Konstrukcje drewniane w budownictwie: tradycja i nowoczesność (część II)

Konstrukcje drewniane wg normy PN-EN 14081

Aktualne przepisy obligują każdego producenta i sprzedawcę drewna konstrukcyjnego do spełnienia szeregu wymagań. Obowiązki te wynikają z norm i przepisów, m.in.:

• PN-EN 14081-1:2016 Konstrukcje drewniane – Drewno konstrukcyjne sortowane wytrzymałościowo o przekroju prostokątnym,
• Norma PN-B-03150 Konstrukcje drewniane. Obliczenia statyczne i projektowanie, która określa wymagania dla projektantów konstrukcji drewnianych,
• Norma PN-EN 1995-1-1 „Eurokod 5. Projektowanie konstrukcji drewnianych,
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 11 sierpnia 2004 roku w sprawie sposobu deklarowania zgodności wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanym,
• Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 roku ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG, (tzw. CPR),
• Inne.

Przepisami stawiane są główne wymagania, m.in. to:

Drewno konstrukcyjne objęte jest systemem oceny zgodności, w których producent jest zobowiązany przeprowadzić badania oraz posiadać wdrożony, certyfikowany i nadzorowany przed jednostkę notyfikowaną system Zakładowej Kontroli Produkcji.

• Przed wprowadzeniem wyrobów do obrotu muszą zostać oznakowane.
• Producent jest zobligowany wystawić Deklarację właściwości użytkowych zgodnie z badaniem typu.
• Drewno musi mieć grubość co najmniej 22 cm, żeby mogło być wykorzystane w nośnych konstrukcjach drewnianych.
• W zakładzie produkcyjnym musi być osoba z odpowiednimi kompetencjami wymaganymi przy sortowaniu drewna. 

Wdrożenie norm i przepisów umożliwiło zapewnienie zgodności z wymaganiami prawnymi oraz wprowadzenie wyrobów na rynek polski i UE. Normy odnośnie do spełnienia warunków budowlanych obejmują m.in. wymagania dotyczące wytrzymałości konstrukcyjnej, ognioodporności (zgodnie z normą EN 13501), ochrony przed wilgocią oraz izolacji termicznej. Przepisy te regulowane są przez Krajowe Warunki Techniczne Budynków oraz normy europejskie, takie jak EN 1995 (Eurokod 5) dotyczący projektowania konstrukcji drewnianych.

W budownictwie najczęściej stosowane jest drewno konstrukcyjne o klasie wytrzymałości C24, zdefiniowanej przez europejskie normy techniczne, takie jak normy PN-EN 338. W rzeczywistości znaczy to, iż element drewniany klasy C24 spełnia wymóg wytrzymałości na zginanie o sile 24 MPa na 1 mm². Nawiasem mówiąc, drewno C24 jest wyższej klasy drewnem niż drewno C16.  
Dlaczego drewno klejone wypiera lite?

Drewno warstwowe uzyskuje się poprzez sklejanie ze sobą suszonych w suszarniach wielu warstw drewnianych desek, zwanych lamelami. Drewno klejone to popularny materiał konstrukcyjny powstający na skutek sklejenia ze sobą krzyżowo elementów drewnianych. Rozwinięcie rozwiązań w zakresie wytwarzania drewna klejonego, a przede wszystkim jakości wykonywania pozwoliło na szerokie zastosowanie w konstrukcjach drewnianych. Uzyskano w stosunku do litego drewna wzrost nośności nawet o 80% na korzyść drewna klejonego warstwowo dla elementów konstrukcyjnych. 

Drewno uznaje się jako materiał palny, natomiast drewno klejone warstwowo ma doskonałe właściwości przeciwpożarowe. Wynika to z tego, że nie posiada szczelin pomiędzy lamelami, tym samym zwęgla się równomiernie, tworząc warstwę „ochronną”, opóźniającą penetrację płomienia do wewnątrz. Wskutek spalania zmniejsza się objętość, a nie ulegają zmianie jego właściwości mechaniczne. Bardzo istotną zaletą jest w  przeciwieństwie do innych materiałów, że drewno nie traci w sposób nagły nośności, tzn. konstrukcja ulega zniszczeniu stopniowo, zachowując stateczność przez długi czas.
 

Najnowsze uregulowania prawne

Rozporządzenie Ministra Rozwoju i Technologii z 09.05.2024 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2024 r. poz. 726), wprowadza m.in. zmiany dotyczące możliwości zastosowania drewnianych elementów konstrukcyjnych. Warunki użycia konstrukcyjnych elementów z drewna, na podstawie dodanych przepisów pkt 4 i 5 do § 216 ust. 2 dopuszczone zostało zastosowanie również tych słabo rozprzestrzeniających ogień.

Ogólnie mówiąc, dopuszczono do stosowania w:

• konstrukcjach elementów liniowych (o dominującym jednym wymiarze), w szczególności belek i słupów, wykonanych z drewna klejonego warstwowo o minimalnym wymiarze przekroju poprzecznego co najmniej 14 cm, w budynku niskim (N) ZL, jeśli klasa odporności ogniowej tych elementów jest nie niższa niż R 30 i zastosowano rozwiązania ograniczające możliwość rozprzestrzeniania się pożaru między kondygnacjami;
• konstrukcjach dachowych elementów liniowych (o dominującym jednym wymiarze), wykonanych z drewna klejonego warstwowo o minimalnym wymiarze przekroju poprzecznego co najmniej 14 cm, w budynku niskim (N) lub średniowysokim (SW) hali sportowej lub krytego basenu, jeżeli klasa odporności ogniowej tych elementów jest nie niższa niż R 30.

Umożliwia to wykonanie np. słupów, belek z drewna struganego, bez konieczności stosowania zabezpieczeń ogniochronnych. Wymienione elementy nie stanowią bezpośredniego zagrożenia pożarowego oraz charakteryzują się odpornością ogniową. Natomiast złagodzenie wymagań w stosunku do budynków hal sportowych i krytych basenów zostało wprowadzone z uwagi na charakter użytkowania obiektów warunkujący mniejsze zagrożenie pożarem.

Do § 232 dodano ust. 8 i 9, zgodnie z którymi dopuszczalne jest także stosowanie wewnątrz warstwowego elementu oddzielenia przeciwpożarowego w budynku niskim (N) ZL III lub w budynku niskim (N) ZL IV elementów nośnych wykonanych z drewna litego czterostronnie struganego z fazowanymi narożnikami lub drewna klejonego warstwowo, o klasie reakcji na ogień nie niższej od D z dodatkowymi klasyfikacjami s1, d0 lub s2, d0. Z opisanego dopuszczenia można skorzystać pod warunkiem spełnienia łącznie następujących warunków:

• zabezpieczenia ogniochronnego elementów nośnych wykonanych z drewna przed ich zapaleniem okładziną klasy K2 60;
• wypełnienia pustych przestrzeni powietrznych materiałami o klasie reakcji na ogień co najmniej A2, d0;
• nieprowadzenie wewnątrz warstwowego elementu oddzielenia przeciwpożarowego instalacji oraz nieumieszczanie tam urządzeń, a także niewystępowanie w tym elemencie otworów instalacyjnych, z wyjątkiem odpowiednio zabezpieczonych otworów.

Opisane wyżej wymagania nie znajdują zastosowania w przypadku ścian oddzielenia przeciwpożarowego wykonanych w postaci dwóch niezależnych konstrukcyjnie ścian, jeżeli każda z tych ścian samodzielnie spełnia wymagania w zakresie klasy odporności ogniowej z uwagi na nośność ogniową, szczelność ogniową i izolacyjność ogniową (REI).

Nowe przepisy dla konstrukcji schodów drewnianych w budynkach niskich

Nowelizacja wprowadziła również możliwość zastosowania elementów nośnych wykonanych z drewna litego (o klasie reakcji na ogień nie niższej od D z dodatkowymi klasyfikacjami s1, d0 lub s2, d0) wewnątrz biegów lub spoczników schodów czy pochylni o budowie warstwowej, służących do ewakuacji. Dopuszczenie to dotyczy budynku niskiego (N) ZL III lub budynku niskiego (N) ZL IV wykonanego w klasie odporności pożarowej co najmniej „C”. By skorzystać z opisanej możliwości, należy jednak spełnić łącznie następujące wymagania:

• wykonanie biegów lub spoczników schodów lub pochylni w klasie odporności ogniowej podwyższonej o co najmniej 30 minut w stosunku do klasy określonej w § 249 ust. 3;
• wypełnienie pustych przestrzeni powietrznych materiałami o klasie reakcji na ogień co najmniej A2, d0;
• obudowanie od spodu biegów lub spoczników schodów, lub pochylni okładzinami ognioochronnymi wykonanymi w sposób ograniczający rozprzestrzenianie się ognia do ich wnętrza.

Opisane rozwiązanie pozwoli na wykonywanie bezpiecznych ciągów o układzie warstwowym, przy wykorzystaniu elementów nośnych wykonanych z drewna.

Konstrukcje drewniane to połączenie tradycji z nowoczesnymi technologiami. Rozszerzenie przepisów, a przede wszystkim wprowadzenie możliwości zastosowania elementów konstrukcyjnych z drewna pozwalają na rozszerzenie możliwości zastosowania ekologicznych rozwiązań jak i poprawę estetyki i funkcjonalności. 

Jeżeli interesują Was dodatkowe informacje, dotyczące tego tematu, zapraszamy do kontaktu z Rafałem Biernackim (rafal.biernacki@warta.pl)