DESKI PODŁOGOWE STABILIZOWANE POPRZECZNIE.

OF_Deski_Stabilizowane

Podłogi z litych desek, najbardziej cenione za swą naturalność, mają ograniczenia w zastosowaniu ze względu swą kurczliwość i wypaczanie wynikające z natury drewna.  Innowacyjnym środkiem zaradczym, jest sposób stabilizacji poprzecznej masywnych desek podłogowych. 
Istotą rozwiązania, jest wklejenie prętów drewnianych w poprzek deski, co zmniejsza odkształcenia oraz równoważy naprężenia przy zmianach wilgotności drewna. 
W efekcie posiadamy najbardziej naturalną podłogę z desek litych, o stabilności desek warstwowych, praktycznie bez ograniczenia w zakresie ilości renowacji.
W celu potwierdzenia skuteczności prezentowanego rozwiązania, przeprowadzono szereg testów, badań i obliczeń porównawczych, których wyniki prezentuję poniżej.
Do powyższego zastosowano drewno jesionowe, ze względu na jego podwyższoną wrażliwość na zmiany wilgotności.
OBRAZ W ZAKRESIE OGRANICZENIA KURCZLIWOŚCI:
Przed przystąpieniem do pomiarów porównawczych wszystkie próbki drewna  klimatyzowano w warunkach 65%RH/20°C, co doprowadziło drewno do wilgotności 11%. Następnie po wykonaniu pomiarów powyższe próbki klimatyzowano w klimacie 35%RH/20°C gdzie uzyskały wilgotność ok. 7%.
Powyższy przedział parametrów klimatycznych jest typowy dla pomieszczeń mieszkalnych.
Kolejne pomiary obrazują różnice w kurczliwości elementów naturalnych i stabilizowanych.
1.    Próbki w promieniowym układzie słoi, szerokości próbek jednakowe = 140mm.
Stan przed spadkiem wilgotności.

stabilparkiet_parkiet_komplex_1

Potwierdzenie rodzaju próbek.

stabilparkiet_parkiet_komplex_2

Stan po spadku wilgotności drewna do wartości ok. 7%.

stabilparkiet_parkiet_komplex_3

W efekcie spadku wilgotności otoczenia a tym samym wilgotności drewna, próbka naturalna skurczyła się o 1,9 mm, natomiast skurcz próbki stabilizowanej wyniósł 0,9mm.
Wniosek:
Skurcz desek w stycznym układzie słoi, stabilizowanych poprzecznie jest mniejszy od skurczu desek naturalnych o ok. 47%.  
2.    Próbki w promieniowym układzie słoi, szerokości próbek jednakowe = 140mm.
Stan przed spadkiem wilgotności.

stabilparkiet_parkiet_komplex_4

Potwierdzenie rodzaju próbek.

stabilparkiet_parkiet_komplex_5

Stan po spadku wilgotności drewna do wartości ok. 7%.

stabilparkiet_parkiet_komplex_6

W efekcie spadku wilgotności otoczenia a tym samym wilgotności drewna, próbka naturalna skurczyła się o 0,8 mm, natomiast skurcz próbki stabilizowanej wyniósł 0,4mm.
Wniosek:
Skurcz desek w promieniowym układzie słoi, stabilizowanych poprzecznie, jest mniejszy od skurczu desek naturalnych o 50 %.
Posumowanie:

Ograniczenie kurczliwości drewna minimalizuje powstawanie szczelin a ponadto zmniejsza ryzyko degradacji spoiny klejowej przy spadku wilgotności drewna.

OBRAZ W ZAKRESIE OGRANICZENIA NAPRĘŻEŃ W DREWNIE
(ciśnienia pęcznienia).
Przedmiotowe próbki o wilgotności ok. 7% umieszczono w klimacie 65% RH/20°C gdzie poddano je badaniom naprężeń występujących przy hamowanym pęcznieniu. Do pomiaru użyto urządzenia tensometrycznego z zapisem zmiany naprężeń w czasie.
Poniżej badania tensometryczne próbek desek w stycznym układzie słoi.

stabilparkiet_parkiet_komplex_7

Naprężenie 3,15 N/mm2 (niebieska linia na wykresie)Naprężenie 1,73Nmm² (czerwona linia na wykresie)

stabilparkiet_parkiet_komplex_8

Wniosek:
Stabilizowanie poprzeczne desek podłogowych w stycznym układzie słoi zmniejsza naprężenia w drewnie o 45%.
Poniżej badania tensometryczne próbek desek w promieniowym układzie słoi.

stabilparkiet_parkiet_komplex_9

Naprężenie 2,60N/mm2 (niebieska linia na wykresie) Naprężenie 1,56N/mm2 (czerwona linia na wykresie).

stabilparkiet_parkiet_komplex_10

Wniosek:
Stabilizowanie poprzeczne desek podłogowych w promieniowym układzie słoi zmniejsza naprężenia w drewnie o 40%.
Podsumowanie:
Ograniczenie naprężeń powodowanych wzrostem wilgotności minimalizuje ryzyko wybrzuszenia podłogi  zamontowanej na słabszym podkładzie w przypadku nadmiernego wzrostu wilgotności drewna.
OBRAZ W ZAKRESIE WYPACZANIA DREWNA:
Niczym nieograniczone drewno zmienia swoje kształty w przypadku zmiany jego wilgotności wynikającej ze zmian wilgotności otoczenia, w którym przebywa. Normy dopuszczają wilgotność w przedziale od 7 do 11% co jest adekwatne do zmian mikroklimatu wnętrz w naszej strefie klimatycznej. Podłoga drewniana nie podda się powyższym zmianom klimatycznym, pod warunkiem, że drewno będzie  „ujarzmione
w swojej pracy” poprzez solidne przytwierdzenie do podkładu lub w przypadku gdy konstrukcja poszczególnych elementów z drewna ograniczy kurczliwość drewna do minimum.
Poniżej kilka, szczególnych przykładów zachowań drewnianych elementów podłogowych.

1.  Stabilny klimat równoważny dla wilgotności drewna.  Deska bez odkształceń. 

stabilparkiet_parkiet_komplex_11

 

Podłoga  drewniana w stałym mikroklimacie otoczenia nie ulega żadnym odkształceniom.
 2.  Suchy mikroklimat pomieszczeń. Deska odkształcona. 

stabilparkiet_parkiet_komplex_12

Suche powietrze pomieszczeń odbiera z powierzchni podłogi wilgoć, przez co drewno powierzchniowo kurczy się i w efekcie deformuje stosownie do szybkości w ubytku wilgoci.
 3. Wilgotny podkład lub nieszczelne izolacje w konstrukcji podłogi. Deska odkształcona.

stabilparkiet_parkiet_komplex_13

Niestaranna izolacja lub wilgotny podkład przyczynia się do zawilgocenia spodniej części deski, przez co ta część ulega spęcznieniu a cała deska wypacza się. Paczenie potęgowane jest naturalnym zachowaniem drewna, gdzie dolna, lewa strona deski ulega większemu spęcznieniu.
4. Przypadek niekorzystnego dla drewna otoczenia zarówno ze strony pomieszczeń jak i z podkładu – podłoża.    Deska bez odkształceń.  

stabilparkiet_parkiet_komplex_14

W znacznym stopniu, wpływowi suchego powietrza jak i wilgotnego podkładu, podłoża można zapobiec poprzez wklejenie drewnianych prętów w dolnej części desek podłogowych. Stabilizowanie poprzeczne desek podłogowych stwarza sytuację gdzie „deski chciałyby się wypaczyć ale nie mogą i przez to muszą leżeć spokojnie”. Bardzo proste i tak samo skuteczne.
Podsumowanie:
Stabilizowanie poprzeczne desek istotnie wpływa na estetykę i trwałość podłogi. Ustabilizowana geometria poszczególnych elementów podłogowych z drewna bardzo korzystnie wpływa na równomierność obciążenia spoiny klejowej, co przekłada się na znaczne wydłużenie trwałości i jakości podłogi.
 OBRAZ EFEKTYWNOŚCI W ZAKRESIE PRZENIKALNIA CIEPŁA.
Obecne  wymogi dotyczące strat ciepła w budynkach mieszkalnych umożliwiają zachowanie bilansu cieplnego przy znacznie mniejszej ilości dostarczanego ciepła. Przekłada się to na znacznie mniejsze obciążenie podłogi w przypadku kiedy „robi ona za grzejnik”. Poniżej dwa, uproszczone przykłady obciążeń, wynikające z różnego zapotrzebowania na ciepło.
 Przykład budynku ocieplonego. 
Temperatura zewnętrzna -20’C
Temperatura w pomieszczeniach + 20’C
Moc cieplna podłogi 60 W/m2
1. Deska masywna dębowa grubości 22 mm, stabilizowana poprzecznie, jednorodna w zakresie przenikania ciepła.

stabilparkiet_parkiet_komplex_15

2. Deska trójwarstwowa grubości 14 mm złożona z drewna o różnej przewodności cieplnej.

stabilparkiet_parkiet_komplex_16

3. Deska dwuwarstwowa grubości 14 mm z warstwami o różnej oporności cieplnej.

stabilparkiet_parkiet_komplex_17

Przykład budynku energooszczędnego
Temperatura zewnętrzna -20’C
Temperatura w pomieszczeniach + 20’C
Moc cieplna podłogi 30 W/m2
1. Deska masywna dębowa grubości 22 mm, stabilizowana poprzecznie, jednorodna w zakresie przenikania ciepła.

stabilparkiet_parkiet_komplex_18

2. Deska trójwarstwowa grubości 14 mm z drewna o różnej przewodności cieplnej.

stabilparkiet_parkiet_komplex_19

3. Deska dwuwarstwowa grubości 14 mm z warstwami o różnej oporności cieplnej.

stabilparkiet_parkiet_komplex_20

 Wniosek:
Deska lita stabilizowana poprzecznie grubości 22mm pozwala ogrzać pomieszczenie
w podobnych parametrach cieplnych jak przy podłodze trójwarstwowej 14mm, natomiast w odniesieniu do 14mm deski dwuwarstwowej temperaturę czynnika grzewczego wystarczy podnieść zaledwie od 1°C do 2°C.
 Wartość i trwałość drewna w naturalnym wydaniu w odniesieniu do niewielkiej lub żadnej różnicy temperatur w przypadku desek sklejanych daje wyraźną przewagę masywnych desek stabilizowanych poprzecznie.
Podsumowanie:
W technice wykonania podłóg drewnianych nie ma idealnych rozwiązań. Każdy rodzaj podłogi ma swoje zarówno lepsze jak i gorsze strony a całość należy postrzegać poprzez pryzmat użytkowania, ceny, a przede wszystkim wartości wynikającej trwałości drewna litego. Podłogi z drewna litego posiadają najstarsze, wiekowe świadectwo w zakresie trwałości a skuteczna poprawa stabilności poszczególnych elementów dopełnia ich wartość.
Autorem opracowania i właścicielem wynalazku, zgłoszonego w Urzędzie Patentowym pod numerem P.404731 jest właściciel Zakładu Stolarskiego Parkiet Komplex w Mławie Tadeusz Wożniak.
Najbardziej trwałe i stabilne podłogi z litego drewna.