OSB dosky, alebo v preklade Oriented Strand Board, sú dosky zložené z orientovaných, rovnako usmernených drevených triesok v pomere 90 % drevnej hmoty. Ide o zmes lisovaných vrstiev triesok, ktoré sú na seba kolmo orientované. Najčastejšie sa vyrábajú z borovicového dreva.
Zloženie OSB dosiek zahŕňa aj lepidlo, ktoré prirodzene obsahuje zložku formaldehyd. Ten sa vo väčšom množstve v rôznych materiáloch považuje za škodlivý. Emisná norma pre jeho použitie sa označuje E1, E2, E3, E4, pričom E1 je najslabšie zastúpenie formaldehydu. Na trhu sú dnes dostupné OSB dosky v emisnej kategórii E1, vhodné aj do interiéru.
OSB dosky sú pevné, vysoko nosné a cenovo prijateľné. Mikročasticové zastúpenie zložiek zabezpečuje vysokú odolnosť proti nalomeniu, ohybu či klincovej montáži. S perom a drážkou do seba vzájomne zapadajú, vyznačujú sa jednoduchou montážou a sú často najvyhľadávanejšie. Dnes existuje široká škála rozmerov a hrúbok OSB dosiek, ktoré sa pohybujú v rozpätiach od 8 mm do 25 mm.
OSB dosky sú teda široko využiteľný stavebný materiál, ktorý má svoje rozmanité uplatnenie. Od výroby nábytku a jednoduchých drevených konštrukcií až po použitie od podláh, cez výrobu stenových konštrukcií až po stropné debnenia domov, chalúp, altánkov či garáží.
Význam difúznych vlastností v modernom stavebníctve
V súčasnosti sú vďaka rozvoju stavieb v pasívnom energetickom štandarde kladené prísnejšie požiadavky na obalové konštrukcie budov na báze dreva než v minulosti. Prebiehajúca zmena stredoeurópskeho klimatu a jeho vplyv na stavebné konštrukcie je dlhodobo sledovaný. Moderné staviteľstvo smeruje k plneniu ambicióznych cieľov európskej direktívy (EPBD II), ktorá systematicky pracuje na znížení prevádzkovej energetickej náročnosti budov, predovšetkým v zimnom období.
Na obálku moderných stavieb sú kladené čím ďalej prísnejšie parametre z pohľadu stavebnej tepelnej techniky, ktoré sú priamo závislé od fyzikálnych a materiálových parametrov stavebných materiálov. Pre udržanie princípov trvalo udržateľného rozvoja budov je vždy nutné pracovať s presnými fyzikálnymi tepelnotechnickými parametrami obálky budovy.
V legislatíve týkajúcej sa tepelnej ochrany budov sú pre zimné obdobie obsiahnuté poznámky týkajúce sa tepelno-vlhkostného správania obalových konštrukcií. Konkrétne ide o kondenzáciu vodných pár v obvodových plášťoch, kedy môže dôjsť k ohrozeniu a obmedzeniu statickej trvanlivosti predovšetkým tých budov, ktoré sú realizované z konštrukcií na báze dreva. Vo stavebnej praxi sú prípadné riziká kondenzácie vodných pár eliminované návrhom tzv. difúzne otvorenej konštrukcie obvodového plášťa.
Úprava difúznych vlastností OSB dosiek dáva projektantovi možnosť ovplyvniť funkciu, ale aj trvanlivosť obvodového plášťa stavby na báze dreva počas zimného obdobia. Výhodou je využitie štandardných OSB dosiek s patričnou úpravou pre rôzne funkcie v obvodovom plášti. Podľa odporúčania projektanta možno úpravy vykonať aj vo fáze realizácie stavby.
Faktor difúzneho odporu (μ) a ekvivalentná difúzna hrúbka (sd)
Vodné pary majú podobnú schopnosť prechádzať stavebnými konštrukciami ako tepelný tok. Ak je na objasnenie toku tepla potrebný gradient teploty, k toku vodných pár je nevyhnutný gradient čiastočných tlakov vodných pár. S ohľadom na rovnakú teplotu a rozdielne relatívne vlhkosti vzduchu dochádza k difúzii vodných pár skrz meraný vzorka z prostredia s vyššou relatívnou vlhkosťou vzduchu, teda z prostredia s vyšším parciálnym tlakom vodných pár, do priestoru s nižším parciálnym tlakom vodných pár.
Základným a objektívnym parametrom pre porovnanie rôznych materiálov z hľadiska schopnosti obmedziť difúziu vodnej pary je hodnota ekvivalentnej difúznej hrúbky sd [m], ktorej veľkosť je daná násobením hodnoty faktora difúzneho odporu μ [-] a hrúbky daného materiálu d [m]. Vo stavebnej praxi sa väčšinou stretávame s uvádzaným parametrom difúznych vlastností materiálu vo formáte μ [-]. Je to síce nepresné vzhľadom k hrúbke materiálu, avšak v korelácii s praxou sa často publikujú práve hodnoty faktora difúzneho odporu μ [-], najmä ak boli merané vzorky o jednotnej hrúbke.
Meranie faktora difúzneho odporu OSB dosiek
V nedávnej minulosti, keď neboli bežne k dispozícii sofistikované materiály, sa vo stavebnej praxi objavovali zmienky o zvýšení difúzneho odporu tradičnej OSB dosky (min. μ = 50 [-]) pomocou latexového náteru. Argumentom bolo, že na exteriérovú stranu je potom možné použiť opäť tradičnú OSB dosku a bude automaticky zachovaný princíp difúzne otvorenej stavebnej konštrukcie. Tento prístup bol pravdepodobne odvodený z tabuliek, ktoré uvádzajú normové hodnoty materiálov so zanedbateľnými tepelnotechnickými izolačnými vlastnosťami, kde latexové nátery dosahujú vysoké faktory difúzneho odporu.
Ideálny doskový materiál na exteriérovej strane konštrukcie by mal mať čo najnižší faktor difúzneho odporu μ [-]. Z týchto dôvodov boli vykonané skúšky stanovenia faktora difúzneho odporu OSB dosiek v Technickom a skúšobnom ústave stavebnom Praha, s. p., pobočka Ostrava.
Počas skúšok boli použité postupy podľa ČSN EN 12572, ktorá sa snaží rozdelením difúznych veličín na suché a mokré presnejšie popísať transport vlhkosti a upresniť hodnoty veličín poskytovaných od výrobcov stavebných materiálov. Norma určuje, že tzv. suché veličiny by sa mali použiť v prípade, keď relatívna vlhkosť vo vnútornom prostredí pre zimné obdobie je ≤ 60 %. Mokré veličiny sa používajú pre vyššiu relatívnu vlhkosť vnútorného prostredia > 60 %, ale aj pre exaktné hodnotenie konštrukcie.
Pri tzv. metóde WET-CUP, ktorá bola zvolená pre realizované meranie, sa využíva relatívna vlhkosť vzduchu 50 % a 95 % pri konštantnej teplote 23 °C.
Výsledky meraní
Merania ukázali, ako sa mení faktor difúzneho odporu OSB dosiek pri aplikácii latexových náterov a pri ich perforácii.
Zhodnotenie nameraných dát ukázalo, že medzi štandardnou OSB doskou (s nameranou hodnotou μ = 81 [-]) a OSB doskou opatrenou jedným alebo dvoma latexovými nátermi bolo zvýšenie μ iba o približne 15 %. Konkrétne, jeden náter latexom zvýšil faktor difúzneho odporu μ z 81,08 na 86,8, pri dvoch vrstvách latexového náteru došlo k zvýšeniu z 81,08 na 93,21. To naznačuje, že latexový náter nemá taký výrazný vplyv na zvýšenie difúzneho odporu, ako sa niekedy predpokladá.
Pri perforácii OSB dosky (pôvodne μ = 81,08) bolo dosiahnuté zníženie hodnôt μ na 66,62 až 74,14. Z týchto výsledkov však možno uviesť záver, že metóda pre meranie perforácií v doskových materiáloch podľa normy pravdepodobne nie je vhodná pre presné stanovenie vplyvu perforácií.
| Č. vzorky | Druh vzorky | Faktor difúzneho odporu μ [-] |
|---|---|---|
| 1 | Základná OSB doska | 81,08 |
| 2 | OSB doska s 1× latexovým náterom | 86,80 |
| 3 | OSB doska s 2× latexovým náterom | 93,21 |
| 4 | OSB doska s perforáciou Ø 10 mm | 66,62 |
| 5 | OSB doska s perforáciou Ø 5 mm | 74,14 |
Riziká nesprávneho návrhu a realizácie konštrukcií s OSB doskami
Ročná bilancia skondenzovanej a vyparenej vodnej pary sa stanovuje výpočtom, aby sa splnili požiadavky na šírenie vlhkosti konštrukciami. Tieto požiadavky sú určené najmä pre konštrukcie s drevenými prvkami, v ktorých by prípadná kondenzácia vodnej pary vnútri konštrukcie mohla spôsobiť trvalé poškodenie a ohroziť jej funkciu (napr. zhoršenie tepelnoizolačných vlastností). Podľa noriem je za nevyhovujúci chápaný stav podstatného skrátenia životnosti konštrukcie.
Z pohľadu konštrukčnej tvorby budov sú za nevyhovujúce stavy uvádzané objemové zmeny či výrazné zvýšenie hmotnosti konštrukcie mimo rámca rezerv statického výpočtu. Nevhodnými stavmi spôsobujúcimi degradáciu stavebných konštrukcií na báze dreva sú zníženie vnútornej povrchovej teploty konštrukcie či zvýšenie hmotnostnej vlhkosti materiálu. V bežnej stavebnej praxi je eliminácia vyššie uvedených nevyhovujúcich stavov často technicky takmer nerealizovateľná.
V obvodových plášťoch stavieb na báze dreva dochádza ku kondenzátu vodných pár v množstve väčšom ako 0, aj napriek tomu, že bývajú používané moderné materiály na báze dreva. Typickou skladbou s nevhodným umiestnením prvkov z dreva alebo z materiálov na báze dreva je napríklad tá, ktorú si stavebníci často vyberajú kvôli jej jednoduchej realizácii, a teda úspore časovej aj finančnej.
Riziká tejto skladby spočívajú v dvoch hlavných bodoch:
- Nekomfortná realizácia parozábrany z fólie ľahkého typu nad hlavou bez pevného podkladu, ktorá je náchylná na nekvalitné opracovanie detailov, prestupov, ale aj presahov v ploche. Navyše pri montáži SDK podhľadu väčšinou dochádza k perforácii parozábrany kotevnými prvkami a k jej znehodnoteniu.
- Nevhodné umiestnenie drevených prvkov v oblastiach skladby, kde dochádza ku kondenzácii - typicky OSB doska pod hydroizolačnou fóliou, alebo OSB doska medzi hlavnou tepelnou izoláciou z minerálnych vlákien a spádovou vrstvou z EPS. Kondenzácia na týchto prvkoch potom spôsobuje ich biologické napadnutie a postupnú degradáciu.
Hmotnostná vlhkosť dreva alebo materiálu na báze dreva by nemala presiahnuť hodnotu 18%. Pri prekročení tejto hranice hrozí riziko biologického napadnutia týchto prvkov, ich následná degradácia až strata mechanických vlastností. Následne zistí problém často až majiteľ, keď sa pri pravidelnej kontrolnej obhliadke strechy prepadne pod zhnitou OSB doskou.
Okrem zdegradovaných OSB dosiek môžu byť biologicky napadnuté aj priľahlé nosné drevené trámy, čo prináša riziko statických porúch, obzvlášť pri plochých strechách s priťažovacou vrstvou z kameniva. Vlhkosťou môže byť poškodená aj tepelná izolácia z minerálnych vlákien. Vlhká tepelná izolácia má horšie tepelnoizolačné vlastnosti ako suchá a pri jej nasýtení a prípadnom odkvapkávaní vody hrozia hygienické poruchy na SDK podhľade v podobe vlhkostných máp a plesní. Oprava takejto skladby potom nie je lacnou záležitosťou. Rekonštrukcia totiž neznamená len výmenu zhnitých OSB dosiek za nové, je potrebné zmeniť celú koncepciu skladby, aby sa v budúcnosti poruchy neopakovali.
Optimálne riešenia pre obvodové plášte s OSB doskami
V prípade požiadavky investora na zachovanie drevenej nosnej konštrukcie je najbezpečnejším a výpočtovo overeným riešením použitie jednoplášťovej skladby, napríklad DEKROOF 07A - SK, s tepelnou izoláciou nad drevenou nosnou konštrukciou. V tejto skladbe je uplatnený princíp konštrukčnej ochrany drevených prvkov, kedy sú tieto prvky umiestnené v interiéri, teda v oblasti bez rizika kondenzácie a prípadne následnej biologickej degradácie drevených konštrukcií.
Ako parozábrana je v skladbe navrhnutý samolepiaci asfaltovaný pás GLASTEK 30 STICKER PLUS, ktorý sa kladie na celoplošné debnenie. Výhodou tohto riešenia je pokládka parozábrany a opracovanie presahov a prestupov zvrchu na pevnom podklade, samolepiaca úprava pásu umožňuje pokládku bez použitia plameňa. V porovnaní s nepohodlnou realizáciou parozábrany z ľahkých fólií zdola nad hlavou, prináša riešenie s asfaltovaným pásom na pevnom podklade nižšie riziko vzniku nedokonalostí a nevhodne opracovaných detailov. Na takto pripravený podklad sa potom kladú tepelnoizolačné dosky napríklad z EPS, separačná vrstva z geotextílie FILTEK a hydroizolačná fólia z PVC-P, napríklad fólie ALKORPLAN.
Umiestnenie tepelnej izolácie nad nosnou konštrukciou okrem konštrukčnej ochrany drevených prvkov prináša súvislú vrstvu tepelnej izolácie, čo znamená elimináciu tepelných mostov a menšiu hrúbku tepelnej izolácie oproti riešeniu s tepelnou izoláciou medzi trámami. Prípadný SDK podhľad sa môže kotviť do drevených trámov a nedochádza k perforácii parozábrany ako pri štandardnom riešení s parozábranou z ľahkých fólií, realizovanou zo spodnej strany.
Pri rekonštrukcii plochej strechy podľa princípu skladby DEKROOF 07A - SK je nutné upozorniť na fakt, že pri vyššie opísanom postupe dôjde k navýšeniu celkovej hrúbky skladby a plochá strecha musí mať dostatočne vysokú atiku, prípadne je potrebné jej navýšenie.
Na záver by sme chceli upozorniť, že pri nahradení hydroizolačnej PVC-P fólie za FPO/TPO fóliu (napr. z dôvodov očakávanej dlhšej životnosti hydroizolácie) musí dôjsť taktiež k úprave navrhovanej parozábrany. Faktor difúzneho odporu FPO/TPO fólií μ je približne 10x vyšší ako pri PVC-P fólii, z tohto dôvodu musí mať aj navrhnutá parozábrana vyšší faktor difúzneho odporu ako pri štandardnej skladbe s PVC-P fóliou. Pre tieto prípady je možné použiť napríklad samolepiaci asfaltovaný pás s vložkou z hliníkovej fólie TOPDEK AL BARRIER.
Odporúčania a nástroje pre projektantov
Obzvlášť pri skladbách jednoplášťových plochých striech s nosnou konštrukciou z dreva alebo z materiálu na báze dreva by mal projektant vykonať posúdenie šírenia vodnej pary v konštrukcii a vyhodnotiť riziko ohrozenia drevených prvkov v skladbe kondenzáciou. K tomu je možné využiť špecializované programy.
Pre bezchybný návrh skladby plochej strechy ako aj iných konštrukcií odporúčame použiť STAVEBNÚ KNIŽNICU DEK, ktorá obsahuje databázu overených skladieb, konštrukčných detailov a ďalších užitočných informácií. Pre konzultáciu k skladbám je možné osloviť technikov na pobočkách Stavebnín DEK.