NOVĚ VZNIKAJÍCÍ OBYTNÁ PODKROVÍ, PŘEDEVŠÍM NA STARŠÍ BYTOVÉ ZÁSTAVBĚ,

NEBÝVAJÍ Z HLEDISKA BIOTICKÉHO NAPADENÍ POVAŽOVÁNA ZA ZVLÁŠŤ RIZIKOV MÍSTA. PŘEDPOKLÁDÁ SE, ŽE PŘI DOBŘE PROVEDENÉ TEPELNÉ IZOLACI AŤ JIŽ MEZI ČI NAD KROKVEMI NEMŮŽE DOJÍT K VÝSKYTU MIKROMYCET ČI DŘEVOKAZNÝCH HUB A DŘEVOKAZNÉHO HMYZU. POZNATKY Z POSLEDNÍ DOBY A REALIZOVANÉ VÝPOČTOVÉ MODELY VŠAK NAZNAČUJÍ, ŽE I ZDE SE MŮŽEME, ZA ZCELA SPECIFICKÝCH PODMÍNEK, SETKAT S CELOU ŠKÁLOU NEJRŮZNĚJŠÍCH ORGANIZMŮ.

Stupeň napadení dřev dřevokaznými houbami je závislý na obsahu polysacharidů, ligninu a průvodních látek ve dřevu, podílu vody a vzduchu ve dřevě, teplotě okolního prostředí, záření v různých vlnových délkách a kyselostidřevní hmoty. Dřeviny, které jsou vůči houbám relativně odolné (akát, dub, kaštan), obsahují větší podíl průvodních toxických látektypu tříslovin a živic. Naopak jiné průvodní složky na bázi dusíku, hořčíku, draslíku a vápníku růst hub stimulují. Dřevo se rovněž stává přístupnější pro houby po předůpravách chemickými látkami, zářením, případně po ataku bakteriemi, plísněmi a dřevozbarvujícími houbami.

Plísně a dřevozbarvující houby vyvolávají na dřevě předevšímestetické škody, zvyšují permeabilitu dřeva a někdy mírně ovlivňují i pokles mechanických vlastností. Oproti dřevokazným houbám potřebují k růstu poměrně značnou vlhkost. Většina plísní a dřevozbarvujících hub roste při 80 - 125 % vlhkosti smrkového dřeva, na dřevě borovém vyžaduje minimálně 40 - 60 % vlhkosti a teplotu 20 až 30 °C. Jsou ovšem zaznamenány i extrémy. Nielsen et al 2003 uvádí že zástupci rodů Aspergillus, Eurotium, Stachybotrys, Penicillium rostli na dřevu a dřevěných kompozitech vystavených po dobu 4 až 7 měsíců RV 78 %. To ovšem odpovídá pouze 18 % hmotnostní vlhkosti dřeva, což je hodnota v dostupné literatuře dosud neuváděná!

Požadavky dřevokazných hub na vlhkost a teplotu jsou uvedeny v tabulce 01 (Reinprecht 1994).

Dřevo také výrazně znehodnocuje dřevokazný hmyz, zejména čeledě červotočovití (Anobiidae) a tesaříkovití (Cerambicidae). Všichni brouci jsou zvyklí na suché prostředí a živí se celulózou dřeva. Často napadají dřevo poškozené houbami, které je pro ně snadněji stravitelné. Na počátku životního cyklu jsou vajíčka, ze kterých se vylíhnou larvy požírající dřevo. Jejich život trvá různou dobu, podle druhu hmyzu. Po ukončení larválního stadia se larvy zakuklí. Před kuklením se larva přiblíží k povrchu dřeva a zachová jen tenkou neprokousanou blanku. Zde si vytvoří místo pro kuklení oddělenímchodbičky od ostatních částí zátkou z pilin. Vylíhlý brouk potom vykusuje výletový otvor v tenké blance dřeva. Tesaříci se rozvíjejí při vlhkosti dřeva 9 až 65 % (optimum 20 až 35 %) a při teplotě 12 až 38 °C (optimum 29 °C). Červotočům vyhovuje vyšší vlhkost a pouze občasné či téměř žádné vytápění. Optimální teplota pro všechny červotoče je mezi 20 až 27 °C, ale pro zakuklení je nutný pokles. Optimální teplota pro Dendrobium striatum je 22 °C, optimální vlhkost dřeva 30 %.

Pro stanovení rizika při zabudování dřevěných prvků ve skladbách střech nad vytápěnými prostory, byly pro srovnání zvoleny dvě modelové lehké stavby střechy s nosným dřevěným prvkem (Zdeněk 2005). V prvé skladbě byla zvolena tepelná izolace mezi krokvemi s pojistnou hydroizolací a parotěsnou vrstvou z fólie lehkého typu /obr. 01/. Ve druhém případě byla tepelná izolace nad krokvemi a s parotěsnou vrstvou a pojistnou hydroizolací z asfaltových pásů /obr. 02/. Jako varianta byl modelován netěsný spoj ve vzduchotěsné a parotěsné vrstvě. Průměrná venkovní teplota vzduchu byla ve výpočtu uvažována - 2,7 °C relativní vlhkost vzduchu 84,9 %. V interiéru byla uvažována teplota vzduchu obytné místnosti cca 21 °C a relativní vlhkost vzduchu 50 %. Výsledky převodu hodnot vypočtených relativních vlhkostí a teplot vzduchu v modelových konstrukcích střešních skladeb na hmotnostní vlhkost dřeva jsou uvedeny v tabulce 02.

Z porovnání tabulky 01 a 02 a hodnot uvedených pro výskyt dřevokazného hmyzu okamžitě vyplývá, že RV ve variantě 3 neumožňuje ani dlouhodobě růst dřevokazných hub a je silně nepříznivá i pro výskyt dřevokazného hmyzu. Protože se vypočtená hmotnostní vlhkost pohybuje nad hranicí 9 %, varianta připouští výskyt tesaříka krovového, ovšem spíše přežívání zavlečených larev než masivní výskyt dospělců. To také souhlasí s výsledky nahodilých průzkumů provedených v tomto směru.

Pozoruhodná je v tomto směru i varianta 1. Hraniční relativní vlhkost zde dosahuje 77 % a nachází se velmi blízko RV 78 % hmot. udávanou v nejnovější literatuře jako hraniční pro růst plísní (Nielsen et al 2003). Velmi nízká teplota pohybující se okolo 0 °C není pro růst plísní nepřekročitelnou překážkou. Je však zcela nevhodná pro růst dřevokazných hub a hmyzu. Z literatury i z praktických nálezů jsou známy psychrofilní formy plísní, které rostou (i když pomalu) i při záporných teplotách blízkých nule (Fassatiová 1979). Jsou to především zástupci rodů Cladosporium a Alternaria, kteří ale vyžadují daleko vyšší hladinu vlhkosti dřeva, než při které rostou rody Aspergillus, Eurotium a Penicillium. Růst plísní v této variantě proto zatím nehrozí, i když  adaptace vlhkomilného rodu Stachybotrys na nižší hmotnostní vlhkost dřeva, kterou uvádí Nielsen et al 2003, je do jisté míry překvapující zjištění (viz tabulka 03).

Jako jednoznačně nejhorší vychází varianta 2. Hmotnostní vlhkost dřeva je dostačující pro růst prakticky všech dřevokazných hub, dřevokazný hmyz nevyjímaje. Nižší teploty znamenají pouze zpomalení růstu, nikoliv úplné zastavení (viz tabulka 02). Pokud je dřevo bohatě nasyceno vodou (kondenzát) je možné očekávat následující „scénář“ nástupu biotických činitelů na dřevěné prvky.

Atak velmi vlhkého dřeva (např. Při zatékání deště) zahajují specifi cké bakterie (Bacillus asterosporus, Mycobacterium, Actinomyces spp.). Tyto bakterie v první fázi růstu výrazně omezují růst dřevokazných hub zejména dřevomorky (Serpula lacrymans), trámovky (Gloeophyllum sepiarium), pornatky, (Fibroporia Vaillantii), koniofory (Coniophora puteana) čechratky (Paxillus panuoides) a některých dřevozbarvujících plísní. Mimo to rozkládají i některé biocidy určené pro ochranu dřeva (např. Kvarterní amoniové sloučeniny).

Další skupinou, která nastupujeparalelně či za bakteriemi, jsou dřevozbarvující plísně, které jsou schopny proniknout do dřeva až do hloubky 10 mm. (Aspergillus fumigatus, Fusarium solani). Teprve jako třetí vstupují na dřevo saprofytické houby, které vyžadují nejen odumřelé dřevo, ale především do něj vstupují sekundárně a dostávají se do styku s odumřelými nebo parazitickými druhy hub nebo skupinou plísní, které ze dřeva postupně vytlačují nebo jim konkurují.

Lze tedy říci, že při této variantě u staršího objektu s původním krovem a s nefunkční biocidní ochranou (což je v praxi častý případ), je možné dříve nebo později očekávat vznik biotického napadení velkého rozsahu. Protože dřevo vyrovnává výkyvy vlhkosti velmi rychle, proběhne „nastavení“ příznivé hmotnostní vlhkosti dřeva pro růst v závislosti na výši RV a tloušťce dřeva v průběhu několika hodin až dnů. Další atak biotickými vlivy se rozvíjí v závislosti na primárním osídlení dřeva ještě před realizací půdní vestavby. Jestliže se na dřevu původního krovu nachází trámovka nebo čechratka (tyto dlouhou dobu na dřevu obtížně viditelné), potom lze v průběhu času očekávat nástup dřevomorky, případně i v kombinaci s outkovkou(Trametes serialis). Pokud se na starším krovu nenachází žádný biotický činitel, potom lze v průběhu času očekávat vývoj biotických činitelů, který začíná v závislosti na přítomnosti kondenzátu sukcesí za spoluúčasti bakterií a plísní (viz  předu) nebo přímo nástupem dřevokazných hub.

Velmi pozoruhodné a ve svých důsledcích zcela nové výsledky jsme získali při opakovaných(statistických) odběrech, při kterých jsme odebírali vzorky dřeva z různých stavebních objektů, které nebyly zdánlivě napadeny dřevokaznými houbami a hmyzem. Jako příklad uvádíme výsledky rozborů povrchu nárožních vaznic a souvisejících vazných trámů stavebního objektu z roku 1850 /tabulka 04/. I když na povrchu konstrukčních prvků nebyly vizuálně zaznamenány žádné stopynapadení a rovněž poklepová metoda nesignalizovala přítomnost dřevokazných škůdců, na epifl uorescenčním mikroskopu byly ve všech vzorcích nalezeny stopy(ojedinělé hyfy) outkovky, trámovkyv jednom případě i ojedinělé hyfy pravděpodobně neaktivní dřevomorky. V jednom vzorku byly nalezeny i drobné požerky pilouse (čeleď nosatcovití) a červotoče. Hmotnostní vlhkost měřená elektrickým vlhkoměrem kolísala v době odběru v rozmezí 12,4 % až 14,6 %, ovšem pH vodného výluhu se pohybovalo v širokém rozmezí 4,5 až 6 a velmi dobře kopírovalo ojedinělý a mikroskopický výskyt hyf dřevokazných hub (viz tab. č. 4). Nasákavost mikroskopicky osídlených vzorků byla cca 150 % a nasákavost nenapadených vzorků 110 % Uvedené nálezy tak potvrzují naše představy a kolonizaci starých půdních vestaveb biotickými činiteli, kteří se mohou při realizaci varianty 3 rychle rozvíjet.

Pozn.: Dosavadní výsledky zároveň naznačují, že v budoucnu bude  pravděpodobně nutné přikročit k zcela jiným způsobům hodnocení degradace dřevěných konstrukcí než dosud. Hodnocení by mělo být založeno na posloupnosti analýz: benzen – etanolový extrakt → holocelulóza → α celulóza. Metodika stanovení α celulózy v napadeném dřevě indikuje kolik celulózy je ve sledovaném dřevě nezpolymerizováno a nakolik a z kolika procent je tedy studovaný prvek degradován  Reinprecht 1994).

Prozatím je zřejmé, že pro konstrukce krovů je nezbytná chemická ochrana biocidy zejména fungicidy (povinnost aplikovat na krovy chemické přípravky je dána  Nařízením vlády 163/2002 Sb. z 24.4.2002, kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky ). Vlhkost syrového dřeva se pohybuje v rozmezí 40 až 80 %. V průběhu přirozeného sušení poklesne vlhkost na 15 až 20 % hmotnostních, což je vlhkost,se kterou se na stavbách při aplikaci  biocidů nejčastěji setkáváme. Při vyšších vlhkostech nad bod nasycení vláken, který je u našich dřevin cca 30 %, je již ochrana problematická. Zabudovanédřevo na stavbách se chrání při rekonstrukcích nátěrem a postřikem, k ochraně mírně narušeného dřeva lze použít také injektáž nebo bandážování. Chemická ochrana dřeva se má realizovat při teplotách kolem 20 °C. Při nižších teplotách, zejména pod 10 °C se snižuje penetrace ochranného přípravku do dřeva. Ochrana proti hmyzu se má provádět v době výletů dospělých jedinců, tedy od května do září.

Aby byla biocidní ochrana účinná, je  před realizací nutné:

• Vyčistit povrch střešní konstrukce od rozvlákněného dřeva, prachu a dalších nečistot. To se týká především zhlaví, krokví,pozednic apod. 

• Neutralizovat povrch dřeva, pokud je dřevo kyselé, nátěrem nebo postřikem 10 % vodným roztokem boraxu (Na2B4.10 H2O) nebo 10 % vodným roztokem sody (Na2CO3.10 H2O).

• K ochraně dřeva použít některý z přípravků uvedených např. v tabulce 05.

Doporučuje se dodržet minimální příjmy uvedené v tabulce. Dále se doporučuje alespoň 1x ročně provádět kontrolu těsnosti a
celistvosti střešního pláště, nejlépe v deštivém období, a v případě závad ihned provést opravy, protože vlhkost dřevěných konstrukcí nesmí ani krátkodobě převýšit 20   hmot.,kritickou hodnotu pro napadení dřeva dřevokaznými houbami.

Ochrana krovů postřikem  biocidy se provádí u rozměrných a špatně přístupných konstrukcích. Právězde dochází nejčastěji k vědomým, či nevědomým chybám. Protožeřada přípravků je barevná  (nejčastěji zelený nebo hnědý odstín) převládá  lehce zelené barvy již postačuje pro účinnou ochranu proti biotickým škůdcům. Přímým důsledkem je podrůstání a záhy i přerůstání takto provedené ochrany dřevokaznými houbami. Jako příklad podceňování minimálních příjmů biocidů na ochranu dřeva a ovšem také velká adaptabilita dřevokazných hub, je v současnosti zjištěná rezistence dřevomorky proti naftenátu mědnatému, citrátu mědnatému a dalším mědnatým solím (Green and Clausen 2005).

Účinnost preventivní či represivní ochrany proti škůdcům povrchovými metodami narušují výsušné trhliny, které se tvoří ponejvíce při použití vlhkého dřeva v místnostech vytápěných ústředním topením. Účinnost chemické ochrany také klesá u vodorozpustných přípravků použitých do prostředí, kde může docházet ke kondenzaci (přípravky na bázi kyseliny borité, tetraboritanu sodného a polyboritanů). Rovněž dřevo zcela nezbavené kůry je snadněji atakováno dřevokazným hmyzem. Povrchové narušení dřeva kůrovcem usnadňuje jeho další narušení až destrukci tesaříkem, či červotočem. Je známo. Že organické biocidy samy pozvolna stárnou a to oxidací vzdušnýmkyslíkem,  zvláště při vyšší teplotě. Interakcí s dalšími nevhodně volenými sloučeninami (nátěry), jsou některé fungicidy, např. Kvarterní amoniové sloučeniny, při vysokévlhkosti dřeva a za přítomnosti kondenzátu rozkládány bakteriemi.

Autor : 

<Richard Wasserbauer>

Zdroj: DEKTIME 07-2006, Časopis společnosti DEKTRADE pro projektanty a architekty

LITERATURA:

/1/ Fassatiová O., 1979: Plísně a vláknité houby v technické mikrobiologii, SNTL Praha 979.

/2/ Green F., Clausen C.A.,2005. Cooper tolerance of brown-rot fungi: Oxalic acid production in southern pine treated with arsenic-free preservatives. International Biodeterioration & Biodegradation 56, pp. 75 – 79, 2005.

/3/ Nielsen K.F., Holm G., Uttrup L.P., Nielsen P.A., 2004. Mould growth on building materiáls  under low water activites, Infl uence of humidity and temperature on fungl rrowth and secondary metabolism. International Biodeterioration& Biodegradation 54, pp. 325 – 336, 2004.

/4/ Reinprecht L., 1994. Ochrana dreva a kompozitov. Vydavatel TU vo Zvolene, Dřevařská fakulta 1994.

/5/ Wasserbauer R., 2000.Biologické znehodnocení staveb, Nakladatelství ARCH, 2000.

/6/ Zdeněk L., 2005. Rizika zabudování dřevěných prvků ve skladbách střech nad vytápěnými prostory. Sborník přednášek Kongres Kutnar, Poruchy staveb 2005, str. 47 – 54, 2005

Příspěvek byl zpracován za podpory GAČR 103/06/1801 Analýza spolehlivosti vlastností stavebních materiálů a konstrukcí s přihlédnutím k jejich změnám v čase a časově proměnným vlivům.