CONSTRUCTII AGROTURISTICE CU STRUCTURA DIN LEMN

CONSTRUCTII AGROTURISTICE CU STRUCTURA DIN LEMN

1 LEMNUL CA SI MATERIAL DE CONSTRUCTIE

Lemnul a fost folosit pentru realizarea structurii de rezistenta a constructiei inca din cele mai

vechi timpuri datorita urmatoarelor avantaje:

¾    rezistente mecanice relativ mari atat la compresiune cat si la intindere

¾    prelucrarea lemnului este usoara datorita rezistentei reduse la prelucrare

¾    este mai ieftin ca otelul si betonul deoarece nu necesita cheltuieli de fabricare si consum mare de energie

¾    constructiile din lemn se pot executa in orice anotimp fara a necesare masuri speciale ca la beton si zidarie

¾    asamblarea, montarea si demontarea constructiilor din lemn se face cu usurinta si cu cheltuieli mici iar recuperarea poate fi de 100%

¾    coeficientul de conductibilitate termica este redus, lemnul fiind un excelent izolator termic; rezistenta pe care o opune trecerii unui flux termic este de 300 de ori mai mare decat a otelului si de 10 ori mai mare decat a betonului

¾    durabilitatea este mare in conditiile in care se asigura protectie impotriva focului si putrezirii

¾    cheltuielile de intretinere sunt nule sau foarte mici, deoarece nu apare fenomenul de coroziune ca la otel

¾    este un material 100% natural, 100% reciclabil; nu polueaza mediul nici la punerea in opera nici in procesul de fabricatie cum se intampla cu betonul sau otelul

¾ bradul, pinul si molidul, speciile care asigura cel mai bun lemn de constructii, sunt raspandite pe arii largi in Romania, in special in nordul tarii.

Acest material prezinta urmatoarele dezavantaje:

¾    lemnul este un material neomogen si anizotrop, avand noduri si defecte precum si rezistente mecanice diferite perpendicular si paralel cu fibrele

¾    umiditatea are influenta negativa asupra proprietatilor si rezistentelor lemnului

¾    in timpul exploatarii apar fisuri si crapaturi, desprinderi de noduri, care pot reduce mult capacitatea portanta a elementelor de constructie.

¾ elementele de constructii din lemn necesita masuri speciale de protectie la foc, in special cele cu sectiuni reduse

1.1 Utilizarea lemnului lamelat incleiat. Lemnul lamelat incleiat este un produs relativ nou, care datorita calitatilor sale deosebite, se foloseste pe scara tot mai larga. Se obtine in urma unui proces de asamblare prin incleiere a mai multor piese din lemn ecarisat (scanduri, dulapi, rigle) in conditii speciale de executie.

Din punct de vedere al proprietatilor mecanice si a eficientei economice lemnul lamelat incleiat

este superior lemnului masiv din urmatoarele motive:

¾    rezistenta la forfecare a cleiului este superioara celei a lemnului

¾    cleiul asigura o legatura perfect rigida intre piesele asamblate

¾    efectul negativ al defectelor pieselor componente se diminueaza, deoarece suprapunerea acestora in aceeasi sectiune este putin probabila

¾    la executia elementelor din lemn incleiat lemnul este valorificat la maxim, putand fi utilizate si

piese din lemn cu dimensiuni mici ¾ se pot obtine elemente cu sectiuni mari la care nu mai exista pericolul aparitiei fisurilor ¾ se pot obtine elemente cu lungime mare (lungimea acestora nu mai depinde de lungimea arborelui)

Fig.1 Grinda din lemn lamelat incleiat. 46

Tinand seama de aceste avantaje se poate afirma ca lemnul lamelat incleiat este un material de constructie modern, performant si eficient.

Utilizarea eficienta a lemnului in elementele din lemn lamelat incleiat poate fi ilustrata si prin modul de confectionare a grinzilor, la care in zonele cu solicitari maxime se prevad scanduri de calitate superioara, iar in restul sectiunii se pot utiliza si scanduri de calitati inferioare

Fig. 2 Utilizarea scandurilor de calitate superioara in zonele comprimate si intinse duce la cresterea capacitatii portante a grinzilor din lemn lamelat incleiat.

Cresterea capacitatii portante a grinzilor se poate realiza si prin legarea scandurilor prin metoda cu dinti (finger joint), pe directie longitudinala. In aceasta metoda piesele de lemn sunt in prealabil prelucrate la capete, prin crestarea sub forma dintilor de fierastrau, apoi sunt incleiate, urmarindu-se si de aceasta data dispersarea zonelor de imbinare.

2 STRUCTURA SI PROPRIETATILE LEMNULUI

Lemnul este produs prin cresterea si dezvoltarea arborilor si arbustilor de foioase (fag, stejar, tei, paltin, ulm, frasin, nuc, carpen, plop etc.) si conifere sau rasinoase (brad, molid, pin, etc.). In constructii cea mai larga utilizare o are lemnul de rasinoase, datorita faptului ca are durabilitate ridicata, structura simpla si proprietati fizico-mecanice bune.

2.1 Structura macroscopica a lemnului. Modul de grupare a elementelor anatomice observabile cu ochiul liber se numeste structura macroscopica. Cunoasterea acestei structuri este de mare importanta pentru identificarea rapida a diverselor specii de lemn, respectiv pentru aprecierea calitatii lemnului arborilor din cadrul unei specii.

Din figura 4 se pot observa urmatoarele elemente anatomice importante:

¾    maduva-este formata din tesut moale, si este situata in centrul cilindrului lemnos

¾    alburnul-este zona situata in imediata apropiere a cojii prin care circula seva; lemnul de alburn este mai putin rezistent si putrezeste mai usor

¾    lemnul matur-se afla in zona centrala a trunchiului si este format din celule moarte; acest lemn are calitati mecanice superioare si rezista mai bine si la putrezire; atunci cand are o culoare mai inchisa decat a lemnului din alburn poarta numele de duramen; speciile de rasinoase cu duramen sunt pinul, laricele, tisa si duglasul, iar speciile fara duramen sunt molidul si bradul; dintre foioase stejarul, nucul, ulmul, frasinul, salcamul, salcia, ciresul si plopul au duramen, iar fagul, paltinul, carpenul, teiul si mesteacanul nu au duramen

¾    inelele anuale-reprezinta cantitatea de lemn formata intr-o perioada de vegetatie; inelul anual are doua zone care se deosebesc atat ca aspect cat si ca rezistenta: lemnul timpuriu sau de primavara si lemnul tarziu sau de vara; prin numararea inelelor anuale se poate determina varsta arborelui;

¾ razele medulare-sunt formate din celule in care se depoziteaza substante hranitoare

¾    porii-sunt prezenti doar la lemnul de foioase; in sectiune transversala au aspectul unor orificii, iar in sectiune tangentiala se prezinta sub forma unor zgarieturi

¾ cambiul-este format din celule care asigura cresterea in grosime a cilindrului lemnos; in fiecare an se formeaza un tesut de coaja vie (numit liber) spre exterior si un inel anual spre interior; cambiul este situat sub coaja si se observa usor, imediat dupa indepartarea acesteia, avand o consistenta lipicioasa

¾    coaja sau scoarta este formata din coaja vie si coaja moarta, care constituie invelisul protector al arborelui.

Arborele se poate sectiona dupa trei planuri, realizandu-se sectiuni transversale (perpendicular pe axa longitudinala a trunchiului), sectiuni radiale (prin axa longitudinala a trunchiului) si sectiuni tangentiale (perpendicular pe raza si tangenta la un inel anual).

2.2 Defectele lemnului. Lemnul poate prezenta diferite anomalii si defecte, care se clasifica astfel:

¾ defecte de forma ale trunchiului si defecte de structura a lemnului ¾ noduri si crapaturi ¾ gauri de insecte, alteratii, defecte datorate parazitilor vegetali ¾ defecte de ranire

3 CONSTRUCTII CU STRUCTURA DIN LEMN

Constructiile cu structura din lemn sunt destul de rar intalnite in Romania, aplicabilitatea acestor structuri fiind restransa doar la domeniul constructiilor de locuinte individuale din zonele rurale de deal si de munte si ses si case de vacante. In trecut, majoritatea locuintelor taranesti au fost executate, cu structura din lemn, as cum se poate vedea astazi in muzeele satului din Bucuresti, Sibiu

Fig.8    Casa veche taraneasca de lemn din zona Banatului expusa la muzeul satului din Timisoara

Acest fapt se datoreaza schimbarilor intervenite in sectorul constructiilor din Romania in a doua jumatate a secolului XX, cand s-a trecut la construirea masiva de locuinte colective din beton armat (blocuri). Totusi experienta acestor ani demonstreaza ca locuintele colective din beton nu sunt corespunzatoare din multe puncte de vedere: economic, psiho-social, confort termic si acustic, protectia mediului inconjurator, etc. De aceea, este necesara gasirea de solutii pentru construirea de locuinte individuale, din structuri usoare, care sa asigure tot confortul necesar unei locuinte moderne, la un pret scazut.

In SUA si Canada structurile din lemn sunt utilizate la peste din locuinte in timp ce in Romania ponderea lor este de circa 2%. Una din cauzele principale a eliminarii acestor structuri o constituie lipsa specialistilor care sa fie capabili sa proiecteze si sa execute structuri eficiente din lemn, intrucat invatamantul superior tehnic formeaza in continuare ingineri constructori specializati in primul rand pe structuri grele.

Lemnul a fost utilizat si pentru construirea lacasurilor de cult de-a lungul secolelor, in cele mai diferite zone geografice.

Datorita multiplelor avantaje pe care le prezinta lemnul ca material de constructie (rezistentele mecanice relativ mari, greutatea proprie redusa, prelucrare usoara. rezistenta la transmisie termica ridicata etc.); acesta a fost folosit pe scara larga in decursul timpurilor la realizarea constructiilor. Datorita existentei noilor produse pe baza de lemn si a posibilitatilor noi privind protectia lemnului impotriva putrezirii si a focului, precum si a posibilitatilor mari de asociere cu alte materiale eficiente (moderne), in prezent se remarca tendinta tot mai mare pentru realizarea caselor la care lemnul se foloseste numai pentru elemente de rezistenta.

Casele din material lemnos asociat cu alte materiale moderne reprezinta o continuare a traditiei constructiilor din lemn, ridicata pe o treapta superioara, datorita dezvoltarii industriei materialelor de constructii si a tehnicii constructiilor. In noua varianta, constructia caselor se bazeaza pe utilizarea unui numar relativ redus de prefabricate.

Fata de constructiile clasice din zidarie, durata de executie se reduce foarte mult. Timpul necesar montajului si asamblarii prefabricatelor este minim, toate operatiile pe santier executandu-se pe baza unui plan de montaj. fara a necesita utilaje speciale.

Panourile prefabricate de pereti si p1ansee se realizeaza cu termo si fono-izolatie, corespunzatoare gradului de protectie impus prin prevederile normativelor in vigoare.

Toate elementele din lemn masiv sunt tratate in mod corespunzator, pentru a asigura o protectie antiseptica, fungicida si ignifuga a constructiei.

Totodata, finisajele se realizeaza in culori pastelate, din materiale noi, asigurandu-se astfel un aspect p1acut si o protectie buna la intemperii si uzura. Tamplaria, care poate fi realizata din lemn de rasinoase de calitate superioara sau din mase plastice, finisata cu emailuri in culori adecvate, este, de regula, inglobata in panouri sau se livreaza separat, o data cu acestea. .

TIPURI CONSTRUCTIVE CARACTERISTICE

Din punct de vedere constructiv, casele din lemn se pot realiza in urmatoarele doua tipuri principa1e: ¾ cu pereti portanti din lemn masiv; ¾ din panouri mari portante. cu schelet din lemn.

Alegerea tipului constructiv se face in functie de o serie de factori, dintre care cei mai importanti sunt: destinatia, regimul de inaltime si indici tehnico-economici.

Destinatia cladirii (case de locuit sau case de vacanta) determina anumite cerinte si elemente functionale, respectiv un anumit mod de organizare si de compartimentare a spatiului in plan si un anumit tip constructiv de structura. Totodata, forma in plan a cladirii si modul de rezolvare a partiului au implicatii directe asupra pozitiei elementelor portante verticale, influentand alegerea unuia dintre tipurile constructive mentionate.

Regimul de inaltime a unei cladiri este determinat de destinatie, aspecte urbanistice si posibilitati

tehnologice de realizare. La stabilirea regimului de inaltime (P, P + lE sau P+ 1M), trebuie sa se

tina seama de faptul ca o data cu cresterea inaltimii cresc si incarcarile (solicitarile), pentru

preluarea si transmiterea carora se impune o anumita rezolvare constructiva, atat in ceea ce

priveste sistemul de rezistenta cat si in ceea ce priveste natura materialelor folosite.

Alegerea tipului constructiv (structural) trebuie sa tina seama si de urmatorii indici tehnico

economici: ¾ cresterea productivitatii muncii pe santier si reducerea perioadei de executie; ¾ reducerea consumului de materiale si a costului etc.

3.1.1 Case cu pereti portanti din lemn masiv. Acestea au in prezent un domeniu mai restrans de folosire, datorita faptului ca reclama un consum mare de material lemnos de bun calitate. In general, acest tip de pereti se utilizeaza pentru realizarea constructiilor de case si cu caracter turistic, amplasate in zonele montane, unde lemnul apare ca un material local de constructie.

Peretii portanti sunt aceia care preiau si transmit la infrastructura incarcarile verticale si orizontale, indeplinind astfel si rolul de contravantuire. In raport cu pozitia pe care o ocupa in ansamblul constructiei, acestia pot indeplini functia de inchidere (pereti exteriori) sau de compartimentare (pereti interiori). In fig. 4.4 este prezentat parterul unei case cu pereti din lemn masiv si sectiune transversa1a, avand o parte din functiuni amplasate la mansarda.

In general, peretii din lemn masiv se pot realiza din lemn brut, prelucrat pe fata, sau din lemn ecarisat. In vederea protejarii corespunzatoare a peretilor impotriva umiditatii din sol, acestia se realizeaza pe un soclu suprainaltat din beton, prevazut Ia partea superioara cu hidroizolatie orizontala alcatuita din doua stratului de panza sau carton asfaltat, lipite cu bitum la cald.

Peretii din, lemn masiv se pot realiza cu una sau ambele fete aparente. Solutia cu ambele fete aparente se aplica mai mult in cazul casutelor camping, la care nu se pun conditii speciale de protectie termica, in schimb se cere realizarea unor conditii de ambianta cat mai placute.

In cazul caselor de locuit, peretii din lemn masiv se realizeaza, de obicei cu fata exterioara aparenta (curba sau plana fig. 10), iar pe fata interioara se aplica un strat termoizolant si un finisaj, care se poate executa in diferite variante (lambriu din lemn, ghips-carton etc.). Grosimea riglelor (grinzilor) din lemn variaza intre 7,5 si 10 (12) cm, iar grosimea stratului de termoizolatie rezultata din calculul la transmisie termica, tinand seama de rezistenta globala minima impusa de STAS 6478/1-

Imbinarea grinzilor la colturi se poate face in coada de randunica sau sub forma de chertare cu capete prelungite, iar etansarea rosturilor, prin prelucrarea suprafetelor de contact sub forma de lamba si uluc sau prin realizarea unei adancituri in care se introduce o banda subtire de etansare din materiale sintetice (fig. 11). Varianta sub forma de lamba si uluc (fig. 11, b se foloseste, de obicei, la realizarea casutelor de vacanta, iar variantele a si c (fig. 11), la realizarea caselor de locuit.

a-din grinzi cu fata exterioara curba; b-cu ambele fete plane; a-in coada de randunica; b, c-prin chertare 1-grinzi de lemn; 2-termoizolatie; 3-lambriu din lemn; 4-hidroizoiatie. cu capete prelungite.

In cazul caselor de vacanta avand dimensiunile in plan relativ reduse (200-300/250-350 cm), peretii se pot realiza din cherestea (scanduri sau dulapi), cu grosime redusa (variind in general intre 2,8 si 4,8 cm). In scopul fixarii intre ele si al etansarii rosturilor, canturile cherestelei se prelucreaza sub forma de lamba si uluc, simplu sau dublu, in functie de grosime (fig. 14).

Imbinarea de colt se poate face si prin intermediul unor stalpisori, cand prinderea se realizeaza prin cuie sau suruburi de lemn sau prin chertare cu petrecere (fig. 15). In primul caz (fig. 15, a), pentru inchiderea rostului vertical care se creeaza intre cele doua scanduri, se impune prevederea, la exterior, a unei lamele verticale subtiri fixate prin cuie sau suruburi.

In figura 16 se prezinta cate un exemplu de casa de vacanta realizat in fiecare din cele doua variante de imbinare a lamelelor la colturi si intersectii: a-cu stalpisori interiori si lamele subtiri pentru inchiderea rosturilor; b-cu chertare si petrecere a lamelelor intersectate.

3.1.2 Case prefabricate cu pereti portanti din panouri mari. Executate din lemn asociat cu produse pe baza de lemn si alte materiale eficiente, se pot realiza intr-o gama foarte variata (casute camping, cabane turistice, case de vacanta si case de locuit).

Peretii portanti din panouri mari se realizeaza, de obicei, cu schelet format din rigle de lemn, captuseala din produse noi pe baza de lemn (PAL, PFL) in combinatie cu alte produse moderne (lemnciment, ghips-carton, mase plastice etc.) si o umplutura termo sau fonoizolanta, realizata din materiale usoare (vata minerala, po1istirer expandat etc.).

Modul de alcatuire constructiva, tipul captuselii si natura ump1uturi se stabilesc in functie de rolul panoului:(portant sau neportant) si functia acestuia (de inchidere sau de compartimentare interioara).

Numarul tipuri1or de panouri (exterioare si interioare) depinde de modul de realizare a partiului si de compartimentarea interioara. Un exemplu de realizare a unui panou de perete portant, exterior si interior, care poate fi executat in mai multe variante de alcatuire constructiva, este prezentat in fig. 17.

In general, panourile de pereti portanti (exteriori si interiori) sunt alcatuite dintr-un schelet de rezistenta format din talpi (orizontale), montanti si rigidizari (drepte sau oblice). Captuseala panourilor se poate realiza in diferite variante, natura materialelor folosite se alege in functie de pozitia panoului (exterior sau interior).

In cazul peretilor exteriori, fata exterioara se poate executa din frize de cherestea sau placi din lemn-ciment, rezistente la variatii de umiditate si la intemperii, iar fata interioara din PAL-AI (placi din aschii de lemn antiseptizate si ignifugate) sau lambriuri din cherestea. Umplutura cu rol termoizolant se poate realiza din vata minerala, polistiren extrudat etc. La pereti interiori, captuseala se realizeaza, de obicei, din PAL-AI sau lambriuri din cherestea (scanduri) din lemn de rasinoase sau ghips-carton. In tara noastra au fost proiectate si realizate mai multe tipuri de casute camping, weekend si case de locuit, avand peretii portanti din panouri mari din lemn si produse noi pe baza de, lemn (PAL si PFL). Unul din tipurile de casute week-end si case de locuit realizate de CPL Bacau este prezentat in fig. 1

Dupa modul de alcatuire a panourilor de pereti exteriori, se disting doua tipuri principale (fig. 19):

¾ a-panouri tristrat, cu captuseala exterioara aparenta realizata sub forma de frize din cherestea (scanduri) de rasinoase, iar cea interioara din PAL-AI (fig. 19, a); ¾ b-panouri tristrat, cu captuseala exterioara si interioara realizate din PAL, avand la exterior un strat de aer si o protectie din zidarie de caramida aparenta, de 12,5 cm grosime (fig. 19, b

Panouri de pereti exteriori de tip ,,a" se folosesc, de obicei, la realizarea caselor week-end sau de locuit cu parter, iar tipul ,,b", la realizarea caselor de locuit parter sau cu mansarda (P M), amplasate in zone mai reci si cu climat umed.   

6-strat aer de minimum 40 mm; 7-zidarie de caramida aparenta de 12,5 mm.

In strainatate, casele prefabricate din panouri mari, cu schelet portant din lemn, au capatat in ultima perioada o extindere mare, mai ales pentru realizarea caselor de locuit individuale, parter cu mansarda (P+M).

Extinderea mare, in. multe tari dezvoltate, a caselor de locuit din panouri mari, cu schelet din lemn, se datoreaza avantajelor pe care le prezinta in comparatie cu solutiile clasice (traditionale), din lemn sau zidarie, atat din punct de vedere tehnic cat si economic (consum redus de materiale deficitare, reducerea perioadei de executie etc.).

Dintre variantele constructive moderne, folosite curent pentru realizarea caselor de locuit, se pot mentiona urmatoarele doua:

¾    panouri mari prefabricate, formate cu schelet din lemn, captuseala din placi de ghips-carton si umplutura termoizolanta din vata minerala sau polistiren extrudat, avand la exterior un strat suplimentar de protectie realizat din doua randuri de scanduri decalate

¾    idem ca la varianta ,,a", avand la exterior un strat suplimentar realizat din caramida eficienta, de 12,5 cm grosime (fig. 20, b).

Fig. 22 Structura executata in Romania, cu pereti si plansee din lemn pentru locuinta unifamiliala.