Vedno bolj gremo v zdravo gradnjo, vedno več je lesa

Les kot gradbeni material postaja tudi pri nas vedno bolj priljubljen. Zanimalo nas je, kakšne so prednosti in slabosti lesa, kako je s požarno odpornostjo in z določanjem njegove trdnosti, kje je pri uporabi lesa Slovenija itd. Naša sogovornica Jelena Srpčič je magistra gradbeništva. Že dolgo dela na Zavodu za gradbeništvo Slovenije (ZAG Ljubljana), kjer vodi Odsek za lesene konstrukcije.

Za katere države je po novem značilno, da gradijo lesene hiše?

V zadnjih dveh letih, odkar gre za trajnostno gradnjo in varovanje okolja, smo v srednji Evropi doživeli pravcato eksplozijo lesene gradnje. Glede tega smo se tudi v Sloveniji čisto spremenili! Še nedavno je pri nas proti lesenim hišam vladal močan odpor.

Češ, ne bomo vendar živeli v barakah.

Točno tako. V zadnjem času pa se je odnos do gradnje z lesom zelo spremenil. Decembra lani je izšla celo Uredba o zelenem javnem naročanju, po kateri naj bi les ali lesni izdelki obsegali kar tretjino materiala v vsaki novi zgradbi. Po moje je sicer ta zahteva precej sporna, saj je tretjina prostornine praktično nedosegljiv cilj za vse, razen za masivne lesene stavbe.

Če je brunarica, potem že.

Brunarica, ali pa zgradba iz križem lepljenih plošč.

Te plošče so res dobra iznajdba. O njih morava povedati kaj več.

Za primerjavo najprej nekaj o nosilcih. Pri lepljenih lameliranih nosilcih potekajo vlakna lesa v eni smeri, problem lesa pa je, da ima v eni smeri bistveno boljše lastnosti kot v drugi, pravokotni. Če bi hoteli imeti ploščo, bi dobili v smeri vlaken krasne lastnosti, pravokotno nanje pa slabe. Zato se plošče lepijo križno - ena plast lesa ima vlakna v eni smeri, druga v pravokotni, in tako dobimo ploščo poljubne debeline z enakimi lastnostmi v obeh smereh. Posamezne plasti so lahko spojene tudi brez lepila, ker nekateri menijo, da lepilo ni zdravo. Pri teh, ki smo jih tudi že preskušali v našem laboratoriju, so plasti povezane z lesenimi mozniki, tako da je plošča v celoti lesena, čeprav seveda ni tako toga kot lepljena.
Vedno bolj gremo v zdravo gradnjo, vedno več je lesa. Lepilo ni najboljši material, vendar ga je v lepljenem lesu malo, gre za čisto tanke plasti. Nekatera lepila so vsebovala formaldehid.

Ki je izpareval v bivalne prostore.

Ja, ampak to je bolj problem ivernih plošč, v njih ga je res veliko. Pri potrjevanju skladnosti gradbenih proizvodov je ena od lastnosti, ki jih moramo navesti, tudi sproščanje nevarnih snovi, med drugim formaldehida ali pentaklorfenola.

Ali lahko rečemo, da je potencialno največ lesa mogoče uporabiti v gradbeništvu?

Težko. Les uporabljamo tudi za pohištvo, za lesne plošče, uporablja se za celulozo in papir, pa tudi za kurjavo. V nekaterih državah ga res veliko porabijo v gradbeništvu, pri nas pa zaenkrat še ne. Problem naše države je umiranje lesarske industrije, predvsem primarne. Nič nismo vlagali, imamo zastarele žage - le nekaj je večjih, ostale so zastarele ali pa jih ni več, ker so propadle. Praktično je propadla tudi industrija lesnih plošč.

Kako je pri nas, kar se tiče trdnosti, standardiziran konstrukcijski les?

Nekoč, še po standardu JUS, smo imeli tri »klase« - prvo, drugo in tretjo - danes, po evropski zakonodaji, pa imamo 15 trdnostnih razredov, in sicer devet za mehki in šest za trdi les. Nekdanjim »klasam« ustrezajo razredi C18, C24 in C30. Črka pomeni les iglavcev - iz latinskega coniferous, iglavci -, številka pa njegovo upogibno trdnost v megapaskalih, to je njutnih na kvadratni milimeter. Les razvrščamo v trdnostne razrede na podlagi vizualne ocene ali s pomočjo strojev za razvrščanje.

Pri nas se konstrukcijski les razvršča pretežno vizualno. Pogoj za pridobitev CE certifikata pa je redno preverjanje postopkov razvrščanja – to ni enostavno, saj je treba oceniti in razvrstiti vsak kos posebej. V Sloveniji ima certifikat za razvrščanje masivnega lesa zaenkrat le eno podjetje, več pa jih razvršča les, iz katerega izdelujejo lepljene nosilce.

Za konstrukcijski les je najvažnejša upogibna trdnost, ali ne?

Ja. Za različne materiale se »kot karakteristična« upošteva različna trdnost: pri betonu tlačna, pri jeklu natezna, pri lesu pa upogibna.

Vrniva se še k razvrščanju.

Pri nas, kot rečeno, to delamo največ vizualno. Les razvrščamo na podlagi vizualne ocene značilnosti, ki vplivajo na trdnost. Pri tem gre za grčavost, širine letnic, smer vlaken, razpok itd. Postopek je zelo zamuden - kot rečeno, moramo pregledati in oceniti vsak kos posebej -, je pa tudi zelo konzervativen, saj odnos med značilnostmi, ki jih ocenjujemo, in trdnostjo ni najbolj natančen. Zato so privzeta merila za uvrstitev v razrede zelo stroga.
Tudi pri strojnem razvrščanju gre za neporušno metodo, pri kateri pa karakteristično značilnost določimo z meritvijo. Na začetku je bila to meritev povesa pri upogibni obremenitvi, iz katerega so nato določili modul elastičnosti pri statičnem upogibu. Metoda je zahtevala velike in drage stroje, bila pa je tudi precej počasna. Zato jo v novejšem času nadomešča meritev lastne frekvence ali pa povratne dobe longitudinalnega valovanja, povzročenega z udarcem ali z ultrazvokom, ter meritve gostote. Iz obeh lastnosti nato določimo dinamični modul elastičnosti. Tega lahko kombiniramo še z meritvijo grč v notranjosti s pomočjo rentgenskih ali gama žarkov, kar nam oceno razvrstitvenega razreda zelo izboljša.

Pa imamo v Sloveniji kje uvedeno strojno metodo?

Zaenkrat še ne. Toda v okviru triletnega slovenskega raziskovalnega projekta, ki so ga financirali ARRS in štiri slovenska lesnopredelovalna podjetja, vključen pa je bil v mednarodni projekt Gradewood, smo za les naših rastišč dobili konkretne nastavitve za posamezne stroje. Izbrali smo tisoč konstrukcijskih elementov s posameznih rastišč - kar so za druga evropska rastišča naredili tudi drugi udeleženci -, potem pa smo jih poslali k proizvajalcem strojev v različnih državah, ki so ga strojno razvrstili v razrede. Elemente so nato vrnili v države izvora, kjer smo jih preizkusili do porušitve in tako določili dejansko upogibno trdnost, proizvajalci strojev pa so dobili podatke za nastavitve svojih strojev. S tem so države, ki so se vključile v projekt, dobile za les svojih rastišč točne nastavitve, ki jih bodo ob nakupu strojev lahko uporabile brez plačila.

Brez strojnega razvrščanja lesa v Sloveniji ne bo šlo, kajne?

To razvrščanje ima več prednosti: je hitrejše in natančnejše, predvsem pa lahko z njim dobimo višje trdnostne razrede kot z vizualnim. Vizualno se lahko les razvrsti samo do trdnostnega razreda C 30, višje pa ne. Ker smo z našimi preiskavami ugotovili, da je slovenski les v povprečju zelo trden, je prav to naša velika prednost.

Dobro, les sva razvrstila v razrede, zdaj pa morava še povedati, za kaj oziroma za koga je to pomembno.

Predvsem je pomembno za statika, da lahko izračuna potrebne dimenzije nosilne konstrukcije. Les je gradbeni material kot vsak drug, za izračun konstrukcije je treba poznati njegovo trdnost, oziroma po starih predpisih dopustno napetost. Tudi ko smo v preteklosti les razvrščali po standardu JUS, so bile za posamezne »klase« določene dopustne napetosti. Res pa je, da se je v statičnih računih navadno upošteval le les »normalne nosilnosti« ali »druge klase«, pogosto pa so bile konstrukcije zgrajene kar brez izračuna. Les tudi ni bil označen, čeprav je standard zahteval, da morata biti prva in tretja klasa označeni. Zato je zdaj z zahtevo po označevanju lesa toliko težav, čeprav je to za druge konstrukcijske materiale samoumevno.

Statik mora v projektu dokazati, da se lesena konstrukcija ob danih minimalnih dimenzijah elementov ne bo porušila.

Tako je.

In če ne pozna trdnosti ali pa se na ta podatek ne more zanesti, je v težavah.

Skratka, les za gradbene konstrukcije mora biti nujno uvrščen v trdnostni razred, šele potem lahko statik z določeno verjetnostjo upošteva, da ima material tako in tako trdnost.

Z dovolj visoko verjetnostjo.

Ja, za les je 95-odstotna. Na tej podlagi potem določi dimenzije konstrukcijskih elementov.

Če ni čisto siguren, jih pa za malenkost poveča, ali ne?

Ne, to naj se ne bi delalo. Zakaj se stare konstrukcije ne podirajo?

Ker so predimenzionirane.

Ker so absolutno predimenzionirane! Stara ostrešja se redko podirajo, to je res, vendar danes zelo varčujemo z materialom.

Statik mora nosilno konstrukcijo točno izračunati, da uporabljenega materiala ne bo ne preveč ne premalo.

Ja, res pa je, in to je pri lesenih konstrukcijah dodatna težava, da je les zelo heterogen material.

Toliko o trdnosti, a gre še za druge lastnosti ...

... ki pa so tudi pomembne! Tako sva prišla do oznake CE, pod katero morajo biti poleg trdnostnega razreda lesa navedene še druge značilnosti, to so pa trajnostni razred, odziv na ogenj itd. Odziv na ogenj, angleško reaction to fire, je širši pojem od gorljivosti, ker zajema tudi sproščanje dima in odletavanje kapljic ali delcev. Odziv na ogenj je lastnost materiala, medtem ko je požarna odpornost stvar konstrukcije. Sta sicer povezani, vendar ju ne smemo zamenjevati. Konstrukcija iz negorljivega materiala, kot je na primer jeklo, ki se pri visoki temperaturi zmehča, če je brez zaščite, ima slabo odpornost proti požaru, lesena konstrukcija pa pri večjih dimenzijah zaradi pooglenitve površine precej večjo, čeprav je les gorljiv material.

Namesto masivnega lesa lahko za konstrukcijo uporabimo tudi lameliranega, ali ne?

Masivni les ima dobre lastnosti, pa tudi omejitve. Površina prečnega prereza oziroma njena velikost je omejena, prav tako dolžina, problem je tudi zvijanje elementa pri spreminjanju vlage.

Če pa zlepimo lamele ...

Ja, les nažagamo na lamele, navadno debeline 3 do 4 centimetre, iz katerih izrežemo prevelike grče, dele pa vzdolžno spojimo s tako imenovanim zobatim stikom. Tako dobimo material preverjene kakovosti tudi v notranjosti. Lamele so lahko zelo dolge, dolžina je navadno omejena z zmogljivostjo lepilne linije in možnostjo prevoza. Lepimo jih po višini v elemente poljubnih dimenzij. Ti so lahko ravni ali tudi ne, saj so lamele tanke in jih lahko krivimo v poljubne oblike. Na ta način dobimo res lepe elemente, ki so največkrat vidni kot strešni nosilci športnih in prireditvenih dvoran in šolskih ali industrijskih prostorov. Morda se še premalo zavedamo, da v Sloveniji proizvajalce lepljenih konstrukcij imamo in da je to dobro. Večje elemente lepi Hoja, manjše ravne pa Svea in Marles. Na tem področju deluje tudi nekaj zasebnih podjetij, je pa to zahteven proces, ki ga je treba tudi redno nadzorovati.

In za konec, kaj bi morali narediti za uspešno revitalizacijo naše lesne industrije?

Evropski denar bi morali vložiti v primarno predelavo lesa, sekundarna se bo zagotovo razvila iz nje! Nekaj je že imamo, drugo pa bi se iz tega zagotovo še razvilo.  Seveda pa je treba ves čas razvijati inovativne proizvode, ne da bi pri tem pozabili na našo tradicijo predelave in uporabe lesa.