Fizyka budynków o konstrukcji szkieletowej

Budownictwo szkieletowe
Budynek wykonany w technologii szkieletowej z wykorzystaniem płyt gipsowo-kartonowych oraz płyt cementowo-włóknowych Siniat.
Budynek wykonany w technologii szkieletowej z wykorzystaniem płyt gipsowo-kartonowych oraz płyt cementowo-włóknowych Siniat.

O tym jak budynek wzniesiony w konstrukcji szkieletowej będzie zachowywał się podczas eksploatacji decyduje fizyka budynku – a konkretnie takie parametry jak: izolacyjność termiczna, pojemność cieplna oraz izolacyjność akustyczna przegród. Najważniejsze informacje odnośnie tych trzech aspektów ze szczególnym uwzględnieniem szkieletowych budynków drewnianych znajdziemy poniżej.

DREWNIANE KONSTRUKCJE SZKIELETOWE – PODSTAWOWE INFORMACJE

Budownictwo szkieletowe oparte na konstrukcji drewnianej stanowi niejako odrębną linię wśród wszystkich technologii i materiałów budowlanych. Mowa tu nawet nie tyle o samej konstrukcji szkieletu (tu różnice widoczne są od razu), ile o fizyce budowli. W pewnym uproszczeniu mowa tu o tym, jak budynek zachowuje się w trakcie eksploatacji. Podstawowe parametry w przypadku budynków szkieletowych to powszechnie znana (chociaż niekoniecznie powszechnie rozumiana) izolacyjność termiczna, ale także pojemność cieplna, izolacyjność akustyczna przegród, czy w końcu cały zespół cech odpowiedzialnych za pochłanianie, przechowywanie i oddawanie wody (pary wodnej) do otoczenia. Ostatnim parametrem nie będziemy się tu zajmować, niech zostanie domeną projektantów. Spróbujmy się jednak przyjrzeć wszystkim pozostałym.

CO WARTO WIEDZIEĆ NA TEMAT DREWNIANYCH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

O ile między poszczególnymi technologiami murowanymi, czy też nawet szkieletem żelbetowym więcej jest w tym wypadku podobieństw niż różnic - to szkielet drewniany jest tu w dużej mierze wyjątkowy. Nie oznacza to oczywiście, że obiektywnie lepszy lub gorszy - cech wymienionych wcześniej nie da się rozpatrywać w oderwaniu od warunków zewnętrznych czy oczekiwań inwestorów. Warto jednak je poznać i świadomie wykorzystywać zarówno w projektowaniu, jak i później w trakcie użytkowania budynku. Zacznijmy więc po kolei:

IZOLACYJNOŚĆ CIEPLNA BUDYNKÓW SZKIELETOWYCH

Parametr najlepiej znany i najprostszy. Cała rzecz w tym, że im jej wartość jest wyższa, tym mniej energii budynek “wypuszcza”, a więc wymaga mniejszych nakładów na ogrzewanie. Niezależnie od technologii zależy ona wprost od ilości i jakości izolacji termicznej. Ponieważ jednak drewniana ściana szkieletowa składa się niemal wyłącznie z materiału izolacyjnego, a drewno użyte jako konstrukcja także charakteryzuje się zupełnie przyzwoitymi parametrami izolacyjnymi - ściana drewniana będzie przy zachowaniu izolacyjności znacznie cieńsza od jakichkolwiek ścian murowanych. Pamiętać należy jednak że drewniana ściana w budynkach szkieletowych jest przegrodą niejednorodną. Aby tą niedogodność zniwelować - najczęściej stosuje się dodatkową warstwę izolacji nakładaną od zewnątrz na konstrukcję.

POJEMNOŚĆ CIEPLNA BUDYNKÓW SZKIELETOWYCH

Podstawowy parametr różniący drewniane ściany szkieletowe od jakichkolwiek innych. W pewnym uproszczeniu chodzi tu o ilość energii cieplnej, którą materiał może przyjąć lub oddać do otoczenia. W wypadku ścian murowanych jest ona zwykle dość duża lub bardzo duża. Dzięki temu temperatura w tak skonstruowanym budynku jest z reguły dość stabilna, przestrzeń wolno się nagrzewa i równie wolno wychładza. W wypadku ścian drewnianych w budynkach szkieletowych pojemność cieplna jest bardzo mała. Na pierwszy rzut oka może się to wydawać wadą, ale cecha ta właściwie wykorzystana staje się ogromną zaletą. Przede wszystkim pozwala na precyzyjne i szybkie sterowanie temperaturą. Dzięki temu że nie musimy ogrzać murów a jedynie powietrze wewnątrz nich, podniesienie temperatury w pomieszczeniu odbywa się błyskawicznie i nie wiąże się z dużymi kosztami paliwa. Podobnie rzecz się ma z chłodzeniem pomieszczeń w budynkach szkieletowych. W wersji najprostszej mowa tu o krótkotrwałym otwarciu okna wieczorem po upalnym dniu. W wypadku domu w technologii murowanej nie da to wiele - chłodne powietrze wpuszczone z zewnątrz natychmiast nagrzeje się od gromadzących dużą ilość energii ścian. W budynkach o konstrukcji szkieletowej z kolei spowoduje niemal natychmiastowy spadek temperatury i odczuwalną ulgę. Jeszcze większą różnicę zauważymy przy zastosowaniu klimatyzatorów. Przy konstrukcji szkieletowej ich moc (a więc i pobór energii) może być zwyczajnie znacznie mniejsza.

AKUSTYKA W DREWNIANYCH KONSTRUKCJACH SZKIELETOWYCH

Żeby nie było tak prosto - należy tu wydzielić kilka grup w zależności od miejsca powstawania dźwięków i sposobu ich przenoszenia. I tak jeśli dźwięk powstaje w tym samym pomieszczeniu w którym znajduje się słuchający - mówimy o odbiciu lub pochłanianiu energii fali dźwiękowej. Konieczne jest więc jasne zdefiniowanie potrzeb użytkownika - każde z tych zjawisk może być pożądane bądź niechciane. W tym wypadku ogromną przewagę daje pewnego rodzaju modułowość drewnianej ściany budynku szkieletowego. Możliwe jest takie dobranie płyt stanowiących jej wewnętrzne wykończenie, aby osiągnąć satysfakcjonujący nas efekt (potocznie nazywany akustyką pomieszczenia). Projektowanie akustyki w budynkach o konstrukcji szkieletowej jest sprawą niezwykle trudną i jeśli zależy nam na bardzo precyzyjnie określonych efektach - warto zwrócić się do fachowców. Podstawowe parametry w ograniczonym zakresie są jednak dość proste do regulowania. Warto więc przyjrzeć się ofercie Siniat i dobrać optymalne wykończenie ścian - zwłaszcza, jeśli dysponujemy stosunkowo prostą do takich zabiegów ścianą szkieletową.

TŁUMIENIE DŹWIĘKÓW W DREWNIANYCH BUDYNKACH SZKIELETOWYCH

Druga grupa, to dźwięki powstające w sąsiednich pomieszczeniach, czyli takie, od których słuchający oddzielony jest przegrodą budowlaną. Tu z kolei wydzielamy dźwięki powietrzne (czyli rozchodzące się w postaci fali w powietrzu) i uderzeniowe (udarowe) czyli powstające w przeszkodzie (na przykład chodzenie po podłodze pomieszczenia nad nami). Dopiero od tej przeszkody dźwięk zaczyna rozchodzić się w powietrzu. Na tłumienie dźwięków powietrznych wpływ ma masa przegrody, ale również jej struktura i liczba warstw. W wypadku drewnianych ścian w budynku szkieletowym wpływ masy jest niemal pomijalny, ale użyta w nich wełna mineralna a także płyty stanowiące ich obustronne pokrycie spełniają swoją rolę doskonale. Z kolei w wypadku dźwięków uderzeniowych za rozchodzenie się fali odpowiedzialne są głównie sztywne (sprężyste) połączenia elementów konstrukcyjnych. Także w tym wypadku znakomitym ułatwieniem jest modułowość drewnianych elementów ścian szkieletowych. Jeśli zachodzi konieczność izolacji przed takimi dźwiękami - warto rozważyć budową ściany składającej się niejako z dwóch przesuniętych względem siebie części, ograniczając liczbę sztywnych połączeń między nimi.

Dowiedz się więcej na temat różnic pomiędzy technologiami szkieletowymi a murowymi z naszego artykułu Technologie szkieletowe a technologie murowe – porównanie

Newsletter Siniat

Nie przegap unikalnych porad oraz wyjątkowych inspiracji. Zapisz się do newslettera Siniat, aby regularnie otrzymywać sprawdzoną wiedzę i wsparcie techniczne pomagające w realizacji inwestycji
na każdym etapie. Materiały ściśle dostosowane
do Twoich preferencji prześlemy Ci prosto na skrzynkę mailową.

Ponadto dla nowych subskrybentów przygotowaliśmy e-booka: „Warunki techniczne wykonania i odbioru systemów suchej zabudowy.

Zapisz się >
Warunki techniczne wykonania i odbioru systemów suchej zabudowy