka, dok se rjeđe koriste lamelirani nosači.21 Eventualno je moguća i primjena prerađenog drva za izvedbu vertikalnih ploha, pri čemu se mora koristiti impregnirana, minimalno troslojna vodootporna (brodska) šperploča s ljepilom za vanjsku uporabu, uz odgovarajuću zaštitu rubova (posebice gornje plohe) od vode/vlage.
Za horizontalna i vertikalna oblaganja u vanjskom prostoru sve se više koristi WPC (‘plastificirano drvo’) — kompozitni materijal (smjesa drvenih i plastičnih vlakana) kojeg uz (prirodni) izgled i taktilnu toplinu drva karakterizira povećana trajnost, vodootpornost, stabilnost oblika i boje te jednostavno održavanje.22
Ovisno o tipu elementa i željenom oblikovanju drvenih konstrukcija, u vanjskim prostorima mogu se koristiti tesarski spojevi, drvena spojna sredstva (primjerice drveni trnovi), metalna spojna sredstva (čavli, vijci, stope, trnovi, zatege i sl.) 23 i lijepljenje.
1. suhu tvar čine celuloza (40–50%), lignin (20–40%) te različite primjese poput pigmenata, ulja i smola (do 5%)
2. razlikujemo slobodnu (kapilarnu) i vezanu (higroskopnu) vodu.
3. anizotropija
4. srž (srčika) su mrtve stanice (drvna vlakna) koje određuju mehanička svojstva drveta
5. bijel (bjeljika, meko drvo) su žive stanice (traheje), nositelji životnih funkcija drveta (provođenje vode, taloženje hranjivih tvari)
6. godovi (godišnji prirast) ukazuju na promjene godišnjih doba, odnosno na ciklički rast drveta. Egzotične vrste drveta zbog kontinuiranog rasta u pravilu nemaju godove (godovi mogu nastati kao rezultat izmjene sušnih i kišnih sezona)
7. kod crnogoričnih vrsta
8. uz egzotične vrste, drvo s naglašenom srži (tamnije boje) poput hrasta, bora, ariša i robinije predstavlja najpovoljniji izbor za primjenu u vanjskom prostoru. Jednoliku teksturu i boju imaju vrste poput smreke, jele i bukve, jednoliku teksturu s tamnijom srčikom imaju primjerice jasen i grab, dok vrste s naglašenom bijeli i jednolikom strukturom poput breze, johe i topole predstavljaju meka drva koja u pravilu nisu primjerena za primjenu u vanjskom prostoru. Treba napomenuti da fizička svojstva drveta mogu značajno varirati i unutar iste vrste ovisno o konkretnom stablu (na fizička svojstva utječu starost, brzina rasta, kvaliteta tla, količina svjetlosti koju je tijekom rasta stablo dobivalo) te o dijelu debla koje se koristi za proizvodnju drvenih elemenata.
9. drvo upijanjem i ispuštanjem slobodne vode u međustaničnom prostoru i vezane vode u staničnim stijenkama nastoji izjednačiti svoju vlažnost s postotkom vlažnosti okoline
10. isušivanje kapilarne vode moguće je izvesti razmjerno brzo, pri čemu se vlažnost drva smanjuje na oko 25%. Higroskopnu (staničnu) vodu potrebno je isušivati postupno (kako se ne bi narušila dimenzionalna stabilnost drva), pri čemu je isušivanje moguće izvesti prirodnim sušenjem na zraku u trajanju od 2 do 12 mjeseci ili umjetnim sušenjem (na temperaturi do 90°C za tvrda drva odnosno 90–115 °C za meka drva) tijekom 10–14 dana. Sušenjem se ujedno uništavaju gljivice i insekti u drvu.
11. koeficijent toplinske vodljivosti drva jest 0,1–0,4 W/mK
12. gustoća staničnih stijenki drva iznosi oko 1500 kg/m3, a prostorna je masa drva (pri vlažnosti 12%) 450–1200 kg/m3
13. prema prirodnoj otpornosti razlikujemo 5 uporabnih klasa drva, pri čemu je klasa 1 neotporno drvo (primjereno samo za uporabu u interijeru odnosno na vlažnosti do 20%) , drvo klase 5 vrlo je otporno drvo koje može biti konstantno izloženo vlažnosti većoj od 20% i otporno je na gljivice i mikroorganizme
14. zbog anizotropije tlačna čvrstoća drveta je 5–10 puta, a vlačna 20–30 puta veća u smjeru vlakana nego okomito na njih
15. prema trajnosti/otpornosti razlikujemo 5 klasa drva (1. klasa — vrlo otporno drvo; 2. klasa — otporno drvo; 3. klasa — srednje otporno drvo; 4. klasa — drvo male otpornosti; 5. klasa — neotporno drvo)
16. od ‘domaćih’ crnogoričnih vrsta (četinjača) za izvedbu u vanjskom prostoru najprikladniji je bor (Pinus sylvestris), a od bjelogoričnih vrsta (listača) hrast lužnjak (Quercus robur). Izvrsne fizičke i tehničke karakteristike za primjenu u vanjskom prostoru imaju četinjače poput crvenog cedra (Thuja plicata) i ariša (Larix decidua) te egzotične (tropske) vrste listača: tikovina (Tectona grandis), afzelia (Afzelia bipindensis), robinia (Robinia pseudoacacia) i dr.
17. —transparentni tankoslojni premazi koji teksturu drva ostavljaju vidljivom. Glavni sastojci tradicionalnih lazurnih premaza jesu ulje (laneno, orahovo), smola (jantarna, iz crnogoričnog drveća i sl.) i terpentin (kao otapalo). Kod suvremenih lazura razlikujemo poliuretanske (na bazi alkidnih smola) i akrilne (na bazi vode), pri čemu su poliuretanski lazuri veće čvrstoće, ali su osjetljivi na UV zračenje (zbog čega za vanjsku primjenu u sastavu moraju imati UV filtre i UV apsorbere), dok su akrilni otporni na UV zračenje i ekološki prihvatljiviji, no istovremeno su manje čvrstoće i manje sposobnosti penetracije u dubinu drva.
18. neprozirni debeloslojni premazi kojima se prekriva tekstura drva (u sastavu imaju veći udio pigmenata). Odlikuju ih vodoodbojnost i niska paropropusnost koja (pod djelovanjem vode u vanjskom prostoru) rezultira akumuliranjem vlage u drvu, što za posljedicu može imati ljuštenje premaznog filma.
19. impregnacije su tankoslojni premazi (debljine do 10μm) koji prodiru duboko u drvo, osiguravaju paropropusnost, a najčešće sadrže i biocide (koji sprječavaju razvoj plijesni te štite od gljivica i insekata) pa se zato često koriste i kao temeljni zaštitni sloj
20. rezanje mora biti paralelno s osi debla. Rezanu građu čine daske (d= 24(12–47) mm / h=250–300 mm), letve (6/24–33/48 mm), fosne (d=48 mm / h=250–300 mm), gredice (38/48–100/100 mm), grede (100/100 mm) i pragovi (160×160×2600 mm)
21. lamelirano se drvo zbog nosivosti, čvrstoće, stabilnosti oblika, otpornosti na pucanje i sl. u pravilu koristi za nosive konstrukcije, a iste karakteristike čine ga prikladnim i za primjenu u vanjskim prostorima
22. detaljnije o plastificiranom drvu (drvoplastičnim materijalima) u poglavlju Plastične mase i kompoziti
23. metalna spojna sredstva moraju biti odgovarajuće dimenzionirana i otporna na koroziju (izrađena od inoxa, pocinčanog čelika i sl.)
IZVORI FOTOGRAFIJA
Sl. 1. [Herzog, Natterer, Schweitzer, Volz, Winter, 2004: 38, 40]
Sl. 2. [Russell, Cutler, 2004: 16]
Sl. 3. [autor]
Sl. 4. [Holden, Liversedge, 2011: 76]
Izvor: Članak je preuzet iz knjige "Materijali i konstrukcije u arhitekturi vanjskih prostora", autora Damira Krajnika i objavljen je u suradnji s knjižarom UPI2M BOOKS. Više informacija o knjizi možete dobiti putem niže navedenih kontakata.
