Case din busteni

Pe cele din lemn rotund eu le cunosc din copilărie sub forma de case din bile sau din manele, și se întâlneau de regula sub forma de cabane în munți.

Nu comentez motivația de a avea o versiune la scara larga a unei cabane și nici calitatea arhitecturala, ci doresc, din nou, sa atrag atenția asupra lipsei de înțelegere a unui sistem constructiv, manifestata din plin în Romania, oarecum la fel ca si in cazul sistemului caselor din lemn de tip “american”. Fac asta ca urmare a unei situații recente în care am fost solicitați sa proiectam o astfel de construcție, moment când ne-am dat seama ca acest sistem nu este acoperit de coduri de proiectare, nici seismice nici de alt fel. In ultimii ani cererea pe piață de astfel de clădiri a crescut, motiv pentru care au apărut diverse firme “specializate” în acest domeniu atât în Romania cât și în afara. Am studiat putin situația comparând-o cu cea a americanilor si canadienilor si am încercat sa înțeleg tipologiile. M-am gandit ca proiectarea unei asemenea clădiri este o provocare atât pentru noi proiectanții cât si pentru executanți. Din ce am descoperit, pe piața din Romania pare ca este o lipsa de înțelegere a implicațiilor unui astfel de sistem atât d.p.d.v. al siguranței seismice cât și al eficientei termice. Din nou, ma abțin cu greu sa nu comentez estetica unei astfel de case moderne.

Ce înseamnă o casa din bușteni?

O astfel de casa are pereți alcătuiți din bucăți de lemn suprapuse orizontal. Lemnul poate avea secțiune circulara, dreptunghiulara sau pătrată. Aceste tipuri de construcții sunt tipice zonelor nordice, Suedia, Norvegia, Finlanda, Rusia etc. fiind importate și în SUA și Canada după colonizare. De asemenea și în Romania sunt numeroase construcții vechi de acest fel, cu mențiunea ca predomina utilizarea lemnului cu secțiuni dreptunghiulare, vezi casele maramureșene și mai toate bisericile din lemn.

In tarile nordice și în America de Nord (poate și în Rusia, dar nu cunosc) tehnica acestor tipuri de clădiri s-a dezvoltat considerabil. Spre exemplu compania Palmatin din Estonia propune peste 20 de secțiuni de bușteni din lemn ecarisat sau de tip glulam.

Buștenii rotunzi pot fi calibrați sau necalibrați (adică cu diametre diferite). Eu personal nu prefer aspectul unor bușteni rotunzi, cum de altfel nici înaintașii noștri si nici scandinavii.

Provocările unei case din bușteni:

Suprapunerea buștenilor are câteva probleme importante, ce au avut diverse rezolvări de-a lungul timpului: îmbinările de colțuri, etanșeitatea intre bușteni, realizarea instalațiilor, iar mai nou siguranța seismică și eficiența termică.

Îmbinările de colțuri:

In timp s-au dezvoltat mai multe tipologii de îmbinări de colțuri. La clădirile vechi din Romania cel mai popular a fost cel în coada de rândunică, de regula asociat buștenilor cu secțiune pătrata sau dreptunghiulara, care, din punctul meu de vedere ,  este cel mai eficient. Găsiți aici câteva clădiri realizate în acest fel, de către o firma europeana. Aici puteți vedea câteva din casele maramureșene vechi. Sincer nu-mi dau seama de unde a apărut, mai nou,  la noi “fobia” asta a lemnului rotund, căci nu cred ca are legătura cu nicio tradiție.

 

Găsiți mai multe detalii aici, sursa foto: http://www.woodlandia.ca/technologies/log-home-basics-1/copy2_of_log-home-basics.

Izolația dintre bușteni:

Aceasta este una din problemele importante în ceea ce privește confortul, grea de rezolvat la clădirile vechi, soluțiile fiind de multe ori temporare, bazându-se pe dispunerea unui strat de mușchi intre bușteni și eventual o “sigilare” pe exterior cu pământ sau lianți pe baza de var si/sau ciment. Astăzi exista numeroase “inovații” datorate materialelor moderne de care beneficiază atât clădirile vechi, istorice cât și cele noi. Câteva din soluțiile moderne sunt: (1) pentru clădirile noi: utilizarea de vata bazaltica in loc de mușchi, adezivi puternici s.a.,  (2) pentru clădiri vechi: sigilanti sintetici injectați în rosturi si în crăpăturile buștenilor. Internetul abunda de astfel de informații.

Realizarea instalațiilor:

Unele dintre ghidurile americane, citite de mine, recomanda ca instalațiile electrice sa nu fie trase prin interiorul buștenilor pentru ca nu vor mai putea fi schimbate ulterior. Cablarea corecta presupune imaginație și atenție sporita la detalii, mai ales în timpul proiectării.

Tot în ghidurile citite de mine se recomanda ca instalațiile sanitare sa nu fie pozate în pereții exteriori pentru a evita riscul de îngheț și oricum montarea acestora este chiar mai dificila decât a instalațiilor electrice. O posibilitate ar fi instalarea acestora în pereții interiori de compartimentare, care de regula nu se fac din bușteni.

Siguranța seismică:

Siguranța seismică a clădirilor din bușteni nu a fost o prioritate pentru ca acest sistem era utilizat, de regula, la clădiri cu dimensiuni reduse în plan și pe verticala. Progresul tehnologic si economic a dus la creșterea cererii pentru astfel de clădiri, dar cu dimensiuni mai mari, similare clădirilor cu structura din otel sau beton armat. Structura de rezistenta a clădirilor din bușteni este de tipul “diafragme” sau duala formata din “diafragme” și stâlpi. Diafragmele sunt alcătuite prin suprapunerea buștenilor si pot prelua fără probleme forțele de compresiune din încărcări gravitaționale. Acțiunea seismica, constând în forte orizontale poate fi preluata numai prin frecarea dintre bușteni si ancorarea in fundații, comportare similara zidăriei cu mențiunea ca totuși mortarul de ciment are o minima rezistenta la întindere, pe când aerul dintre bușteni nu. In acest context, pentru preluarea forțelor seismice studiile arata ca sunt necesare sisteme de ancorare a buștenilor cum ar fi cuie, șuruburi și chiar pene din lemn, atât la colțuri cât și la anumite intervale pe lungimea pereților.

Situația din Romania: din ce am putut observa pe site-urile producătorilor autohtoni si din discuțiile avute cu diverse persoane din domeniu, o mare parte dintre clădirile din bușteni se construiesc pe baza experienței meșterilor, unii dintre ei având o anumita pregătire în Canada, cel putin din spusele lor. Nu exista referiri la normele seismice luate în calcul la proiectare și nici asupra vreunui studiu în acest domeniu. Sunt curios dacă exista si proiectanți cu pregătire în Canada!

La nivel european: exista o preocupare oarecare spre aceasta problematica, însa Eurocod 5 nu acoperă acest domeniu si nuu exista norme privind proiectarea seismica a clădirilor cu pereți din bușteni ci doar diverse lucrări de cercetare ce acoperă diverse probleme.

SUA și Canada: exista standarde clare de proiectare si execuție!

Concluzie privind siguranța seismică: deși cazurile în care casele din lemn, în general, își pierd stabilitatea complet și se prăbușesc au fost rare, degradările pot fi substanțiale și deseori scump de reparat, din acest motiv o proiectare corecta fiind necesara. In Romania, lipsa de interes asupra proiectării seismice a caselor din lemn denota o educație financiara inadecvata situației sociale și economice actuale.

Bibliografie pentru calcul seismic:

https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/25881/1/Seismic%20performance%20of%20a%202%20storey%20log%20house.pdf

http://timber.ce.wsu.edu/Resources/papers/4-3-2.pdf

https://www.researchgate.net/publication/269357094_Seismic_Analysis_of_a_2-Storey_Log_House

http://www.logbuilding.org/LateralResistance.Structure.pdf

http://www.logbuilding.org/KesslerShearLogWalls.pdf – este cel mai complet document pe care l-am gasit, pentru cei pasionați merita citit!

Eficiența energetică:

Din punct de vedere al rezistentei termice un buștean cu diametrul de 15 cm  are un R=0.79 comparat cu 9cm de vata minerala, care are R=2.25. Din acest motiv, dacă ținem seama si de capacitatea de acumulare de căldură, un buștean cu diametrul de 30-35cm s-ar putea apropia de valoare R a unui perete de tip framing cu 9 cm de vata minerala – cam asta zice și guvernul american, de unde am preluat informațiile inițial. Dar comentariul unui coleg, m-a facut sa investighez putin si am descoperit ca sunt diferențe notabile intre ceea ce spune americanii și ce spun altii privind rezistenta termica a lemnului. Din acest motiv am preluat valorile oferite in comentariu. Mulțumesc pentru informație!

Pierderile de căldură apar la îmbinările dintre bușteni și în zona ușilor si ferestrelor. De asemenea capacitatea lemnului de a absorbi umezeala, face necesar controlul umidității interioare si o buna izolare a fundației.

La fel ca și în alte articole, trag concluzia ca izolarea termica a unei case din bușteni este subiectul unei proiectări judicioase și nu poate fi lăsată la îndemâna meșterilor. Chiar dacă nu avem specialiști în acest sistem, nu cred ca este o problema majora de adaptare pentru cineva cu experiență într-un sistem constructiv mai uzitat.

Bibliografie:

https://www.uaf.edu/files/ces/publications-db/catalog/eeh/EEM-00852.pdf

http://www.nrc-cnrc.gc.ca/eng/solutions/advisory/codes_centre/faq/log_homes.html#Q2

http://thousandhomechallenge.com/sites/default/files/user-files/04-19-13THCMTNHouse_full_wat%26amp%3BLWupdates_04-29-2013_to%20post_05-12-13.pdf

 

Întrebări către un constructor de case din bușteni, dacă ar fi să cumpăr:

1. Care este experiența similara și dacă se pot vedea câteva lucrări.

2. Care sunt standardele de calitate și codurile de execuție și proiectare pe care le utilizați?

3. Aveți o echipa de proiectare specializata în acest domeniu? Daca da, care este experiența lor similara?

4. Oferiți un proiect tehnic sau trebuie contractat separat?

5. Care este sursa lemnului, gradul de umiditate și măsurile tehnice utilizate în preluare tasărilor de uscare ( acestea ajung pana la 5%)?

6. Care sunt tratamentele utilizate pentru lemn și cât oferiți garanție!

P.S. Pentru cei interesați studiați si site-urile străine (căutați log homes sau log houses sau round wood houses) pentru a avea un termen de comparație.

Concluzie:

Nu contest faptul ca în Romania exista specialiști în astfel de case, numai ca pe internet sunt greu de găsit, mai mult chiar, din discuțiile avute de noi cu diverse firme, am înțeles ca nu exista proiectanți specializați pe acest domeniu. Nu știu cum lucrează firmele care produc case pentru străinătate, dar as fi curios sa aflu. Las deschise comentariile și va rog ca acestea sa fie pertinente și la obiect.

Eu am încercat sa sintetizez cât de mult am putut, au mai rămas însă multe lucruri nespuse, pe scurt, o asemenea casa necesita mai mult studiu decât ar părea la prima vedere.

In final, Muzeul Satului din Norvegia (sau cam asa ceva) are un film foarte interesant despre o astfel de casa, realizata în sistem tradițional. (Știu ca sunt malițios dar nu vad nicio secțiune rotunda)