Vícepodlažní dřevostavby a přínos 2. generace Eurokódu 5 pro jejich navrhování

Úvod

Na základě mandátu Evropské komise M/515 jsou připravovány aktualizace všech Eurokódů v zájmu zdokonalení pravidel pro navrhování stavebních konstrukcí v souladu s potřebami současnosti. V případě navrhování dřevěných konstrukcí byl již aktua­lizován Eurokód 5, jenž bude mít celkem pět částí, které mají v současnosti tento stupeň finalizace:

• prEN 1995-1-1 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby;
• prEN 1995-1-2 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-2: Navrhování konstrukcí na účinky požáru;
• prEN 1995-2 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 2: Mosty;
• prEN 1995-3 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 3: Provádění;
• ČSN P CEN/TS 19103: Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Navrhování dřevobetonových kompozitních konstrukcí – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby, ČAS, Praha 2022 (tato technická specifikace bude po ověření označena jako část 1-3 Eurokódu 5).

S ohledem na obrovský rozsah všech částí 2. generace Eurokódu 5 (celkem se jedná o více než 850 stran) byly části 1-1, 1-2, 2 a 3, které mají zatím status prEN, již vydány jako technické normalizační informace TNI a jsou dostupné na webových stránkách České agentury pro standardizaci ČAS. Je to z toho důvodu, aby se odborná veřejnost s nimi mohla začít seznamovat. Souhrnně lze říci, že jednotlivé části 2. generace Eurokódu 5 zahrnují mnoho zajímavého v oblasti navrhování dřevěných konstrukcí, jako např.: křížem vrstvené dřevo, tesařské spoje, různé způsoby spojování prvků ocelovými prostředky, řešení křehkých způsobů selhání spojů, vyztužování prvků, analýzy kmitání, řešení požární odolnosti, mostních konstrukcí. Části věnované provádění a dřevobetonovým kompozitním konstrukcím jsou potom části zcela nové. Část zabývající se prováděním je zaměřena na realizaci dřevěných konstrukcí, která doposud v Eurokódech byla zmiňována jen velice okrajově. Část věnovaná dřevobetonovým kompozitním konstrukcím přináší podrobné informace k jejich navrhování podle mezních stavů, k použitým materiálům, trvanlivosti, spřahování dřeva a betonu, detailům i montáži.

Tento článek je zaměřen na vícepodlažní dřevostavby, a proto jsou v něm zatím představeny pouze některé nové návrhové postupy, které v 1. generaci Eurokódu 5 (dále jen EC 5) nejsou uvedeny, nebo byly přepracovány.

Lehké dřevěné skelety

Lehké dřevěné skeletové systémy tvoří převážně fošny a prkna. Jejich sloupky jsou poměrně hustě vedle sebe, obvykle na vzdálenost 625 mm, což je dáno velikostí desek na bázi dřeva či sádry, kterými jsou oplášťovány. Rozlišujeme tři základní typy lehkých dřevěných skeletů: Balloon frame, modifikovaný Balloon frame a Platform frame. Platform frame má podlaží z dílů posazených na sebe a je v současnosti nejpoužívanějším typem lehkého dřevěného skeletu při stavbě jednopodlažních i vícepodlažních budov, viz obr. 1.

U vícepodlažních dřevostaveb s lehkým dřevěným skeletem je jedním z problémů řešení pevnosti dřeva kolmo k vláknům pod jejich sloupky a zatlačování těchto sloupků do horizontálních prahů. To, mimo jiné, způsobuje praskliny na fasádě. Této problematice jsme se proto v minulosti věnovali a na vícepodlažní dřevostavbě jsme prováděli příslušná měření, viz obr. 2.

Měření potvrdila, že deformace prahového prvku je ovlivněna jeho hustotou, danou druhem použitého dřeva či výrobku na bázi dřeva. Přípustné zatížení prahu je potom ovlivněno i přípustnou mírou jeho trvalé deformace. Nové posouzení podle EC 5 proto zavádí nový součinitel kmat zohledňující použitý druh dřeva či výrobku na bázi dřeva a upravený součinitel kc,90, který zohledňuje rozložení tlakových napětí v otlačovaném prvku/prahu.

V nové verzi EC 5 jsou též uvedeny postupy, jak vyztužit dřevěné prvky v oblasti soustředných tlakových napětí kolmo k vláknům (toto se týká např. uložení vazníků halových objektů z lepeného lamelového dřeva na spodní konstrukci).

Pro lehké dřevěné skelety je též velmi důležitý čas tf odpadnutí pláště protipožární ochrany, který chrání jejich sloupky či stropnice. Dosud bylo nutné tento čas zjišťovat požárními zkouškami, nebo předpokládat konzervativně, že se rovná času tch, kdy za pláštěm protipožární ochrany začíná docházet k zuhelnaťování dřeva. Nové znění EC 5 uvádí příslušné hodnoty času odpadnutí pláště protipožární ochrany tf, a to podle toho, zda se jedná o sloupky či o stropnice, u kterých hraje roli gravitace.

Samozřejmě i v případě lehkých dřevěných skeletů hraje roli jejich příčná tuhost, na kterou mají vliv tuhé stropní desky a smykové (výztužné) stěny. Nové znění EC 5 se věnuje smykovým stěnám velmi podrobně včetně jejich deformací po výšce budovy v případě vícepodlažních dřevostaveb.

Řešení tuhých stropních desek je potom věnována samostatná část EC 5, zaměřená na navrhování dřevobetonových kompozitních konstrukcí. Tato část řeší problematiku dřevobetonových kompozitních konstrukcí komplexně, jak již bylo zmíněno, obdobně jako jsme zvyklí u technické normy pro ocelobetonové kompozitní konstrukce.

U lehkých dřevěných skeletů je potom předmětem zájmu i jejich chování za požáru s ohledem na subtilnost skeletové konstrukce. Z různých požárních zkoušek víme, že zuhelnaťování sloupků a stropnic je případ od případu velmi rozdílné a ovlivňují jej různé faktory. Nové výpočty zuhelnatění dřeva podle nové verze EC 5 se snaží tuto skutečnost maximálně zohlednit.

Zavádějí nově výpočet nominálního zuhelnatění β_n = Π k_i β₀, kdy β₀ je základní návrhové zuhelnatění a Π k_i je součin příslušných modifikačních součitelů zuhelnatění k_i. Těchto součinitelů je celkem třináct a jejich účelem je pokud možno v co největší míře zohlednit vše, co zuhelnatění dřeva ovlivňuje (orientace vláken dřeva, mezery mezi prvky, spojovací prostředky, hustota a tloušťka výrobku na bázi dřeva atd.). Výpočty podle nového znění EC 5 jsou velmi inovativní, ale náročné.

Musíme si však uvědomit, že navrhování vícepodlažních dřevostaveb na bázi lehkého dřevěného skeletu znamená nejen pečlivý návrh z hlediska statiky, ale i řešení detailů a dále také jejich kvalitní provedení a údržba. Též si musíme uvědomit, že tento konstrukční systém je vhodný do čtyř či maximálně pěti nadzemních podlaží. Z různých analýz nicméně vyplývá, že právě do čtyř nadzemních podlaží se staví nejvíce vícepodlažních dřevostaveb.

Jednotlivé konstrukční systémy jsou zastoupeny následovně:

• 55 % lehké dřevěné skelety;
• 27 % moduly z CLT;
• 9 % těžké dřevěné skelety;
• 8 % CLT panely;
• 1 % roubenky.

S ohledem na to, že se lehké dřevěné skelety stále nejvíce používají na vícepodlažní dřevostavby, věnujme větší pozornost jejich provádění z hlediska požární bezpečnosti, které si v jejich případě zaslouží mimořádnou pozornost. U lehkých dřevěných skeletů je třeba zabránit následujícímu:

• hoření nosných a výztužných konstrukcí;
• vniknutí ohně a kouře do stěn a stropů spoji a instalacemi, jakož i šíření ohně v jejich dutinách;
• šíření ohně a kouře přes spojovací prostředky v místě styků požárních úseků.

Za účelem splnění těchto požadavků by měla být dodržována následující pravidla.

Požadavky na stěny a stropy, sloupy a nosníky

• Stavební materiály

Dřevo by mělo splňovat požadavky třídy S 10. Vlhkost dřeva by měla být 15 ± 3 %. Přesnost rozměru průřezu přitom nesmí překročit ± 1 mm při hodnotě referenční vlhkosti 15 %. Izolační materiály musí být nehořlavé s bodem tavení ≥ 1 000 °C. Jednovrstvé izolační vrstvy se spoji na sraz musí mít vysokou hustotu. Spoje dvou vrstev izolace musí být vystřídané (nesmí být nad sebou). Smí se přitom použít hořlavé parozábrany a fólie pro zajištění vzduchotěsnosti konstrukce.

• Protipožární obložení

Protipožární obložení musí po dobu minimálně 60 minut zabránit vzplanutí nosných a výztužných prvků ze dřeva a materiálů na bázi dřeva. Kromě toho musí být klasifikováno jako K₂60 podle ČSN EN 13501-2 [4]. Protipožární obložení musí být celoplošné a průběžné, z nehořlavých materiálů. Musí být provedeno s vystřídanými spoji, spoji s drážkou nebo spoji na pero a drážku.

• Stavební prvky

Stavební prvky s požárním obložením musí být na základě výsledků ověření požární odolnosti klasifikovány jako REI 60 nebo EI 60 podle ČSN EN 13501-2 [4]. Vysoce požárně odolné stěny, které jsou povoleny místo odzkoušených protipožárních stěn, a vysoce požárně odolné stěny na nezbytných schodištích s protipožárním obkladem musí být klasifikovány na základě výsledků ověření požární odolnosti jako REI-M 60 nebo EI-M 60 podle ČSN EN 13501-2 [4]. Stěny a smykové stěny je třeba zkonstruovat s celoobvodovým protipožárním obložením a jejich dutinu musí vyplňovat izolační materiály. Stropy musí být konstruovány s protipožárním obložením na spodní straně. Stropy s dřevěným rámem nebo deskami na bázi dřeva musí mít po obvodě dřevěné profily, které musí být vsazeny mezi střešní nosníky nebo žebra.

Mezi střešní nosníky nebo žebra musí být umístěn v těsném dotyku izolační materiál. Konstrukce podlahy (plovoucí potěr nebo plovoucí podlaha, prvky suchého potěru) včetně provedení dilatačních spár musí splňovat požadavky na požárně bezpečné obložení. To je splněno, když je izolační materiál o tloušťce minimálně 20 mm a je nehořlavý, plovoucí potěr má tloušťku minimálně 30 mm a je vyroben z nehořlavých materiálů či vícevrstvých prvků suchého potěru s tloušťkou minimálně 25 mm, nehořlavých sádrokartonových desek nebo sádrovláknitých desek a když je celé olemování podlahy vyrobeno z nehořlavých materiálů. Vysoce požárně odolné sloupy a nosníky musí mít všechny protipožární obložení.

• Styky sloupů, nosníků, stěn a stropních prvků

Styky sloupů, nosníků, stěn a stropních prvků musí být provedeny s protipožárním obložením.

Kromě toho musí být spoje provedeny přesně, aby se protipožární obložení neroztrhlo v případě deformace způsobené požárem. Z toho důvodu musí být prvky v oblasti připojení spojeny vruty s maximální roztečí 500 mm. Vruty vyžadují minimální průměr závitu 12 mm a minimální hloubku zašroubování 70 mm. Alternativně lze použít vruty nebo závitové tyče o minimálním průměru 8 mm, pokud je vzdálenost mezi spojovacími prvky menší než 500 mm a je prokázána požadovaná únosnost spojení minimálně 0,85 kN na běžný metr (při běžné teplotě).

Spoje musí být uzavřeny nehořlavými materiály (např. výplňovými nebo krycími pásy). V případě potřeby provést styky ke stěnám a stropům s nižší požární odolností než v případě vysoce požárně odolných prvků nesmí dojít k přerušení protipožárního obložení prvků. Styky mezi stěnami musí být realizovány tak, aby stěny mohly být sešroubovány k sobě. Pro spojení mezi stěnami a stropy musí být stropní nosníky a trámová konstrukce s obvodovým rámem stěn přišroubovány v maximální vzdálenosti 500 mm. Tato vzdálenost platí také pro spojení mezi stropy a svislými průběžnými stěnami (směr osy stropních nosníků musí být rovnoběžný s dřevěnými prahy v konstrukci stěny). Ve stycích mezi stěnou a stropními prvky musí být aplikován stlačený pás o minimální tloušťce 20 mm z izolačních materiálů.

• Otvory pro dveře, okna a další instalace

Otvory pro dveře, okna a další instalace vyžadují zvláštní pozornost. Pokud jsou otvory pro dveře, okna, rozdělovače a skříňky osvětlení zabudovány do vysoce ohnivzdorných prvků, musí být protipožární obložení uvnitř otvorů provedeno s přesazením spár, spojem s drážkou nebo spojem na pero a drážku.

Požadavky na instalace

Instalace (potrubní a ventilační systémy) by neměly pronikat do vysoce požárně odolných stavebních prvků. Musí být umístěny před stěny nebo pod stropy či do šachet a kanálů. V případě elektrického vedení lze do stěn a stropů pokládat jednoduché potrubí nebo jednoduché obkladové trubky z nehořlavých materiálů až se třemi řadami vedení, které slouží k zásobování sousední místnosti v rámci stejné užitné jednotky. Dutiny v požárním obložení vzniklé v důsledku prostupů vedení musí být vyplněny nehořlavými materiály. Odchylně je možné instalovat jednodutinové nástěnné krabice pro instalaci zásuvek, vypínačů a rozdělovačů, pokud je splněna minimální vzdálenost 150 mm k dalšímu dřevěnému sloupku. Nástěnné krabice v dutině proti sobě musí být instalovány odsazeně.

Těžké dřevěné skelety

Těžké dřevěné skelety jsou prostorové nosné konstrukční systémy vytvořené ze svislých a vodorovných nosných prvků, v případě vícepodlažních dřevostaveb většinou z lepeného lamelového dřeva. Obecně však mohou být provedeny též z hraněného řeziva, vrstveného dřeva, Parallamu či Intrallamu. Kompletují se potom ve většině případů nenosnými obvodovými plášti a dělicími konstrukcemi příček. Těžké dřevěné skeletové konstrukční systémy se vyznačují velkou půdorysnou dispoziční volností a pro vícepodlažní dřevostavby o velkém počtu podlaží se používají nejčastěji.

Novodobé konstrukce těžkých dřevěných skeletů se liší provedením styků vodorovných a svislých prvků. Předně je to skelet s dvojdílnými sloupy a jednodílnými průvlaky, který se však příliš nepoužívá. Velmi často se však používá skelet s jednodílnými sloupy a dvojdílnými průvlaky, viz obr. 7, u kterého se však musí dát velký pozor na tah kolmo k vlákům dřeva v přípoji průvlaku ke sloupu.

Na obr. 7 je vícepodlažní dřevostavba od architekta Schigeru Bana v Curychu, která byla otevřena v roce 2013. Její unikátní a řemeslně precizní dřevěnou konstrukci s dobrou požární odolností realizovala firma Blumer-Lehmann. Konstrukce dřevěného skeletu byla v tomto případě ovlivněna klasickou japonskou technikou spojování konstrukčních prvků. V současnosti se nejvíce používá skelet s jednodílnými sloupy a průvlaky, viz obr. 9.

Tento konstrukční systém lze kombinovat s výztužnými železobetonovými jádry či smykovými (výztužnými) stěnami z křížem vrstveného dřeva. U tohoto provedení dřevěného skeletu však musíme použít různé ocelové prvky ve spojích sloupů a průvlaků. K problematice spojování prvků dřevěných konstrukcí různými spoji je v 2. generaci EC 5 poměrně hodně nových informací včetně dokonalejšího řešení jejich požární odolnosti.

Na těžké dřevěné skelety se používají tyčové prvky většinou z lepeného lamelového dřeva, u kterého celistvost lepených spár za požáru nemá tak významný vliv na únosnost jako u křížem vrstveného dřeva. Nicméně při navrhování tyčových prvků z lepeného lamelového dřeva na účinky požáru je nyní možné zohlednit i jejich polohu v konstrukci (nosník či sloup) a směr jejich zuhelnaťování.

Výpočty požární odolnosti těžkých skeletů jsou velmi transparentní; byly používány i v minulosti a ověřovány požárními zkouškami v zájmu jejich zdokonalení. Za zmínku stojí např. vícepodlažní dřevostavba Mjøstårnet v Norsku, která má osmnáct podlaží a je jednou z nejvyšších dřevostaveb v Evropě, viz obr. 10.

V tomto případě byly výpočty požární odolnosti sloupů z lepeného lamelového dřeva provedeny podle 1. generave EC 5 a ověřeny požárními zkouškami trvajícími 90 minut. Po vypnutí hořáků sice dřevo dále mírně zuhelnaťovalo, viz obr. 11, ale po několika hodinách se zastavilo. Potvrdilo se tím, že prvky z lepeného dřeva mají vysokou požární odolnost a pro vícepodlažní dřevostavby jsou velmi vhodné.

Díky tomu, že v posledních letech byla provedena celá řada různých požárních zkoušek, které byly průběžně představeny v minulých číslech časopisu Stavebnictví, doznala 2. generace EC 5 výrazného vylepšení a nyní je možné počítat požární odolnost dřevostaveb až na požární odolnost 120 minut. Dá se předpokládat, že tato doba požární odolnosti bude u vícepodlažních staveb v určitých případech požadována.

Masivní deskové systémy

Při realizaci vícepodlažních dřevostaveb se stále více uplatňují panely z křížem vrstveného dřeva CLT, které jsou velmi inovativním výrobkem na bázi dřeva vytvářejícím předpoklady pro větší uplatnění dřeva ve stavebnictví. Křížem vrstvené dřevo je výrobek, který byl poprvé použit v Německu a v Rakousku v devadesátých letech 20. století. Pro výrobu CLT panelů sice existuje evropská výrobková norma, která v tuzemsku byla zavedena jako ČSN EN 16351 [1], pro navrhování konstrukcí z CLT panelů však v dosud platném Eurokódu 5 (ČSN EN 1995-1-1 [2]
a ČSN EN 1995-1-2 [3]) návrhová pravidla nejsou zahrnuta.

Jejich navrhování tak do jisté míry až do současnosti bylo velice individuální. CLT panely se daly na běžné namáhání, jako je ohyb nebo tlak, navrhnout pouze podle základních pravidel stavební mechaniky. Problematické však bylo zohlednění spolupůsobení vnitřních vrstev CLT panelu s jeho podélnými vrstvami, zejména tuhost vnitřních vrstev, které toto spolupůsobení zajišťují, viz obr. 12. Problematické též bylo navrhování CLT panelů na účinky požáru z hlediska možné delaminace jeho jednotlivých vrstev. Velmi specifické dále bylo uplatnění panelů v nosné konstrukci budov a též návrh spojů CLT panelů. Pravidla pro navrhování konstrukcí z CLT za běžné teploty i na účinky požáru jsou však již součástí zpracovávané nové verze EC 5, která byla připravena na základě provedení rozsáhlých zkoušek, a to jak mechanických, viz obr. 12, tak i požárních, viz obr. 13.

V tomto článku uveďme jen stručnou informaci o chování křížem vrstveného dřeva CLT za požáru. Toto chování je totiž významně ovlivněno celistvostí jeho lepených spár a jeho případnou delaminací. Pokud totiž dojde k delaminaci CLT panelů, může to mít významný dopad na rozvoj požáru. Tato skutečnost je zohledněna v novém znění EC 5 následovně: stanovení účinné tloušťky CLT panelu hef různé skladby vrstev závisí na tom, zda je CLT panel použit na stropy či stěny, zdali je, nebo není chráněn pláštěm protipožární ochrany a zdali má, či nemá zaručenu celistvost lepených spár.

Křížem vrstvené dřevo je pro vícepodlažní dřevostavby velmi vhodné, zejména v případě obytných budov. Přestože v Evropské unii platí soubor společných technických norem včetně Eurokódu 5 pro všechny členské státy a tyto technické normy popisují, jak navrhovat a používat dané materiály i konstrukce, každý stát si sám reguluje požadavky na ně a na celé stavby. Mezi ně patří i požadavky na jejich požární bezpečnost. V následujícím textu jsou prezentovány informace o tom, jak tyto požadavky řeší v některých zemích Evropy.

Rakousko

Za vzor při realizaci vícepodlažních dřevostaveb je nám dáváno Rakousko, kde existuje i unikátní vícepodlažní dřevostavba HoHo Wien, viz obr. 14, což je nejvyšší dřevostavba postavená v Rakousku. Do roku 2019 se jednalo o nejvyšší dřevostavbu na světě výšky 84 m s 24 nadzemními podlažími. Velmi důležité je však vědět, že vedle HoHo Wien byla postavena také menší budova ze stejných materiálů a za použití stejných technologií, která sloužila k testování konstrukčního systému, zvýšení efektivity a pochopení metodiky při stavbě samotné budovy HoHo Wien.

Materiály použité na stavbu byly převážně dřevo a beton. Na budovu se použilo 4 350 m3 dřeva, což je 75 % z celkového množství použitého stavebního materiálu. Ztužující jádra jsou ze železobetonu, sloupy z lepeného lamelového dřeva (průřezů 0,4 × 0,4 m – 0,4 × 1,08 m), stěny jsou z CLT panelů (rozměrů 4,8 × 3,5 m), stropy dřevobetonové (z CLT panelů a betonu) a jejich okrajové nosníky jsou z betonových prefabrikátů (průřezů 0,4 × 0,6 m).

Návrh takovéto stavby by podle rakouských předpisů požární bezpečnosti nebyl možný (stavby s dřevěnou nosnou konstrukcí mohou být stavěny maximálně do šesti nadzemních podlaží). Pro návrh byl proto použit požárně inženýrský přístup PBD (Performance-based Design). Požární odolnost prvků nosné dřevěné konstrukce prokázaly požární zkoušky. Únikové cesty (schodiště) jsou umístěny do železobetonových jader, stejně tak i výtahy.

Požární úseky jsou oproti předpisově možným zmenšeny (do 400 m²). Únikové cesty a přístupové cesty pro zásah hasičů se navrhovaly tak, aby byly co nejkratší. V budově se nachází požární poplachový systém a sprinklerový systém.

Velká Británie

Nejvyšší dřevostavbou ve Velké Británii a zároveň celosvětově jednou z největších staveb, která má nosnou konstrukci pouze z CLT panelů, je Dalston Works, viz obr. 15. Stavba se nachází v Londýně. Jedná se o desetipodlažní stavbu výšky 33 m s půdorysnou plochou 14 000 m². Budova je založena na betonové základové konstrukci. Ostatní nosné konstrukce, včetně výtahových šachet, jsou z CLT panelů. Podlahové panely jsou tl. 100–200 mm a stěnové panely tl. 100–140 mm. Povrch obvodových stěn tvoří obklad z cihel, takže na první pohled není zřejmé, že se jedná o dřevostavbu. Váha stavby je však výrazně nižší oproti tomu, kdyby byla postavena z betonu, což umožnilo navýšit počet bytových jednotek až o 25 %. Další výhodou, kterou přineslo použití CLT panelů, je rychlost výstavby. Stavba byla dokončena za pouhých osmnáct měsíců.

Požární ochranu vnitřních konstrukcí zajišťuje obklad ze sádrokartonových desek – např. únikové cesty určené pro protipožární zásah jsou z CLT panelů tl. 160 mm a obložené z obou stran dvojitou vrstvou sádrokartonových desek. Díky tomu konstrukce splňuje požární odolnost 120 minut. Požární odolnost samotných CLT panelů by pravděpodobně mohla stačit, ale pouze kdyby se jejich tloušťka zvýšila, což by zapříčinilo také zvýšení hmotnosti stavby. Vnější povrch obvodových konstrukcí je chráněn obkladem z cihel, jak již bylo zmíněno.

Z půdorysů budovy lze odvodit, že se v budově nachází několik únikových nebo zásahových cest. Dále lze předpokládat, že stavba je vzhledem k účelu budovy vybavena automatickými požárními hlásiči a sprinklerovým systémem.

Švédsko

Zajímavým uplatněním dřeva v případě vícepodlažní dřevostavby je budova Sara Kulturhus ve městě Skellefteå v severním Švédsku. Se svými 75 m je jednou z nejvyšších dřevostaveb na světě. Budova je přitom postavena z předem vyrobených modulů z CLT uložených mezi dvěma jádry z CLT panelů, viz obr. 16.

Finsko

Ve Finsku se pro návrh vícepodlažních budov z CLT nejvíce oproti samotným CLT panelům využívají moduly z CLT, viz obr. 17.

Závěr

Při výstavbě vícepodlažních dřevostaveb mají největší budoucnost masivní tyčové a deskové prvky z lepeného lamelového a křížem vrstveného dřeva. Z řady důvodů však nebudou vícepodlažní dřevostavby ve většině případů pouze ze dřeva. Budou u nich používány různé nezbytné železobetonové a ocelové prvky či v zájmu tuhé stropní konstrukce dřevobetonové stropy, viz obr. 18.

S ohledem na požadavky ve větší míře realizovat exponované dřevostavby byly úspěšně dokončeny čtyři části 2. generace Eurokódu 5 a příslušná evropská norma pro navrhování dřevobetonových kompozitních konstrukcí, která je od minulého roku již používána v tuzemsku, v Evropě i mimo Evropu.

V případě použití křížem vrstveného dřeva, které je poměrně novým výrobkem na bázi dřeva, vhodným pro výstavbu vícepodlažních dřevostaveb, si však musíme uvědomit, že se nejedná o jednoduchou záležitost. Výrobci sice dávají k dispozici příslušné dokumenty (osvědčení ETA, různé katalogy skladeb atd.), ale existují rozpory, do jaké míry lze kombinovat osvědčení ETA a EN normy. U vícepodlažních staveb, nejen z CLT, je též nesmírně důležitá jejich příčná tuhost. Tuhost je ovlivněna mimo jiné okenními a dveřními otvory. Klíčový je též přenos vodorovného zatížení mezi jednotlivými podlažími. S výškou stavby potom hraje roli otlačení dřeva kolmo k vláknům atd. 

V současnosti řešíme na UCEEB ČVUT v Praze rozborový úkol České agentury pro standardizaci s názvem Vytvoření normativních podmínek požární bezpečnosti pro větší využití dřeva ve stavebnictví, který by měl přispět k vytvoření lepších podmínek pro realizaci dřevostaveb u nás, včetně vícepodlažních. Při řešení této problematiky se snažíme maximálně využít možnosti, evropského systému požární bezpečnosti a příslušných EN a ISO norem , které již platí či budou v brzké budoucnosti platit.

Poděkování
Tento článek byl zpracován na základě poznatků získaných v rámci řešení rozborového úkolu České agentury pro standardizaci Vytvoření normativních podmínek požární bezpečnosti pro větší využití dřeva ve stavebnictví.

Zdroje:
[1] ČSN EN 16351 Dřevěné konstrukce – Křížem vrstvené dřevo – Požadavky. Praha: ÚNMZ, 2016.
[2] ČSN EN 1995-1-1 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Praha: ČNI, 2006.
[3] ČSN EN 1995-1-2 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1–2: Obecná pravidla – Navrhování konstrukcí na účinky požáru. Praha: ČNI, 2006.
[4] ČSN EN 13501-2 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb – Část 2: Klasifikace podle výsledků zkoušek požární odolnosti kromě vzduchotechnických zařízení. Praha: ČAS, 2017.