Dřevostavby pro bydlení a rekreaci

architekt: ADR s.r.o,
zpracovatel projektu: AED project, a.s.
objednatel: RAS-REKONSTRUKCE A STAVBY, s.r.o.
realizační projekt,  dodávka a montáž dřevěné konstrukce: TAROS NOVA s.r.o.
materiály: lepené lamelové dřevo GL24h - Si, nerezová ocel ČSN 17 240 (WNr. 1.4301).
doba realizace: 2012

KRÁTKÝ POPIS DOMU
Jedná se o zděný objekt, s ŽB suterénem a stropy, obdélníkového půdorysu 15x7 m rozšířeného o dva přídavné obdélníkové půdorysy přidružených nižších objektů tvořících garáž a obývací pokoj. Přilehlé části domu mají plochou střechu. Hlavní část má sedlovou střechu o sklonu střešní roviny 35°.
Dřevěná konstrukce fasády je z rámů tvořených profilem 100/200 mm se světlou mezerou 100 mm, které kopírují po odsazení  dům ve vzdálenosti 185 mm. Rámy jsou vynášeny přes nerezové zámečnické prvky, které jsou opřeny o střechu a přikotveny pomocí chemických kotev do železobetonových věnců nosné konstrukce, případně betonových kvádrů dodatečně vytvořených ve zdivu.

DŘEVĚNÁ KONSTRUKCE

Nosnou konstrukci lze rozdělit na: a) hlavní nosnou konstrukci – přímé trubky z nerezové broušené oceli podepírané zámečnickými prvky (se kterými jsou pevně spojeny) opřenými na hřebenu, v úrovni pozednic a přikotvené do ŽB věnců, případně betonových kvádrů ve zdivu,
b) vedlejší konstrukci – lepené přímé nosníky (krokve a sloupy) tvořící rámy podepřené a připevněné k přímým trubkám hlavní nosné konstrukce,

Hlavní nosná konstrukce: přímé nosníky v 5 výškových úrovních z trubek TR-76,1/3 - nerez ocel, které jsou součástí kování, staticky působí jako spojité nosníky. Rozděleny jsou na dilatační celky po maximálně 6 m. Ocelové nosníky jsou s přesahem přes štíty podepřeny na poslední konstrukční krokvi střešní konstrukce, která je poslední podpěrou. Mezi krajními podpěrami jsou opřeny po 0,6 - 2,3 m, dle pozice krokví, na stěny jsou umístěny nejčastěji ve vzdálenostech 2,4 a 2,6 m.
Na hlavní nosné konstrukci jsou uloženy lepené přímé nosníky 100/200, GL24h s mezerou 100 mm. Fasáda je vystavena všem účinkům povětrnostních vlivů, dřevo použité na jednotlivé rámy je ze sibiřského modřínu, lepené pro 3. třídu použití, pouze bezbarvě impregnované. Díky netypickému užití je doporučeno, aby bylo dřevo trvale odvětráváno – jedná se o základní konstrukční ochranu dřeva, je totiž nutné udržovat prostor mezi dřevěnými prvky průchodný (riziko zvýšeného bobtnání dřeva a následně vadám při rychlém sesychání povrchových vrstev dřeva – důsledkem je vznik výsušných trhlin a tvarové změny).  Kvůli chemickým reakcím nesmí být na dřevěné prvky upevňovány žádné předměty pomocí jiné než nerezové oceli, vzhledem k použitému materiálu (nerez) jsou ocelové prvky bezúdržbové.

MONTÁŽ
Kvůli zateplení domu musely být zámečnické prvky rozděleny na část, která byla zabudována před tepelnou izolací, a do nich byla poté vsunuta a zajištěna druhá viditelná část vynášející dřevěné rámy.
Snadná rozebíratelnost konstrukce byla hlavním požadavkem při návrhu konstrukce, společně s jednoduchostí detailů kvůli povětrnosti. Tyto požadavky však zkomplikovaly montáž, hlavně nároky na přesnost vyrobených dřevěných prvků. Nerezová ocel má horší mechanické vlastnosti pro návrh než klasická ocel. Z tohoto důvodu bylo potřeba „dovyztužit“ přečnívající části vloženou ocelovou trubkou. Připojení dřevěných rámů na nerezovou konstrukci je realizováno kolíkovým spojem s vnitřním plechem. A nakonec je unikátní  fasáda na světě.

Architekt: atelier dwg, s.r.o.
Statika: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí
Objednatel dřevěné konstrukce: VCES a.s.
Realizační projekt,  dodávka a montáž dřevěné konstrukce: TAROS NOVA s.r.o.
Materiály: lepené lamelové dřevo GL24h, řezivo – jakostní třídy S10(pevností třídy C24), ocel S235, S355
Doba realizace: 2011-2012

ÚVODNÍ FAKTA A ŠPETKA HISTORIE

Friesovy boudy se nacházejí v nadmořské výšce 1200 m ve střední části Krkonoš mezi středisky Špindlerův Mlýn a Pec pod Sněžkou. Horské chaty leží mimo hlavní turistická centra, a tak poskytují klidné prostředí pro dovolenou.
První zmínka o Friesových boudách je ve vrchlabském urbáři roku 1676, kdy Jiří Fries dostal povolení postavit boudu.Budaři se věnovali práci v lese, chovu dobytka, výrobě mléčných produktů a senaření. Původní objekt z minulého století ubytovacího zařízení Andula byl včetně základů zbourán a hned poté na jejím místě začala vznikat nová dřevěná konstrukce horského penzionu, o které pojednává tento článek.

ZEVRUBNÝ POPIS
Budova Anduly má obdélníkový půdorys o rozměrech 17x37 metrů. Je částečně podsklepena a tvoří ji dvě podlaží a obytné podkroví zakryté sedlovou střechou o sklonu střešních rovin 40° a s výškou hřebene 12,5 m.Objekt má navržen nosný systém převážně z lepeného lamelového dřeva GL24h.
Nosnou konstrukci budovy nelze zařadit mezi obvyklé dřevěné konstrukce patrových budov. Odlišuje se zejména velkou intenzitou zatížení a tím i odpovídajícími dimenzemi nosných prvků, netradičním uspořádáním nosných prvků podle požadavků dispozice a řešením konstrukčních detailů.

Pro názornost - nahodilá klimatická zatížení dle EC:
Vítr (V. oblast)… vb,0 =31m/s
Sníh (VIII. oblast)…sk = 8,41kN/m2
Základní tíha sněhu a normové zatížení větrem byly uvažovány na základě závazných informací Českého hydrometeorologického ústavu.

Dispozice objektu
V prvním nadzemním podlaží (přízemí) se nachází vstupní část, restaurace, kuchyně s provozními prostory, hygienická zařízení a garáž pro rolbu s dílnou.
Ve druhém podlaží jsou situovány ubytovací pokoje.
V podkroví se nacházejí obytné prostory.
Vstupní a komunikační sekce budovy (cca 6,7x11,3m v prostoru 1. NP a 2.NP) je uvažována v kombinaci zděných a železobetonových konstrukcí.
 
DŘEVĚNÁ KONSTRUKCE A KOTVENÍ
Kromě smrkového lepeného lamelového dřeva GL24h a rostlého dřeva z jehličnanů C24 jsou některé prvky provedeny z oceli – jedná se o dva sloupy a jeden průvlak v přízemí a závěsy markýzy.

Základní části prostorového nosného systému
Sloupy jsou navrženy na výšku podlaží a jsou kloubově uloženy na obou koncích. Sloupy mají obdélníkový nebo čtvercový průřez 160až 240 mm/200 až 350 mm. V místě garáže jsou navrženydva sloupy ocelové z válcovaného profilu HEA 240.

Průvlaky jsou osazeny na nosných sloupech konstrukce budovy, a to v podélném i příčném směru.Působí jako prosté nebo spojité nosníky na různá rozpětí. Průvlaky mají obdélníkový průřez 160 až 240 mm/300 až 650 mm. Největší profil 2x200/650 se nacházínad garáží, kde je rovněž průvlak z válcovaného ocelového profilu IPE550, který je k ocelovým sloupům připojen rámově. Zvláštností jsou dva průvlaky nad prostorem restaurace – kuchyně a jeden průvlak nad garáží pro rolbu, které jsou vynášeny příhradovými nosníky, zabudovanými ve stěnách ve 2. NP – průvlaky tvořípásy těchto nosníků, diagonály příhradových nosníků sestávají z prvků 160/200 mm ze dřeva C24.

Stropní nosníky 1. NP a 2. NP jsou navrženy z obdélníkového průřezu z rostlého dřeva (C24) dimenze 140/300 mm (strop nad 1.NP), resp. 120/280 (strop nad 2.NP).
Zajištění průvlaků i stropnic, jejich příčné a torzní stability,také vzájemné spolupůsobení je zajištěno záklopem (dřevěné fošny kladené šikmo pod úhlem 45°).

Krov sestává z vrcholové vaznice (obdélníkový průřez 240/450 mm), ze středních vaznic (obdélníkový průřez 240/450 mm), pozednic (resp. podélných průvlaků o průřezu 240/400 mm), podpůrných sloupů, vzpěr, krokví (v místě vazeb 160/260 mm lepené, mimo ně 140/260 mm z rostlého dřeva), kleštin, šikmého bednění z prken tl. 35 mm a doplňkových prvků. Prkna v polích se střešními okny jsou kladena rovnoběžně. Celé bednění je ještě diagonálně provázáno zavětrovacími pásky.

Plochá střecha je tvořena příčnými průvlaky 160/400 mm a vaznicemi 200/400 mm. Pro zajištění jejich příčné a torzní stability jsou zaklopeny fošnami kladenými šikmo pod úhlem 45 °.

V prostoru před restaurací je u podélné obvodové stěny navržena markýza s vyložením cca 2,20 m. Markýza je tvořena podélně orientovanými prvky 120/240 mm (C24), které jsou vynášeny průvlaky z lepeného dřeva GL24 rozměrů 160/400 mm. Na konci vyložení průvlaků jsou osazeny závěsy z ocelových trubek TR ø 76/5 (ocel S355).

Po bednění a parozábraně je ve střešním plášti tepelná izolace na bázi polyuretanu PIR (polyisokyanurát) tl. 160mm. Nad touto vrstvou je větraná mezera tl. 60 mm tvořená kontralatěmi 60/60 kotvenými přes tepelnou izolaci vruty do krokví. Na tyto kontralatě je provedeno druhé dřevěné bednění, na které je položen titanzinkový plech břidlicově šedé barvy s úhlovými a stojatými drážkami s vloženým těsněním.Hřeben střechy je větraný, s úpravou proti zapadání sněhem.

Obvodové stěny jsou z exteriéru izolovány v soklové části extrudovaným polystyrénem, dále pak expandovaným polystyrénem kotveným a lepeným k sádrovláknitým deskám. V obvodovém plášti je dále tepelná izolace na bázi minerální vlny. Z vnější strany je polystyrén chráněn stěrkou s výztužnou mřížkou.

Štítové zdi objektu  a dřevěný obklad vikýřů je z hoblovaných prken. Obklad je opatřen červenou lazurou v několika vrstvách.
Veškeré prvky dřevěné konstrukce jsou opatřeny impregnací. Ocelové prvky spojů uvnitř budovy i  vystavené vlivům vnějšího prostředí jsou žárově pozinkované.

Spoje a přípoje
Spoje dřevěných prvků jsou uvažovány kolíkového typu – ocelové hřebíky, vruty, svorníky, přesné svorníky a kolíky – s vloženými ocelovými plechy, případně jsou použity systémové tvarové elementy.
Kotvení sloupů k základům je uvažováno pomocí ocelových kotevních botek a chemických lepených kotev vodotěsně zajištěných v oblasti hydroizolace.

ZTUŽENÍ
Nosná dřevěná konstrukce budovy tvoří prostorový prutový systém s nosnými plošnými stěnovými a stropními prvky.
Stěnové panely jsou s dřevěnými výztužnými prvky 60/160 a oboustranným nosným opláštěním ze sádrovláknitých desek tloušťky 12,5 mm připevněnými ocelovými sponkami. U všech příčných stěn bez vložených vnitřních výztuh, které ve většině případů zajišťují stabilitu,jsou stěny vyztuženy diagonálně orientovanými ocelovými prvky z tyčí ø16 mm (S235).
Záklop stropů i střechy je kladen šikmo pod úhlem 45°, a takto vytváří tuhý celek, který je napojen na nosné schodišťové jádro, které je vyzděné z POROTHERM 45 P+D a má monolitické železobetonové stropy tl.180 mm z C30/37. Na toto jádro jsou uložené dřevěné prvky stropů.

MONTÁŽ
Náročnost této konstrukce jsme si uvědomovali již na začátku výroby, protože každá z jedenácti vazeb byla jiná. Množství různých detailů vedlo k vytvoření 201ks výrobních opracování dřeva a vzniklo 141 druhů atypických zámečnických prvků. Návrh dřevěné konstrukce z mnoha různých profilů ve výsledku sice uspořil z ceny dřeva, která se odvíjí od objemu dřeva, byl však komplikovaný pro realizaci, ať již při projekci výrobní dokumentace nebo při montáži a následném oplášťování konstrukce.
Sestavení této stavebnice, tvořené dřevěnými prvky a vnitřními plechy zajištěnými prostředky kolíkového typu, napomáhaly jeřáby: zpočátku autojeřáb o nosnosti 20t, posléze věžový jeřáb.
Kvůli sněhové nadílce byla přerušena montáž po prvním patře budovy, skelet byl zakryt folií, aby se na jaře mohlo pokračovat. Nyní již je konstrukce dokončena a její krásný výhled na Krkonoše si můžete prohlednout i vy.

Zdroje:
http://www.friesovyboudy.cz/cz/aktivity/historie/
http://www.penzionandula.cz/
http://stavba.tzb-info.cz/nosne-systemy-drevostaveb/8928-drevene-nosne-soustavy-budov
http://byznys.ihned.cz/c1-39193330-domy-na-horach

text: Bc. Eva Grochalová, TAROS NOVA s.r.o.