KIT DE STRUCTURĂ TIMBERFRAME PENTRU CONSTRUCȚII REZIDENȚIALE ȘI COMERCIALE

Elementele componente ale unui kit de structură prefabricată timberframe și cum sunt puse în operă

Despre timberframe

Timberframe este cel mai întâlnit sistem constructiv cu lemn la noi în țara, fiind foarte versatil și eficient dpdv al consumului de material și al costului. Alte variante constructive cu lemn sunt CLT (Cross Laminated Timber, case din bușteni și casele tradiționale din bârne).

Se pretează nu doar în cazul construcțiilor rezidențiale, cum sunt locuințele, ci și în cazul construcțiilor comerciale, precum pensiuni sau spații comerciale. Înălțimea maximă la care poate ajunge o structură timberframe conform normativului din România este P+2, însă structura poate duce cu ușurință mai multe niveluri, dovadă fiind acest bloc de apartamente în sistem timberframe testat la cutremur. O structură timberframe este formată preponderent din elemente prefabricate pentru pereți, planșee și acoperiș. Am scris mai multe despre timberframe în acest articol.

În construcțiile din lemn, este foarte important ca materia prima, lemnul, sa provină din surse sustenabile și să îndeplinească caracteristicile tehnice și mecanice necesare structurilor portante din lemn. Acesta trebuie sa aibă clasa de rezistenta C24 (sau GL24 pentru secțiuni lamelare unde avem deschideri mai mari), trebuie uscat la o umiditate maximă 18% și tratat corespunzător în funcție de aplicații. Pentru locuințe noi aplicăm un tratament agrementat insecto-fungicid și ignifug, conform autorizației eliberate de IGSU.

Kitul de structură timberframe

Un aspect important de menționat aici este faptul că kitul de structură este realizată în baza proiectului de arhitectură sau proiectului tehnic de rezistență, dacă acesta a fost făcut după specificațiile producătorului. Așadar, kitul de structură respectă arhitectura inițială și foarte rare sunt situațiile în care se fac modificări de forme si volume. Kitul nostru de structură timberframe este format din următoarele elemente:

1. Pereți exteriori din framing 45x145mm placați cu OSB3 minim 12mm/Vidiwall 12,5mm/DHF 15mm pe exterior sau interior. Atunci când structura este placată pe exterior, este important ca placajul sa fie permeabil la vapori. În caz contrar, bariera de vapori de pe fata interioara trebuie sa aibă un sd (coeficientul de permisivitate la vapori) variabil - atunci când sunt degajari de umiditate la interior, coeficientul sd este mare și vaporii nu pătrund în structura și vice-versa, când sunt degajări mari de umiditate la exterior, coeficientul sd este mic și bariera devine mai permeabila. Dacă te interesează principiile de eficiență energetică, am scris un articol separat pe acest subiect. Pereți interiori din framing 45x100mm pentru pereți neportanti și 45x145mm pentru pereti portanti cu o placarere pe o singura fata cu rol de contravantuire suplimentară.

2. Planșeu din grinzi Posi Strut cu grosimi de la 200-350mm, mai rigid și rezistent la vibratii, cu deschideri de pana la 6m fără reazem intermediar. De asemenea, tubulaturile de ventilație și traseele de cabluri pot fi trase printre zabrelele metalice, fără a fi nevoie de perforații în grindă. Mai multe despre grinzile Posi în acest articol.

3. Sarpanta din ferme prefabricate cu diverse configurații: șarpante simple și mansarde open-space cu 2 sau mai multe pante. Fermele din lemn sunt elemente prefabricate cu conectori multicui și se pot mula după orice arhitectură, de la elemente rectangulare sau curbe, ruperi de apa, sau deschideri mari, de pana la 25 m, fără reazeme intermediare.

Proiectarea structurii timberframe

Atunci cand un proiect ajunge la noi, acesta trebuie prelucrat și adaptat pentru producție, conform specificațiilor noastre tehnice. Proiectul de producție conține fiecare element structural în parte, cu toate componentele sale, lemn și conectori. Noi facem proiectarea și modelarea structurii în mai multe softuri: roofcon trusscon, cadwork și pamir.

Procesul de producție al structurii

Primul pas îl reprezinta debitarea lemnului, care se poate face fie mecanizat, cu ajutorul unui CNC (mașinărie cu comanda numerica) fie manual. Pereții se fabrică pe bancul de lucru cu montanții interiori la o distanța de 625 mm interax iar dimensiunea pereților se stabilește în funcție de condițiile de montaj. Dacă montajul se face manual, lungimea pereților este de maxim 2,5 m pentru a fi ușor de manipulat. În caz contrar, dacă montajul se face mecanizat, pereții se pot dimensionat la 10 sau chiar 12 m lungime, în funcțiile de posibilităție de transport. Înălțimea pereților respecta proiectul de arhitectură.

De cealaltă parte, grinzile Posi și fermele din lemn sunt produse cu ajutorul unei prese hidraulice specializate, conform prescripțiilor MiTek. Îmbinarea conectorilor multicui nu se poate face prin lovire. Însă indiferent de elementele în cauză, proiectarea se face conform normativelor naționale și EUROCODE 5.

Montajul structurii

Pe lângă elementele structurale mai sus menționate, pentru montaj este nevoie de următoarele elemente și accesorii:

• talpa de trasare hidroizolantă, formată din montanti de lemn fixați pe fundația de beton, pe tot conturul pereților interiori și exteriori. Talpa de trasare rupe capilaritatea dintre placă de beton și structura de lemn, adică împiedică umiditatea din beton să ajungă în elementele structurale din lemn;
  

• centuri din lemn, adică montanți de 45mm grosime care se fixează perimetral peste pereți, pentru rigidizare;

• contravantuiri din lemn, metal sau lemn-metal, în cazul grinzilor zabrelite cu conectori multicui;
  

• feronerie și accesorii de prindere: conexpanduri sau ancore chimice care fixează talpa de trasare de fundație, coltare seismice și coltare simple care fixează pereții de talpa de trasare și de fundație, tije filetate cu care sunt fixați pereții între ei, șuruburi de diverse dimensiuni în funcție de aplicații;

Avantaje și dezavantaje

De ce ar opta un constructor sau beneficiar pentru un kit de structură în detrimentul unei structuri tradiționale din zidărie sau lemn? În primul rând, deși structura este sumar echipată, aceasta vine sub formă de elemente prefabricate și timpul de execuție este redus considerabil. O casă de 220 mp pe 2 niveluri (cum este cea prezentată mai sus) se poate monta în mai puțin de o săptămână cu o macara. Mai mult decât atât, o parte din manopera din șantier se poate muta în fabrică și astfel pereții pot fi izolați și placați interior, reducând și mai mult timpul de montaj.

Un alt avantaj al structurilor prefabricate din lemn este că nu implică costuri neprevăzute în timpul montajului. Înainte de producție, când se calculează cantitățile exacte și se semnează contractul de execuție, cantitățile de lemn, conectori și accesorii de montaj sunt foarte bine cunoscute și nu se mai pot modifica pe parcurs, decât în situația unor modificări în proiect și dispoziții de șantier.

Un dezavantaj ar putea fi reprezentat de costul materialelor. Lăsând la o parte scumpirile din ultima perioadă, lemnul ca material este mai scump decât zidăria clasică, însă dacă punem la socoteală timpul de execuție și costurile aferente cu manopera din șantier (mai mare la zidărie și mai mică la lemn), costul final, material și manoperă, se echilibrează.

Pe lângă acestea, structurile din lemn, cu precădere sistemul constructiv timberframe are și alte beneficii și avantaje, pe care le-am discutat mai pe larg în acest articol.