Mediena rąstiniams pastatams: rūšys, struktūra, savybės. Kaip išsirinkti…

Pagrindinė mediena rąstinių pastatų statybai yra spygliuočių mediena.
Nuo seno statinius iš rąstų statydavo naudodami pušį (Pinus sylvestris), eglę (Picea abies), kedrą (Cedrus) ar kedrinę pušį (Pinus cembra). Rečiau iš maumedžio (Larix). O pirtis statydavo daugiausia iš lapuočių medienos – liepos (Tilia) ar drebulės (Populus tremula). Tai pat būtų galima išskirti, kaip atskirą rūšį, tam tikros medienos sausuolius. Rąstinio namo, o tiksliau pastato medienos kokybė ir ilgaamžiškumas priklauso nuo to kokia medienos rūšis, kur ji augusi ir kur nukirsta, žiemos kirtimo ar ne.
Todėl siūlome susipažinti su tam tikrais moksliniais skaičiais bei profesionalų komentarais ir pasirinkti tinkamiausią medieną savo svajonių būstui ar bet kuriam kitam statiniui iš rąstų.
Sienojus ruošiamas iš, aukščiau paminėtų medienos rūšių medžių kamieno, kurį sudaro – žievė (žiauberis), žievė (luobas), brazdas, medienos sluoksnis susidedantis iš balanos, branduolio bei šerdies. Optimalus rievės plotis: paprastosios pušies – 0,5-6 mm, eglės – 0,5-7 mm, uosio – daugiau nei 1 mm. Pušies branduolio mediena pagal spalvą aiškiai skiriasi nuo balanos, skirtingai nei eglės ar kenio.

Medienos struktura
Medienos struktura

Medienos spalva priklauso nuo klimato sąlygų, medžio amžiaus, augimo sąlygų bei laiko poveikio. Priklausomai kur yra augusios pušys ir eglės, mišriame, tankiame miške, o gal pamiškėje ar ant kalnelio, pelkyne ar žemumoje, nuo to gali ženkliai skirtis jų tankis bei sakotumas.

Mediena medžiaga ne vienalytė, branduolys yra purus, tačiau labai bijo drėgmės, bet gerai laiko šilumą, o balana yra hidrofobiška ji mažiau atspari šalčiui. Pagrindinė, rąstiniams pastatams naudojamos statybinės medžiagos (rąstų), savybė yra medienos drėgnumas – medienoje esančio vandens (drėgmės) ir visiškai sausos medienos masių santykis, išreikštas procentais (vadinamu medienos drėgniu). Medienos drėgnumas priklauso nuo aplinkos oro drėgnumo ir temperatūros. Mediena nustoja džiūti arba drėkti, kai nusistovi sorbcinė pusiausvyra. Augančiame medyje, drėgmė pasiskirsčiusi nevienodai. Skerspjūvyje spygliuočių balana yra 3-3,5 karto drėgnesnė už branduolį. Pagal aukštį, daugiausia drėgmės yra kamieno apačioje, vidurinėje kamieno dalyje drėgmės mažiau, o viršūnėje, jos vėl padaugėja.

Medienos dregnis
Medienos dregnis

Šviežiai nukirstos medienos drėgnumo laipsnis 50-100%, šlapios 30-50%, drėgnos 20-30%, orasausės 15-20% , kambario sausumo 8-12%.
Gamyboje vartojamos trys sąvokos medienos drėgnumui nurodyti – transportinis drėgnis (20-22%), eksploatacinis drėgnis (medienos gaminio drėgnis eksploatacijos metu), gamybinis drėgnis (jis paprastai būna 1-2% mažesnis už eksploatacinį). Rąstiniams pastatams statyti rekomenduojamas medienos drėgnis 14-20%.
Drėgmė iš branduolio “išeina” per rąstų galus. Yra tokia nuomonė, kad drėgmė iš pačio rąsto greičiau pasišalina iš balaninės dalies. O norint, kad drėgmė greičiau išeitu iš branduolio, tam įtakos turi ir technologinė išdroža, kuri daroma šlapio rąsto (sienojaus) viršutinėje dalyje, nuo sąsparos iki sąsparos. Tokiu būdu toji išilginė išdroža turi įtakos ir mažesniam rąsto trūkinėjimui ir greitesniam drėgmės pasišalinimui iš rąsto branduolio. Kaip žinome iš fizikos skystis nepasiduoda gniuždymui. Keičiantis gniuždymo jėgai skysčio/drėgmės kiekis nemažėja. Kai iš balanos pasišalina drėgmė, balana pradeda trauktis, o branduolys, kuriame vis dar yra likusi drėgmė, nepasiduoda gniuždymui, to pasekoje balana pradeda trūkinėti. Tam reiškiniui suvienodint ir daroma ta pati išilginė išdroža.
Svarbus dalykas yra medienos nuodžiūvis. Tai linijinių matmenų ir tūrio laisvas sumažėjimas iš medienos pasišalinant surištajai drėgmei. Jis prasideda tik nuo to momento, kai išgaruoja visa laisvoji drėgmė. Nuodžiūvis ne visada pastebimas ir vyksta tik išgarinant higroskopinę drėgmę, kai drėgnis tampa mažesnis negu 30%. Didžiausias nuodžiūvis būna liestine kryptimi, mažesnis spinduline ir menkas, kartais ir visai nematomas – išilgai pluošto. Daugumos mūsų medienos rūšių maksimalus nuodžiūvis: tangentinis 7-10%, spindulinis 4-7%, išilginis 0.1-0.3%, tūrinis 11-17%.

Medienos nuodziuvis
Medienos nuodziuvis

Mediena brinksta sugerdama drėgmę iš oro arba mirkdama vandenyje. Brinkimo proceso rezultatas yra matmenų padidėjimas, kuris vadinamas išbrinkiu.
Medienos deformacijų tipai yra sraigtinis, išilginis, skersinis, kraštinis. Jeigu vertinti atsparumą deformacijom, patikimumą naudojant metalinius tvirtinimus, tai eglė niekuo nenusileidžia pušiai.
Medienos tankis – tai kūno masės ir jo tūrio santykis (kg/m3 arba g/cm3). Jis priklauso nuo medienos drėgnumo, medžio rūšies, augimo sąlygų, vietos kamiene, miško geografinės vietos, paveldimumo. 

Bet kokioje statyboje naudojant medieną, o ypač tai aktualu rąstiniuose statiniuose, labai svarbi detalė pastato kokybei yra tai, kokia medžio dalis naudojama vienam ar kitam darbų etapui. Buvo atliktas bandymas su skirtingomis pjautinės medienos rūšimis, kurių pusgaminiai buvo sukišti į žemę iki pusės. Kiekvienais metais gaminius išimdavo iš žemės, ištirdavo, apžiūrėdavo bei pasižymėdavo pažeidimų lygį. Po 8-ių metų tyrimo, 14 rūšių medieną suskirstė į keturias grupes. Patvarumas buvo išreikštas minimais indeksais, prilyginus prie liepos balanos. Rezultatai tokie: Patvariausias branduolys maumedžio – 9.1, ąžuolo – 5.2, uosio branduolys – 4.9 Vidutinis patvarumas yra europinio kenio, eglės ir buko bei kenio, eglės ir maumedžio balana – nuo 3.8 iki 3.1 balo. Mažas patvarumas nuo 2.5 iki 2, tai buko, ąžuolo, klevo ir beržo balana. Ir mažiausią patvarumo indeksą nuo 1.8 iki 1 parodė – centrinė beržo dalis, alksnio, subrendusi pušis bei alksnio, uosio ir liepos balana.  Renkantis medienos rūšį rąstiniam pastatui, įvairių šalių meistrai, pritaikydami moklsinius skaičius, parametrus, ilgus metus dirbdami su įvairiomis medienos rūšimis, bando atsakyti į klausimą – kokia mediena yra tinkamiausia tokių statinių gamybai, statybai? Lietuvoje, kaip žinia daugiausia statoma iš pušies ir eglės. Pirmiausia šių medienos rūšių panaudojimas yra susijęs su jų gausa mūsų krašte. Kitų rūšių paprasčiausiai yra ne tiek daug. 
O kuri medienos rūšis yra tinkamesnė – pušis ar aglė, o gal kedras, pabandykime susipažinti su skirtingais profesionalų teiginiais, nuomonėmis ir pastebėjimais, bei atsakyti į šį klausimą, sau… 
Taigi, yra nuomonių, kad pušis iš savęs yra “donoras”, o eglė atvirkščiai ištraukia energiją ir žmonės kurie gyvena iš eglės suręstose namuose, jie dalį savo energijos turi atidavinėti pastato sienom. Pušis atvirkščiai dalinasi energija ir žmogus geriau jaučiasi tokiame pastate. Kitas faktorius yra tai, kad pušis mažiau “verkia”, nors pušies medienoje daugiau sakų, bet jie yra pasiskirstę daug tolygiau per rąstą. O eglės sakai daugiau laikosi taip vadinamose “sakų kišenėse” ir kai mediena džiūsta “sakų kišenių” visuma padidėja ir tokiu būdu pradeda smarkiai bėgti sakai. Ir dažnai matome, kad kai kuriuose pastatuose iš eglės, sakų nutekėjimų yra labai daug ir net vertikaliai per visą sieną... Ir kuo daugiau pastatas stovi pagamintas iš eglės medienos, tuo jis daugiau džiūdamas, daugiau ir “verkia”.
Pušies mediena yra vidutinio tankio ir tai yra gana sunki mediena lyginant su kitais spygliuočiais. Mechaninės savybės, lyginant su egle, yra labai geros. Didėjant rievių pločiui didėja tankis, tuo tarpu mechaninės savybės blogėja. Pušies tvirtumas ir nedidelis polinkis lenkimui taip pat yra teigiamos šios medienos savybės.

Pušis daugiau pažeidžiama pamėlynavimą sukeliančių grybų. 
Šiais laikais yra daug cheminių priemonių kaip kovoti su šiuo grybu. Tačiau yra ir liaudiškas būdas kaip tą pamėlynavimą šalinti – 10 ltr vandens ištirpdome 1 kg rupios druskos, 500 gr sodos ir 3-5 gr kalio permanganato. Šiuo skysčiu yra tepama du kartus, vieną kartą kai nuimama žievė ir antrą, kai sienojus paruoštas konstrukcijos surinkimui.

Jeigu žiūrėti į medienos rūšis kur jos labiausiai tiktų rąstiniame pastate, tai galima būtų pakomentuoti taip - iš ko bus pagaminti angų rėmai, šliaužikliai, statramsčiai, nes tai turi įtakos rąstų poslinkiui, vertikalumui, todėl geriausiai būtų ąžuolas. Eglė tinkamiausia perdangos balkiams/sijom, stogo ilginiams, gegnėms bei kitiems konstrukciniams elementams, taip pat grindims bei lubom. Pušies stipris lenkiant 86 MPa, o eglės 79,5 MPa. Eglė mažiau nei pušis veikiama temperatūrų perkritimų, todėl iš eglės dažniau daromi pastato konstrukciniai elementai. Pušis kaip jau buvo sakoma geriau kvėpuoja dėl geresnio oro ir drėgmės pralaidumo bei atsparesnė gniuždymui. Maumedis dažnai dedamas po apatiniu pastato rąstu, dėl savo ilgaamžiškumo ir didesnio atsparumo puvimui. Liepa ir klevas naudojamas drožybai ir staliaus gaminiams.
Dėl skirtumų ląstelių sandūroje eglė mažiau absorbuoja drėgmę nei pušis. Eglė mažiau traukiasi. Pušyje yra atviresnė ląstelių sandūra, todėl jai užtikrinamas geresnis oro ir drėgmės pralaidumas. Dėl šios priežasties geriausiai kvėpuoja sienos suręstos iš pušies. Jeigu vertinti šilumos izoliaciją iš natūralaus pušinio rąsto kaip 100 proc., tai tokios pačios sienos iš eglės bus 10 proc., kedro 15-20 proc. šiltesnės, o iš maumedžio 25-30 proc. šaltesnės nei pušies.
Sakoma, kad atmosferiniams pokyčiams atsparesnė yra pušis dėl gausesnės šerdinės medienos ir didesnio sakų kiekio. Pušis mažiau trūkinėja.
Yra tokia nuomonė, kad rąsto viršutinė dalis (balana) yra apsauginė ir ją pažeidus neva sumažėja medienos/rąsto atsparumas... Pvz kaip tekinto rąsto... Spręskite patys, ar iš tikrųjų taip yra, nes augančiame medyje balana tarnauja drėgmės judėjimui nuo apačios į kamieno viršūnę/lają ir veikliųjų, maitinamųjų medžiagų kaupimui.
Taip pat žmonės dažnai sau užduoda klausimą kada geriausia statyti rąstinį namą žiemą ar vasarą, iš kokios medienos geriau statyti, žiemos ar vasarinio kirtimo? Tame yra sava specifika. Žiemą nereikia galvoti apie kritulius, o sniegą galima nušluoti (jeigu tai ne šlapdriba). Taip pat transportavimo klausimas, išrinkimo ir surinkimo metu rąstai mažiau išsiteps. Jeigu žiūrėti į patį žieminį ar vasarinį medį, tai patraukliau atrodys žiemos kirtimo. Jis daug sausesnis, todėl kad skysčių vaikščiojimas kamiene per šalčius sulėtėja, savaime suprantama, kad džiūvant surinktai konstrukcijai, ją mažiau suką, mažiau deformacijų, mažiau įtrūkimų ir praktiškai išvengiami grybiniai ar medgraužių pažeidimai. Taip pat sakoma, kad žiemos kirtimo sienojai turi mažesnį nusėdimą.
Jeigu kalbėti apie Kanadietiško ar Sibiro kedro medieną, tokie pastatai, tai šilti, komfortiški namai. Jie populiarūs Europoje ir visame pasaulyje. Namai iš kedro užsirekomendavo atšiauriose klimato sąlygose. Ypatingas, kruopštus darbų atlikimas bei pačio kedro medienos savybės turi didžiulę įtaką tiesioginei gražaus pastato kokybei. Šilumos izoliacinės savybės, raudonojo kanadietiško ir Sibiro kedro, smarkiai lenkia kitas spygliuočių medienos rūšis, dėka unikalios medienos struktūros. Yra įrodyta, kad kedro eteriniai aliejai turi gerą įtaką žmogaus organizmui. Jie gerina kvėpavimo, širdies ir kitų organų veiklą. Sakoma, kad kedro mediena atbaido nepageidautinus vabzdžius. Ir net senovėje balduose darytuose iš kedro niekados nesiveisdavo kandis. Dabar mokslininkų jau įrodyta, kad kedro mediena naikina visus puvimo mikrobus patalpose ir oras tokiame pastate beveik sterilus. Atitinkamai jis stiprina imunitetą bei kovoja su onkologiniais susirgimais. Kedro mediena pasižymi labai mažu suspaudimo koeficientu ir praktiškai nepasiduoda išilginiam ir skersiniam sukimuisi ar suaižėjimui (trūkimams). Esant mažam tankiui ir dideliam oro kiekiui medienos struktūroje, kedras turi pačius mažiausius šilumos nuostolius nei kitos spygliuočių medienos rūšys.
Pagrindiniai faktoriai kokybiškam, be problemų ilgą laiką eksploatuojamam namui turi – geros, kokybiškos medienos parinkimas, pačios medienos drėgnis statybų metu, technologiškai teisingai atliktų darbų kokybė, tinkamų izoliacinių medžiagų panaudojimas. Ir tik tokiuose rąstiniuose pastatuose vidaus mikroklimatas yra nuostabus. Vasarą yra vėsu, o žiemą šilta.

Informacija parengta “Rąstinių namų gamintojų asociacijos” iniciatyva, remiantis profesionalų praktinėmis žiniomis, komentarais ir pastebėjimais, taip pat bendradarbiaujant su Medžiagų inžinerijos katedra, KTU.