+371 22841890

MITRUMS KOKA KARKASA MĀJĀS

Viens no mitruma radītajām sekām ir pelējums. Foto: woodfloordoctor.com

Vienlaikus  līdzās pastāvošajai tendencei rūpēties par energoefektivitāti (par šo tēmu plašāk skati rakstā Energoefektīva māja Latvijā) un māju hermētiskumu, mājas siltinot un nodrošinot ar arvien jauniem siltumizolācijas materiāliem, pieaug mitruma radītās problēmas. Kāpēc tas tā ir? Vai atteikties būvēt koka mājas, jo koks pakļaujas mitrumam? Bet tagad taču tik daudziem rūp, lai māja būtu CO2 efektīva, jābūvē no koka karkasa! Vai jāatsakās no māju siltināšanas, lai izvairītos no mitruma radīta pelējuma? Nē, patiesībā problēmas sakne meklējama citur. Kur? Par to lasi šajā rakstā.

Mitruma veidošanās koka mājās
Iekšējais mitrums veidojas no telpas apdzīvotājiem un viņu aktivitātēm (trauku mazgāšana, ēst taisīšana, vannas un dušas apmeklējumi u.c. darbības ar ūdeni). Ārējais mitrums rodas no nokrišņiem, gruntsūdeņiem un apūdeņošanas sistēmām. Mitrums ir arī visās ēkas konstrukcijās, betonā, kokā u.c. materiālos konstrukcijas laikā, kuru gan ir jālikvidē noslēdzot mājas būvniecību. Ēkas ārējo konstrukciju – jumtu un sienas – visvairāk ietekmē tieši lietus ūdeņi. Mitrums, kas cirkulē iekštelpās, ir jāregulē, lai nerastos kondensāta uzkrāšanās un konstrukcijas bojājumi. Mitrums ietekmē ne tikai koka konstrukcijas, bet arī rada rūsu metālā un plaisas betonā. Tā kā tas ir aktuāls jautājums jebkāda tipa privātmājas un ēkas būvniecībā. Tas rodas neievērojot būvniecības materiālu ūdens tvaika caurlaidības rādītājus, veidojot risinājumus, kuros var veidoties ūdens tvaika kondensāts un ierobežotas mitruma žūšanas iespējas. Par nevēlamu cēloni kondensācijas procesu attīstībai būvelementos var minēt konstruktīvos risinājumus un materiālu salikumus, kas radīti, lai izpildītu noteiktas arhitektoniskās prasības.

Izplatība
Izšķir četru veidu mitruma izplatību: šķidra veida, kapilāra, gaisa plūsmas un difūzija.

  • Šķidra veida mitruma izplatība: lietus veidā, ūdens tērces.
  • Kapilaritāte ir šķidrā ūdens kustība porainos materiālos, ko rada virsmas spiediena spēki. Kapilaritāte vai kapilārā sūkšana var rasties arī nelielā telpā, kas izveidota starp diviem materiāliem.
  • Gaisa plūsma attiecas uz ūdens tvaiku kustību, ko rada gaisa plūsma caur telpām un materiāliem
  • Difūzija ir ūdens tvaiku kustība, ko rada tvaika spiediena starpība.

Attēls: paroc.se

Mitruma izplatība šķidrā un kapilārā veidā atstāj vislielāko ietekmi uz ēkas konstrukciju, tādēļ izskaidrojams tas, ka māju aizsardzībai pret nokrišņiem un gruntsūdeni, celtnieki pievērš vislielāko uzmanību. Gaisa plūsma un difūzija tiek uzskatīta par mazāk nozīmīgu un atbildīgu par mitruma problēmu rašanos.

Mitrums atkarībā no vides:

  • Hidro-termālie reģioni
    • Ļoti auksti
    • Auksti
    • Mērena mitri
    • Karsti-mitri
    • Karsti-sausi vai mēreni-sausi
  • Lietusūdens zonas
    • Ekstrēmas (virs 1524 mm gadā)
    • Augstas (no 1016 līdz 1524 mm gadā)
    • Vidējas (no 508 līdz 1016 mm gadā)
    • Zemas (zem 508 mm gadā)
  • Interjera klimata klases
    • Nekontrolējamas (garāžas, noliktavas, glabātuves)
    • Regulējamas ( mājas, dzīvokļi, biroji, skolas, komerciālās un mazumtirdzniecības telpas)
    • Kontrolētas (slimnīcas, muzeji, baseinu korpusi un datoru iekārtas)

Attēls: molddetectionsa.co.za/

Kā tikt galā ar mitrumu?
Ir četri veidi, kā tikt galā ar lietus radītu mitrumu: drenāža, žāvēšana, novirzīšana un ilgmūžīgu materiālu izmantošana. Lietusūdeņu novirzīšana (pielietojot notekcaurules, renes) attiecas uz ūdens novirzīšanu no ēkas virmas, kamēr pārējās metodes pielietojamas mājas projektēšanā,  lai no mitruma izvairītos, kad tas kādā veidā tomēr ticis garām.

Novirzīšana
Novirzīšanas metode ir vispārēja ēku projektēšanas daļa, kas vēsturiski ir pierādījuši efektivitāti, lai samazinātu lietus ūdens ietekmi uz ārējām sienām. Tie ietver:

  • novietot ēku tā, lai tā būtu aizsargāta no dominējošiem vējiem,
  • nodrošinot lielu jumta pārsegu un ūdens savākšanas ierīces pie ārsienu sienām,
  • nodrošinot arhitektūras detaļas, kas novada lietus ūdeni.

Jumts ar pietiekami platu pārkari ir vienīgais dizaina elements, kas var palīdzēt nodrošināt koka karkasa ēku sienu ilglaicīgu izturību. Novirzīšanas metodē iekļaujas arī palodžu likšana logiem, renes un aplodas. Apšuvums un hermētiķi arī tiek uzskatīti par aizsardzības mehānismiem.

Drenāža
Drenāža ir nākamā lietus atvairīšanas metode aiz novirzīšanas metodes. Būvniecības konstrukcijas modeļi, kas ietver drenāžas principu, ietver horizontālos elementos slīpu jumtu un slīpu virsmu pielietojumu. Tālāk drenāža tiek veikta, savācot nejaušus mitruma uzkrājumus sienas konstrukcijā un, izmantojot gravitācijas plūsmu, atgriežot to pie apšuvuma ārējās virsmas vai pat ārpus tās. Vienkāršākā veidā tas tiek panākts montāžas procesā, pievienojot drenāžas plakni starp apšuvumu un apvalku. Koka rāmja konstrukcijā drenāžas plakne parasti sastāv no mitruma barjeras (celtniecības papīra, filca vai māju apvalka), un vissvarīgāk, kā tās darbojas kopā ar logu un durvju apdari. Drenāža parasti ir galvenais sienas konstrukcijas atbrīvošanas līdzeklis.

Drenāžas caurums ir sarežģītāka iezīme, kas ievada gaisa telpu starp apšuvumu un drenāžas plakni. Gaisa telpa kalpo kapilāru veidošanai, novēršot mitruma pārmērīgu krāšanos drenāžas plaknē. Gaisa telpa, tādējādi nodrošina arī novirzīšanas metodi, izvadot mitrumu cauri apšuvumam pa drenāžas caurumiem.

Žāvēšana
Šī metode atbrīvo sienas no mitruma ar ventilācijas un tvaika izkliedēšanas palīdzību.  Ir jāņem vērā apšuvuma un karkas materiālu īpatnības, lai veicinātu gaisa plūsmas kustību. Apšuvuma caurlaidība, mitruma barjera, tvaika barjera un interjera apdares materiāli ievērojami ietekmēs sienas vispārējo žāvēšanas potenciālu. Šī ir joma, ar kuru pašlaik nodarbojas pētnieki.

Ilgmūžīgi materiāli
Tie tie pielietoti visur, kur ir augstāks mitruma rādītājs, kur iepriekš minētās metodes-novirzīšana, drenāža un žāvēšana nevar efektīvi samazināt mitruma koeficientu zem 28%, tur noteikti jāpalielina koksnes izturība. Koka karkas mājas rāmja variantā tas tiek panākts rāmi apstrādājot zem spiediena ar koksnes konservantiem. Visbiežāk šai metodei izplatīts variants ir apstrādātu guļbaļķu pielietošana saskarē ar pamatiem.

Jebkuras metodes pielietošanai vajadzētu būt apsvērtai no mājas ilgmūžības viedokļa. Dažādu materiālu savstarpējā pielietošana ir rūpīgi jāapsver, jo ne jau sienu un jumtu biezums nodrošinās māju labo mikroklimatu, bet gan izmantotie materiāli un to spēja savstarpēji sadarboties.Izšķiroša ir ne tikai katra materiāla kvalitātes rādītāji, bet arī katra ieguldītā darba kvalitāte un spēja atbildēt par to. Lai izvairītos no īslaicīga rezultāta problēmas, ir nepieciešams adekvāti un koordinēti darba kvalitātes kontrolēšanas pasākumi visos koka karkas ēkas procesos –  projektēšanas, plānošanas, būvniecības, struktūras pārvaldīšanas u.c., līdz ēka ir nodota ekspluatācijā.  Nav noslēpums, ka līdz ar ierobežotu budžetu projekta izstrādē un būvniecībā, tiek piesaukts lētāks, mazāk kvalitatīvs darbaspēks un mazāk kvalitatīvi, nepārbaudīti  materiāli. Tādēļ jāseko līdzi materiālu kvalitātes rādītājiem, kvalitātes kontrolei darba procesā, tostarp ūdens tvaika caurlaidības novērojumiem būvelementos.

Foto: Shutterstock.com

Cik būtisks ir ēku mitruma novērtējums?
Būvnormatīvs LBN 002-15 “Ēku norobežojošo konstrukciju siltumtehnika” nosaka, ka nepieciešams ūdens tvaika caurlaidības novērtējums būvelementos.  Ēku ārējo norobežojošo konstrukciju būvelementi ir ārējās sienas, jumti, bēniņu pārsegumi, pārsegumi, kas saskaras ar āra gaisu (arī virs caurbrauktuvēm), grīdas virs neapkurināmiem pagrabiem, aukstās pagrīdes un grīdas uz grunts, pagraba ārsienas, kas saskaras ar āra gaisu vai grunti, ārsienu logi, durvis un vārti, kā arī iekšējās sienas un citas virsmas, ja tās norobežo telpas, starp kurām gaisa temperatūras starpība ir 5 °C un vairāk.

Vairumā gadījumu gan pasūtītājs, gan projekta autors uzskata, ka padziļināta mitrumu pārneses procesu izpēte ir lieka un tikai paildzina projekta saskaņošanas laiku. Diemžēl tas nozīmē, ka netiek izvērtēts kondensācijas risks, kurš, laicīgi apzināts, tiktu viegli novērsts. Neredzamā tvaika radīto ēkas bojājumu novēršana izmaksā vairākus desmitus tūkstošus, nemaz nerunājot par iedzīvotāju veselības problēmām, ko izraisa pelējuma sēnīte. Tā kā pieņēmums, ka tvaiks nespēj radīt redzamus bojājumus, ir pilnīgi aplams. Par to ir jādomā, un jāveic ieguldījumus tā novēršanai jau projektēšanas un ekspertīzes laikā.

Mitrums un koka ēkas
Kokmateriāli un ūdens ir savienojami jēdzieni. Koks ir higroskopisks materiāls, kas nozīmē, ka tas spēj atdot vai absorbēt mitrumu, lai sasniegtu tādu mitruma saturu, kāds ir apkārtējā vidē. Kā daļa no šī dabiskā procesa, koks var absorbēt lielu daudzumu ūdens, pirms sasniedz mitruma saturu, kāds ir labvēlīgs sēnīšu augšanai. Lai nodrošinātu izturīgas koka karkasa mājas, konstrukcijas dizainam un t.s. aploksnes konstrukcijai (envelope structure – ārsienu un jumta konstrukcijas) vajadzētu būt balstītai uz izpratni par faktoriem, kas ietekmē koksnes mitruma saturu un izmaiņām, kas rodas mitruma satura izmaiņu dēļ.

Mitruma kontrolei kokmateriālos jāseko līdzi visu būvniecības gaitu. Par spīti tam, ka objektā tiek piegādās ideāla mitruma-sausuma koksne, tā būvniecības gaitā no apkārtējās vides var uzņemt pārlieku lielu mitrumu. Tādēļ, lai izvairītos no tā, ir daži pasākumi, kurus ieteicams veikt:

  • visus koksnes materiālus uzturēt sausus, kamēr tie ir noliktavā,
  • minimizēt instalēto materiālu samitrināšanos,
  • būvobjektā nodrošināt materiālu ventilāciju, sausināšanu.

Uzstādot koka karkasu vai koka paneļus būvobjektā, kur tie tiek pakļauti lielam mitrumam, tos pēc iespējas ātrāk jānoklāj ar mitruma barjeru.Tas pasargās kopējo konstrukciju no laikapstākļu ietekmes, vienlaikus objektā ir jānodrošina atbilstoša žāvēšana, izmantojot ventilatorus, siltuma nesējus u.c.

 Izpratnei par mitruma saturu koksnē ir būtiska nozīme, jo

  • dažāda mitruma saturs izraisa koka detaļu saraušanos un uzbriešanu;
  • augsts mitruma saturs var izraisīt pelējuma un sēnīšu rašanos.

Mitruma saturs rodas no tā, cik daudz ūdens ir koka vienībā attiecībā pret pašu koksni, ko izsaka procentos.

Mitruma saturs

  • 19%. Lai sauktu kokmateriālu par “sausu”, tā mitruma saturs ir 19% vai mazāk. Šis kokmateriālu veids ir atzīts par S-DRY (surfaced-dry), kas ir iegūts sausā veidā vai tāds kļuvis ražošanas laikā.
  • 28%: tas ir vidējais šķiedru piesātinājuma punkts koksnei, kurā visas koksnes šķiedras pilnīgi piesātinātas ar ūdeni. Ja mitruma saturs pārsniedz šķiedras piesātinājuma punktu, šūna sāk pildīties ar ūdeni. Koksnes sabrukšana sākas tad, ja koksnes mitruma saturs ilgstošā laika periodā pārsniedz šķiedru piesātinājumu. Šķiedras piesātinājuma punkts ir arī koksnes piebriešana.

Koks sabiezē vai uzbriest mainoties mitruma saturam, bet tikai tad, kad ūdens tiek ievilkts vai izdalīts no šūnu sienām un, kad koksne maina mitruma saturu zem šķiedras piesātinājuma punkta. Iekštelpās izmantotais koks stabilizē 8-14% mitruma saturu; ārā 12-18%.

Jo mazāks mitrums kokmateriālā, jo tas ir stabilāks materiāls un ar mazāku iespēju sarauties, saglabājot ekspluatācijā vairāk vai mazāk to pašu izmēru, kā montāžas procesā. Lai izvairītos no saraušanās riska, citreiz tiek izmantoti kompozītmateriāli, kā OSB plāksnes, ķīļrievsavienots kokmateriāls, I-sijas,  strukturālie kompozītmateriāli, kas tiek ražoti savstarpēji salīmējot mazākus koka gabalus. Līmējot koka gabali tiek vērsti dažādos virzienos, lai kompensētu izplešanās vai saraušanās dažādos virzienus vienā plāksnē.

Foto: woodfloordoctor.com

Koks un bojājumi
Tā kā koksne ir dabisks materiāls, kas bioloģiski sadalās, tā ir perfekta vide dažādām sēnītēm, pelējumam, ķirmjiem. Pelējums gan nenodara strukturālus bojājumus koksnei, ko nevar teikt par ķirmjiem un sēnītēm.

Kā tikt galā ar mitrumu?
Pastāv dažādi gaisa sausinātāji un mitruma savācēji, ar kuru palīdzību mitro gaisu var pārvērst ūdenī, kuru no īpaša rezervuāra var izliet kanalizācijā. Lai ierīkotu mitruma savācēju nav nepieciešami lieli ieguldījumi. Ir pieejami arī mazi trauki ar ieliekamu sāls tableti, kas laika gaitā caur sevi uzsūc mitrumu. Lielākai rocībai ir arī lielākas elektriskās ierīces, kas automātiski regulē vajadzīgo mitruma līmeni telpā, sausinot gaisu un uzkrājot kondensātu rezervuārā.

Lai nodrošinātu koksni pret mitruma iedarbību – pelējumu, sēnītēm, puvi un insektiem (ķirmjiem, termītiem u.c.), pastāv trīs preventīvas darbības: divkārša koksnes apstrāde ar speciāliem impregnēšanas līdzekļiem, koka paneļu mājas vides apsmidzināšana, novēršot pelējuma un mikrobioloģisko organismu rašanos un kokmateriāla apstrāde ar spiedienu, novēršot puves un termītu rašanos.

Divkāršā koksnes impregnēšana
Šī metode ir izplatītākais koka apstrādes veids, kas pasargā koksni gan no puves, gan insektiem, gan pelējuma. Koksnes impregnēšanas pirmā kārta nodrošina vispirms aizsargkārtu visām kokmateriāla šķautnēm (sānu malām un baļķu galos), nodrošinot koksnes spēju atgrūst ūdeni, bet vienlaikus ļaujot mitrumam izgarot no koksnes, resp., ļaujot kokam turpināt elpot un uzturēt normālu mitruma līmeni. Līdz ar to tiek atvairītas arī pelējuma sēnītes. Impregnētiem kokmateriāliem ir izturība pret ekstrēmiem laika apstākļiem un konstrukcijas stabilitāte. Otrā kārta tiek pārklāta ar DOT (Disodium Octaborate Tetrahydrate) fungicīdu un pesticīdu (reģistrēts EPA), kas galvenokārt ir domāts insektu atbaidīšanai.
Kokmateriāls tiek apstrādāts ražotnē, un tiek piegādāts būvniecībai gatavs. Tādējādi aiztaupot celtniekiem laiku speciālai kokmateriāla apstrādei un vēlāk tā pārbaudei. Šādi apstrādāts koks var tikt atstāts zem klajas debess līdz sešiem mēnešiem. Tā kā katrs koksnes materiāls elements un  tā šķautnes ir individuāli apstrādātas, šādi koka karkass ir pilnībā pasargāts no mitruma un mitruma radītajām problēmām. Koka karkasa struktūrā šādi iespējams apstrādāt visus struktūras elementus – karkasa rāmja kokmateriālus, saplāksni, OSB plāksnes, paneļu starpproduktus, nostiprinājumus, līstes un apdares dēļus. Līdz ar to gan jumta, gan sienu, gan grīdu karkasu sistēmas var tikt pasargātas.

Vides apsmidzināšana, miglošana
Ir pieejams plašs piedāvājumu klāsts vides apstrādei pret pelējumu, pelējuma iznīcināšanai. Apsmidzināšanai tiek izmantoti ķīmiskie apstrādes līdzekļi, tādēļ pēc smidzināšanas procesa paveikšanas būvniecību var atsākt tikai pēc vairākām dienām. Pastāv daudz variāciju gan ķīmiskās apstrādes materiāla, gan uzklāšanas tehnikas ziņā. Iedarbība tiek lēsta apmēram 25gadu garumā, bet tā skar tikai pelējumu, tā nenodrošina aizsardzību pret insektiem un puvi. Tāpat šī metode neiznīcina pelējumu, tā tikai apstādina pelējuma izplatību. Turklāt, ja metode tiek pielietota pēc mājas pabeigšanas, tā nepiekļūst daudzām struktūrām, kur nepieciešama apstrāde.

Apstrāde ar spiedienu
Metodei ir 70 gadus sena vēsture. Tās priekšrocības ir spiediena rezultātā iekļūt dziļi koksnes slāņos, aizsargājot būvdetaļu no puves, termītiem un ķirmjiem. Koksnes materiāls  tiek ievietots liela izmēra tvertnē, kurā tiek samazināts spiediens, ar mērķi no koksnes izsūkt visu gaisu. Tikko tvertnē iestājies augsts spiediens, tajā tiek iepildīts aizsarglīdzeklis, tādējādi tam ļaujot iekļūt dziļi koksnē. Spiediena apstrāde koksni padara netīkamu kaitēkļiem, un arī noturīgu pret puvi. Šāda apstrāde ir iekļauta būvniecības kodeksos, noteiktām koka karkasa būvdetaļām, it īpaši apakšējo dēļu -rāmja apakšējā vainaga aizsardzībai (sill plate). Tā kā uz apakšējā vainaga balstās visa pārējā mājas konstrukcija, tā nes lielu slodzi, un tādēļ tai ir jābūt īpaši izturīgai.
Reģionos, kur ir sastopama liela termītu koncentrācija, būvnieki izmanto spiediena apstrādāto kokmateriālu vairāk nekā tikai vienā apakšējā vainagā, koka karkasa mājas konstrukciju padarot izturīgāku, bet vienlaikus arī smagāku, jo koksne apstrādes laikā kļūst smagāka un ar to ir grūtāk strādāt.
Kokmateriālu apstrādāšana zem spiediena paredz materiāla izturību vismaz 20 gadus, tiem atrodoties vissmagākajos apstākļos.