Sisteme eficiente pentru cladiri cu structura din lemn. Alinierea la standardele europene

(Urmare din numarul anterior)

Constructiile pe structura de lemn in Romania si in lume

Utilizarea raspandita a lemnului in constructia de locuinte are atat o baza economica cat si una este­tica. Capacitatea de a construi cladiri de locuit din lemn cu o cantitate minima de echipament specializat a men­tinut competitiv pretul de cost al cladirilor cu schelet din lemn fata de alte tipuri de constructii. În acelasi timp, frumusetea si caldura expo­natelor din lemn sunt dificil de ase­manat cu alte materiale. Si totusi, constructiilor din lemn nu li se acor­da inca suficienta atentie in comparatie cu cele din otel sau beton.

La orice constructie, pe langa sarcinile datorate efectelor de gravitatie, incarcarea seismica trebuie luata in considerare, atunci cand se proiecteaza structurile asezate in zonele active seismic. Filozofia, in proiectarea seismica, este aceea ca o structura trebuie sa reziste sar­cinilor laterale corespunzatoare vantului si cutremurelor mici, datorita actiunii sale elastice, iar structurii i se permite sa se avarieze nu sa se distruga, in timp ce este supusa la o sarcina laterala, asociata cu feno­mene seismice moderate sau severe. Drept conse­cinta, articulatiile plastice in structuri trebuie sa fie dezvoltate, pentru a disipa energia seismica atunci cand structura se afla sub trepidatii puternice.

Metodele de proiectare, bazate pe aceasta filozofie, sunt accep­tabile pentru a lua in considerare necesitatile atat pentru analiza economica cat si pentru siguranta de functionare. Totusi, dezvoltarea articulatiilor plastice se bazeaza pe deformarea larga si ductilitatea ridicata a unei structuri. Cu cat ductilitatea unei structuri este mai mare, cu atat se distruge mai mult. De altfel, unele structuri importante cum ar fi spitalele si pompierii trebuie sa-si pastreze functiile lor, dupa un cutre­mur major. În acest caz, filozofia de proiectare mentionata mai sus (bazata pe siguranta de functionare) poate sa nu fie potrivita. Aceste structuri ar trebui sa fie destul de puternice, pentru a preveni depla­sarea mare si acceleratia, astfel incat sa-si poata mentine functiile lor, cand sunt stimulate de catre o miscare severa a pamantului.

În Romania nu exista problema discutata mai sus deoarece, cel putin deocamdata, la noi nu s-au construit cladiri pe structura de lemn pentru astfel de institutii.

Cand discutam de o constructie de lemn datele pro­blemei trebuiesc analizate insa prin prisma faptului ca aceasta structura este mult mai elastica si mult mai usoara. Datorita faptului ca greutatea structurii este mai mica avem un mare avantaj: fortele seismice sunt mult mai mici si implicit situatiile ce trebuiesc rezolvate sunt mai mici.

Daca, insa, luam in calcul si elasticitatea structurii, atunci lucrurile se complica din cauza ca va trebui sa luam masuri ca deplasarile structurii sa fie cat mai mici.

Din prisma structurilor analizate, vom dezvolta in aceasta lucrare o analiza a unor structuri de locuinte in regim de Parter si P + 2E + M. Structurile de locuinte mai inalte de P + 2E + M sunt foarte dificil de rea­lizat in Romania din considerente de protectie la incendiu (normativul P118-99).

Prefabricatele din lemn, asa-numitele panouri tip sandwich, care inglobeaza straturi de vata minerala si folii bariera antivapori, se monteaza rapid – o casa poate fi gata si intr-o luna. Ea are o greutate proprie redusa, asigura o foarte buna izolatie fonica si termica, iar costurile sunt semnificativ mai mici.

Alt avantaj major este rezistenta elastica a structurii de lemn, care ofera securitate la cutremure de gradul 8-8,5 pe scala Richter, cum au demonstrat casele canadiene si cele din orasul Kobe (Japonia) si la uragane de 250-300 km/h, cum s-a vazut in multe parti ale Statelor Unite, bantuite de aceste calamitati.

În Romania, arhitectura lemnului reprezinta unul dintre domeniile principale ale culturii specifice Arcului Carpatic. Ea a avut loc o data cu evolutia societatii omenesti fiind strans legata de progresul meste­sugurilor, al tehnicii primare si afirmarea celorlalte arte.

În general, constructia caselor a evoluat de-a lungul timpului in diferite forme, in functie de necesitatile umane pentru spatiu si confort; tehnologia a suferit si ea transformari in functie de conditiile socio-econo­mice si de disponibilitatea materialelor si a mainii de lucru.

Fiind considerat un bun cu cea mai indelungata durata de folosinta, o constructie de locuit trebuie sa satis­faca mai multe conditii primordiale:

a. Conditii tehnice capitale: durabilitate si rezistenta la foc. În cazul constructiilor din lemn, acestea se asigura atat prin masuri constructive cat si chimice, prin tratarea lemnului impotriva focului si a biodegradarii prin aplicarea unor tratamente de ignifugare si antiseptizare;

b. Conditii fizico-igienice: sunt reprezentate de coeficientii de izolare hidrotermica si fonica, de ventilare, de cerintele de iluminare si de igiena a constructiei;

c. Conditii arhitectural estetice: se refera la alegerea formei, in plan si elevatie, la realizarea finisa­jelor, toate asigurand ambianta placuta, confort si o estetica corespunzatoare;

d. Conditii tehnico-economice: costuri pe unitatea de suprafata, indici de consum, perioada de executie, cheltuieli de intretinere si exploatare.

La ora actuala, in Romania, numa­rul caselor din lemn nu depaseste 25% in mediul rural si 10% in mediul urban. Numarul mic de case din lemn (in ciuda faptului ca tara noastra este acoperita de paduri in proportie de 30%) se datoreaza lipsei de cultura in constructia acestor tipuri de case, dar si anilor de dinainte de 1989, cand aproape toata lumea era mutata la bloc. Vorbind despre lemn la noi, cel mai des se utilizeaza rasinoasele.

Totusi, in ultimul timp, in Romania, constructia de case din lemn a luat o oarecare amploare. Aceasta dezvoltare are la baza cateva cauze:

• asimilarea de catre fabricile romanesti de know-how pentru constructia de case din lemn;

• aparitia pe piata din Romania a unor noi materiale de finisare care permit ca o casa pe structura din lemn sa arate ca una din caramida;

• pretul redus al unei astfel de case si o mai buna promovare a lor;

• cresterea pretului la casele din zidarie.

Realizarea unei case din lemn prezinta o serie de avantaje: costurile de constructie sunt in medie cu 30-40% mai mici fata de o constructie in zidarie clasica; lemnul este un produs natural, foarte bine acceptat de orga­nismul uman; o comportare foarte buna in cazul cutremurelor; prin natura lui, lemnul, preia mult din orice tip de vibratie, inclusiv unde seismice; fiind o structura mult mai usoara, sunt reduse costurile fundatiei; termene relativ scurte de executie: 45-120 de zile, in functie de dimensiunile si complexitatea constructiei.

Lemnul si derivatele sale repre­zinta in tarile dezvoltate industrial peste 10% din valoarea materialelor brute consumate in sectorul constructiilor. Astfel, in Franta ponderea este de circa 10%, in timp ce in Germania este de 15%, iar in tarile scandinave si din America de Nord (Canada si SUA) ponderea ajunge pana la 35%. Si in tarile in care ponderea este mai mica, pana la orizontul anului 2010 lemnul va trebui sa repre­zinte 12,5% din consumul de materiale in sectorul constructiilor, obiectiv stabilit prin cartea „Lemnul de constructii“, al carei scop este reducerea anuala, cu 7 milioane tone, a cantitatii de CO₂ din atmosfera.

Temerile ca lemnul ia foc mai usor sunt nejustificate atat timp cat se foloseste lemnul ignifugat. În Statele Unite, 90% din casele de locuit sunt din lemn sau din OSB – placi din aschii late de lemn; 60% din casele nordicilor sunt tot din material lemnos, in Germania s-a ajuns la un nivel de 10-15%, iar guvernul francez incurajeaza puternic folosirea materialelor ecologice.

Spre deosebire de Romania, unde predomina inca monopolul otel-beton-ului, strainii au inteles ca lemnul are proprietati deosebite, costuri reduse si este un material rege­nerabil iar costurile unei constructii din lemn sunt cu cel putin 30% mai mici decat cele pentru o casa din zidarie si beton.

În decursul evolutiei tehnice si ingineresti s-au elaborat procedee si produse care au crescut eficienta si randamentul lemnului utilizat in constructii. De exemplu noul sistem aparut in Romania, „sistemul Framing“, care permite folosirea mai judicioasa a lemnului, asigura comportarea elastica a structurii si evita concentratiile de eforturi prin disiparea acestora si conlucrarea spatiala a ansamblului. Pentru usurinta montajului, peretii se rea­lizeaza din panouri de 2-4 m lungime, usor manevrabile pe santier si usor de incarcat in mijloacele de transport. Casa se fixeaza de placa de fundatie, prin metode relativ simple, cu ajutorul unui sistem special de prindere prin conexpanduri sau cu ajutorul mustatilor de otel beton prinse in fundatie.

(Continuare in numarul viitor)

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 47 – aprilie 2009

Autor:
ing. Daniel PASCU – director general PASCONMAT SRL