Δόμηση με ξύλο

Οι βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τον σχεδιασμό μιας ξύλινης κατασκευής και ιδιαίτερα τη σύνθεση του φέροντος οργανισμού της είναι οι εξής: • Απαιτήσεις λειτουργίας και χρήσεως • Αισθητικές απαιτήσεις • Οι δυνατότητες μεταφοράς, συναρμολόγησης και ανέγερσης • Η οικονομικότητα

1.Γενικά

Στους παραπάνω βασικούς παράγοντες σχεδιασμού πρέπει να

 προστεθούν τρεις ακόμη συντελεστές που λαμβάνονται υπόψη κατά τον σχεδιασμό της ξύλινης κατασκευής και που εξαρτώνται από την ποιότητα και την μορφή του υλικού που έχουμε στη διάθεσή μας.

• Οι (ενδογενείς) δυνατότητες που έχει κάθε συγκεκριμένη μορφή για να καλύψει ένα δεδομένο άνοιγμα και να φέρει τα δεδομένα φορτία.

• Ο διαθέσιμος εξοπλισμός για τη μεταφορά, συναρμολόγηση, και ανέγερση κυρίως των βασικών φορέων της κατασκευής.

• Οι δυνατότητες γεφύρωσης που έχουν τα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν για να διαμορφώσουν τις οριζόντιες επιφάνειες της κατασκευής (πέτσωμα στέγης, σανίδωμα πατώματος κλπ),

• Οι δυνατότητες που μας προσφέρει η μορφή του φέροντος οργανισμού (και κατ επέκταση ολόκληρου του κτιρίου) για να εξασφαλισθεί η απαραίτητη ακαμψία της κατασκευής.

Τύποι ξυλείας στη δόμηση

Ανάλογα με την προέλευσή της η ξυλεία χωρίζεται σε:

• σκληρή ξυλεία που προέρχεται από πλατύφυλλα δένδρα

• μαλακή ξυλεία που προέρχεται από κωνοφόρα δένδρα

Φυσικό ξύλο

Στρογγυλή ξυλεία:

-Το ξύλο του κορμού χρησιμοποιείται αυτούσιο ως ξύλινος κύλινδρος

-Χρησιμοποιείται για ηλεκτροφόρους στύλους, πασσάλους, ιστούς πλοίων

Πελεκητή ξυλεία:

-Το ξύλο του κορμού ορθογωνίζεται πρόχειρα

-Χρησιμοποιείται σε απλές κατασκευές (κυρίως για στέγες)

Πριστή ξυλεία:

-Προκύπτει από τους κορμούς που πριονίζονται σε τετραγωνικές ή ορθογωνικές διατομές

Χαρακτηριστικά δομικής ξυλείας

-Ο τρόπος κοπής καθορίζει την κατεύθυνση των χορδών του ξύλου και το σχήμα των ρόζων

-Τεχνικό χαρακτηριστικό του ξύλου είναι η ιδιότητά του να έχει διαφορετική συμπεριφορά κατά τη διεύθυνση των ινών σε σύγκριση με τη διεύθυνση την κάθετη προς τις ίνες του.

Τύποι ξυλείας ανάλογα με τις διαστάσεις:

• Σκουρέτια 1,0-1,2 εκατοστά

• Μισόταβλες 1,8-2,0 εκατοστά

• Τάβλες ή σανίδες 2,5-10 εκατοστά

• Ποντισέλια 3-4 εκατοστά

• Πόντοι 4-5 εκατοστά.

• Παχοσανίδες ή μαδέρια: 5-7 εκατοστά

• Καδρόνια ορθογώνιας ή τετραγωνικής διατομής: Συνήθεις διαστάσεις διατομών 20x26 ή 30 εκατοστά

• Πριστή ξυλεία: συνήθη μήκη 4-6 μέτρα

Το ξύλο στο εμπόριο

Ελληνικής προέλευσης

• Έλατο, χρησιμοποιείται κυρίως ως καυσόξυλο

• Πεύκο, χρησιμοποιείται κυρίως ως καυσόξυλο

• Οξιά, χρησιμοποιείται κυρίως ως καυσόξυλο

• Ελιά, χρησιμοποιείται κυρίως ως καυσόξυλο

• Καρυδιά, χρησιμοποιείται για επιπλοποιία και επενδύσεις, θεωρείται από τα πιο ακριβά.

• Καστανιά, δε χρησιμοποιείται πολύ ως δομικό υλικό

• Μαύρη πεύκη, μαλακό ξύλο που χρησιμοποιείται κυρίως στην επιπλοποιία

Ευρωπαϊκής προέλευσης

• Οξιά, χρησιμοποιείται ευρέως στην επιπλοποιία και στην κατασκευή δαπέδων

• Δρυς, χρησιμοποιείται στη ναυπηγική, στη βιομηχανία επίπλων και παρκέτων

• Καρυδιά, χρησιμοποιείται για έπιπλα και επενδύσεις

• Σουηδικό Πεύκο, αποτελεί βασικό οικοδομικό υλικό

• Έλατο, χρησιμοποιείται ευρέως στις οικοδομικές κατασκευές

Αμερικανικής προέλευσης

• Πιτς Πάιν (Pitch pine) χρησιμοποιείται σε οικοδομικές κατασκευές κυρίως για κουφώματα, στη ναυπηγική, στα ελαφρά πατώματα και στην επένδυση τοίχων (ραμποτέ)

• Όρεγκον Πάιν, χρησιμοποιείται σε βαριές οικοδομικές κατασκευές, δοκάρια και στέγες

Εισαγόμενη ξυλεία από Αφρικανικές και Ανατολικές χώρες

• Ιρόκο, χρησιμοποιείται ευρέως για δάπεδα, επιπλοποιία

• Τίκ

• Νιαγκόν, εφαρμόζεται για εξωτερική και εσωτερική χρήση, για πατώματα και για ναυπηγικές εργασίες

(Pitch pine)

Σχεδιασμός ξύλινης κατασκευής

-Πριν δημιουργηθούν τα διάφορα επίπεδα (πατώματα, εξώστες, δώματα) και οι στέγες, διαστρώνονται τα επιφανειακά δομικά στοιχεία όπως είναι οι σανίδες, τα μαδέρια, τα κόντρα-πλακέ, τα πανέλλα, οι λαμαρίνες, τα ελλενίτ και τα κεραμίδια. Τα στοιχεία αυτά στηρίζονται σε πλέγμα γραμμικών ξύλινων στοιχείων

-Η ικανότητα κάθε δομικού επιφανειακού στοιχείου να γεφυρώνει μια ορισμένη απόσταση για ένα ορισμένο φορτίο καθορίζει τον εμβάτη του πρώτου κάναβου της διαδοκίδωσης της ξύλινης κατασκευής

-Η ικανότητα των οριζοντίων γραμμικών στοιχείων (δοκοί, δοκίδες, τεγίδες) να φέρουν ένα ορισμένο φορτίο για ένα ορισμένο άνοιγμα δίνουν τον δεύτερο και μεγαλύτερο εμβάτη για τον κάναβο των υποστυλωμάτων της κατασκευής

-Τα ξύλινα στοιχεία συνδέονται είτε μεταξύ τους είτε με άλλα μέλη του κτίσματος προκειμένου να εξασφαλιστεί η ακαμψία της κατασκευής στις οριζόντιες παραμορφώσεις. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί και με τη βοήθεια πρόσθετων στοιχείων ή με τη δημιουργία διαφραγμάτων πάνω στα επίπεδα που πρέπει να προστατευτούν από τις παραμορφώσεις.

2.Εφαρμογές ξύλινων κατασκευών

Οι ξύλινες κατασκευές εφαρμόζονται κυρίως στην κατασκευή εξοχικής κατοικίας σε ορεινές κυρίως περιοχές, σε προκατασκεύες και σε μικρότερης κλίμακας κατασκευές όπως είναι τα σπιτάκια κήπου κλπ. Στο εξωτερικό έχουν κατασκευαστεί πολυώροφα ξύλινα κτίρια για ξενοδοχειακή κυρίως χρήση αλλά και για την κατασκευή κύριας κατοικίας.

Στάδια κατασκευής

Ενδεικτική κατασκευή ξύλινου σπιτιού από σκανδιναβική πεύκη

-Για την κατασκευή ξύλινων φιλανδικών σπιτιών χρησιμοποιείται ξυλεία φιλανδικού πεύκου. Οι κορμοί που χρησιμοποιούνται μπορούν να είναι είναι στρογγυλοί, τετράγωνοι, τετράγωνοι επικολλητοί, αμερικανικοί τύπου, πλαναρισμένοι και αντικολλητοί

-Η στέγη μπορεί να είναι με εμφανή ή όχι δοκάρια, με κεραμίδι, ασφαλτοκεράμιδο ή μεταλλική επικάλυψη. Αρχικά τοποθετούνται οι δοκοί, κατόπιν η επένδυση οροφής και το φράγμα υγρασίας, η μόνωση και η αδιάβροχη μεμβράνη, το σύστημα εξαερισμού, οι σανίδες οροφής και τα κεραμίδια.

-Τα κουφώματα κλείνουν με αεροστεγές σφράγισμα σιλικόνης

-Τα πατώματα μπορούν να είναι ξύλινα ωστόσο δεν αποκλείεται η χρήση άλλων συμβατικών υλικών.

-Για την τοιχοποιία εφαρμόζονται διπλοί τοίχοι με ασφαλτόπανο ενδιάμεσα, μόνωση-πετροβάμβακας και κατόπιν το ξύλο το οποίο μπορεί να συνδυαστεί με σοβά, γυψοσανίδα ή πέτρα

-Η τοποθέτηση των κορμών γίνεται σύμφωνα με το σχέδιο κατασκευής. Η μόνωση εφαρμόζεται ανάμεσα στα ξύλα και οι κορμοί συνδέονται μεταξύ τους με ξύλινες ράβδους. Η κατασκευή στερεώνεται με ανοξείδωτες ντίζες που τοποθετούνται σε προκαθαρισμένα σημεία

-Η κατασκευή γίνεται εξ΄ ολοκλήρου από εξειδικευμένα συνεργεία της εκάστοτε εταιρείας

Ηχομόνωση

Όσο αυξάνεται το πάχος του κορμού, αυξάνεται και η ηχομόνωση. Το σύνηθες πάχος κορμού που χρησιμοποιείται στις κατοικίες έχει ηχομόνωση 35db ενώ υπάρχει και η δυνατότητα αύξησης των διαστάσεων (120Χ170 χιλ., 145Χ170 χιλ) με αποτέλεσμα η ηχομόνωση να φθάνει τα 60 db, προδιαγραφή που ικανοποιεί ακόμη και τις απαιτήσεις ξενοδοχείων. Κατά την κατασκευή των ενδιάμεσων ορόφων εφαρμόζεται και η κατάλληλη μόνωση ενώ το ίδιο γίνεται και στην τοιχοποιία όπου εφαρμόζονται ειδικά πάνελς που ταιριάζουν αισθητικά με τους κορμούς. Η ηχομόνωση που συνήθως έχουν τα παράθυρα αυτής της κατασκευής είναι 38db σε περίπτωση που τοποθετηθούν διπλά τζάμια.

Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα

Πλεονεκτήματα:

• Το ξύλο είναι το πιο φιλικό στο περιβάλλον δομικό υλικό

• είναι ανανεώσιμο, φυσικό οργανικό υλικό

• είναι αισθητικά ασυναγώνιστο, με μεγάλη ποικιλία χρωμάτων, υφής, σχεδίασης,

• δίνει αίσθημα ζεστασιάς στην αφή και στην όραση

• έχει μεγάλη μηχανική αντοχή σε σχέση με το βάρος του

• είναι μονωτικό στη θερμότητα και τον ηλεκτρισμό

• έχει καλές ακουστικές ιδιότητες

• η κατεργασία του γίνεται με μικρή κατανάλωση ενέργειας

• είναι εύκολη η σύνδεσή του

• δεν ρυπαίνει το περιβάλλον

• δεσμεύει μεγάλες ποσότητες άνθρακα

Μειονεκτήματα:

-Ως βιολογικό υλικό όμως, έχει μεταβλητή δομή και η ποιότητά του επηρεάζεται από κληρονομικούς παράγοντες, αλλά και από το περιβάλλον της αύξησής του.

-Είναι υγροσκοπικό

-Είναι ανισότροπο υλικό

-Καίεται

-Σαπίζει

3.Συντήρηση ξύλινου σπιτιού

Σε γενικές γραμμές στο ξύλινο σπίτι πρέπει να εφαρμόζεται βερνίκι ανά 3-4 χρόνια ενώ οι απαιτήσεις αυξάνονται όταν βρίσκεται σε παραθαλάσσια περιοχή.

Αερισμός

Ο αερισμός αποτελεί βασική προϋπόθεση τήρησης των προδιαγραφών υγιεινής του εσωτερικού χώρου και διατήρησης των υλικών σε καλή κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Με το σωστό αερισμό εμποδίζεται η συγκέντρωση υγρασίας και η δημιουργία μικροοργανισμών που προκαλούν το σάπισμά του ξύλου ενώ ο αερισμός των θερμομονωτικών υλικών εμποδίζει την απορρόφηση υγρασίας.

Η ξύλινη επιφάνεια γενικά απαιτεί βερνίκωμα ανά 4-5 χρόνια. Η αντοχή της ξύλινης κατασκευής επηρεάζεται από το κλίμα της περιοχής και τους μικροοργανισμούς ενώ όπως είναι γνωστό πολλοί διατηρούν επιφυλάξεις για την ασφάλεια της κατασκευής σε περίπτωση πυρκαγιάς.

Η παθολογία και η προστασία του ξύλου

Το ξύλο πρέπει να προστατεύεται από την σήψη, τους μικροοργανισμούς και την φωτιά. Επίσης πρέπει να ελέγχεται όταν εκτίθεται σε ακραίες καταστάσεις ατμοσφαιρικών συνθηκών.

Η σήψη

Η σήψη προκαλείται από χαμηλές μορφές φυτικής ζωής, γνωστές ως μύκητες που η τροφή τους είναι το ξύλο. Η ανάπτυξη των μυκήτων αυτών βασίζεται σε τέσσερις παράγοντες: την επαρκή υγρασία, τον αέρα την ευνοϊκή θερμοκρασία και την τροφή. Αν εξαφανίσουμε έναν από αυτούς τους παράγοντες δεν μπορεί να παρουσιασθεί στο ξύλο η σήψη.

Συνήθως ο πιο εύκολα ελεγχόμενος παράγοντας στα κτίρια είναι η υγρασία. Η έλλειψη αέρα επίσης εμποδίζει την σήψη. Γι αυτό οι ξύλινοι πάσσαλοι διαφόρων κατασκευών θα αντέξουν για πολύ καιρό, εάν το έδαφος ή το νερό τα έχει τελείως καλύψει, αποκλείοντας έτσι τον αερισμό τους. Βαθιά θαμμένο ξύλο σήπεται πολύ αργά. Ξύλα θαμμένα σε άργιλο υπολογίσθηκαν να έχουν ηλικία 100.000 ετών και είναι ακόμα σε πολύ καλή κατάσταση.

Οι μύκητες ευδοκιμούν σε ένα πλατύ φάσμα θερμοκρασιών, αλλά αναπτύσσονται καλύτερα στους 27º C περίπου. Σε χαμηλές θερμοκρασίες αδρανούν, αλλά επανακτούν δραστηριότητα με την αύξηση της θερμοκρασίας. Κατά την αποξήρανση του ξύλου σε κλίβανο οι ψηλές θερμοκρασίες σκοτώνουν τους μύκητες. Αλλά το ξύλο μπορεί να ξαναπροσβληθεί εάν εκτεθεί σε ευνοϊκές για τη σήψη συνθήκες. Όταν οι συνθήκες αυτές δεν μπορούν να αποφευχθούν, η σήψη μπορεί να προληφθεί με την επεξεργασία του ξύλου με διάφορα συντηρητικά. Αυτό κάνει το ξύλο τοξικό στους μύκητες, χωρίς κίνδυνο για τους ανθρώπους και τα ζώα. Έτσι οι μύκητες δεν βρίσκουν «τροφή».

Το σομφό ξύλο στερείται αντίστασης στη σήψη, αλλά το εγκάρδιο ξύλο μερικών ειδών έχει κάποια αντίσταση, επειδή κατά τον σχηματισμό των κυττάρων του έχουν αποθηκευθεί φυσικά συντηρητικά. Μερικοί μύκητες πάλι ενεργοποιούνται μόνο σε ζωντανά δένδρα. Μόλις το δένδρο κοπεί η περιοχή σήψης παύει να επεκτείνεται.

Έντομα και θαλάσσιοι οργανισμοί

Οι ξύλινες κατασκευές μπορούν να προσβληθούν επίσης από τερμίτες και μερικά άλλα ξυλοφάγα έντομα. Αυτό αντιμετωπίζεται με προφυλαγμένη κατασκευή. Οι τερμίτες π.χ. των οποίων μερικά μικρόσωμα είδη υπάρχουν και στην Ελλάδα έρχονται συνήθως μέσα από το έδαφος, οπότε ένα προσεκτικό «φράγμα» από υλικά όπως το μπετόν ή τα μέταλλα, μεταξύ του εδάφους και της κατασκευής, θα την προφυλάξουν αποτελεσματικά. Επίσης τα αποτελεσματικά συντηρητικά εναντίον της σήψης είναι γενικά αποτελεσματικά και εναντίον των εντόμων.

Το ξύλο ακόμα προσβάλλεται από μερικούς θαλάσσιους οργανισμούς. Αποτελεσματική προστασία μπορεί να επιτευχθεί με τον υψηλό διαποτισμό με πίεση του ξύλου με συντηρητικά.

4.Το ξύλο στην πυρκαγιά

Η εξέλιξη της τεχνολογίας των δομικών υλών και κατασκευών τα τελευταία χρόνια επέτρεψε την χρήση δομικών στοιχείων που αποτελούνται και από μη άκαυστα υλικά (εύφλεκτα). Αποφασιστική σημασία έχει η μηχανική του αντίσταση στη φωτιά, αποδείχθηκε ότι το μη καιόμενο υλικό δεν είναι κατ ανάγκη και το ασφαλέστερο. Την αρχή αυτή την δέχτηκε η κτιριοδομία για την αντιμετώπιση της πυρκαγιάς, με αποτέλεσμα να διαμορφωθούν και ανάλογα οι διάφοροι οικοδομικοί κανονισμοί.

Από το 1965 οι νέοι αγγλικοί οικοδομικοί κανονισμοί δέχονται την χρήση δομικών υλικών που καίγονταν, αλλά υποδεικνύουν συγκεκριμένα κριτήρια, κανόνες και μεθόδους χρήσεως και ελέγχου. Η εμπειρία απέδειξε ότι ορισμένες μεταλλικές κατασκευές που δεν καίγονται μπορεί να καταρρεύσουν στη διάρκεια της πυρκαγιάς απότομα, γι αυτό και η παλαιότερη παρατήρηση ότι ξύλινοι φέροντες οργανισμοί καιόμενοι αυτοπροστατεύονταν μέχρι και να αυτοσβεσθούν όταν σβήσουν και οι φλόγες, διατηρώντας συγχρόνως όλες τις ιδιότητες αντοχών τους στα μη καμένα τμήματα, αποδείχθηκε σωστή στην πράξη.

Τα τελευταία 30 χρόνια στην Αμερική και σε πολλές Ευρωπαϊκές χώρες συνεχείς πειραματισμοί πάνω σε φορείς από μέταλλο, ξύλο ή σύνθετο ξύλο και μπετόν, διαμόρφωσαν μια σαφή εικόνα της συμπεριφοράς αυτών των υλικών στην πυρκαγιά.

Εφόσον πρώτιστο ρόλο στην πυρκαγιά παίζει η ασφάλεια της ζωής των ανθρώπων και των αγαθών τους, ο πρώτος παράγων που έχει σημασία είναι η διατήρηση της αντοχής των φερόντων στοιχείων ενός κτιρίου κατά τη διάρκεια της φωτιάς για ένα ικανό διάστημα.

buildnet