Építkezés fából: kicsit másképp

Számos hasznos tulajdonság

A fa anyaga kemény, rostos, lignifikálódott szövet. Szövettani szempontból másodlagos xilém, a növény szállítószövet-rendszerének része, ugyanakkor tartó funkciója is van: ez teszi lehetővé, hogy a fák magasra nőjenek, és ott széles koronát fejlesszenek.

A fa heterogén, higroszkópos, sejtes szerkezetű anyag. 40-50%-ban cellulóz, 15-25%-ban hemicellulóz rostokból áll, melyek közé a lignifikáció során 15-30% lignin rakódik. Tartalmazhat még gyantát, zsírokat, olajokat, viaszt, csersavat, színes és ásványi anyagokat.

A fa nedvességtartalma is lényeges kérdés. A frissen vágott fában 20-50%, a levegőn szárítottban 10-20% víz van. A friss, élőnedves fában a víz kétféle módon van jelen: a sejtüregekben szabad, cseppfolyós alakban, illetve a sejtfalak molekulái között megkötött formában.

A fa száradásakor először a sejtüregekben található víz távozik el, ekkor a fa tömege, sűrűsége csökken, de mechanikai tulajdonságai nem változnak lényegesen. E folyamat végén már csak a fa rostjai tartalmaznak vizet: ezt az állapotot rosttelítettségi pontnak nevezzük. Mérsékelt égövi fáknál ez a pont 25-30% nedvességtartalmat jelent, trópusi fák esetén tágabb határok között, 14-60% között lehet. Ez után a további száradás már a fa mechanikai tulajdonságaira is erősen kihat, innentől kezdve a fa zsugorodik, ezzel együtt keményebbé, nehezebben megmunkálhatóvá válik.

Ezért lényeges, hogy a fa milyen nedvességtartalmú, amikor azt bármilyen építészeti célra felhasználjuk, hiszen később további száradása esetén még a mérete is csökkenhet, vagy száradás során repedhet is. De ez fordítva is igaz. A száraz fa nedvesebb légköri viszonyok közé kerülve vagy vízzel érintkezve újra nedvességet vesz fel, amíg a nedvességi egyensúly a fa és környezete között helyre nem áll. Eközben a fa dagad.

A fa keménységének azt az ellenállást nevezzük, amelyet az anyag egy másik test behatolásával szemben kifejt.

A különböző fafajok anyaga különböző keménységű lehet, de a sűrűség és a keménység között – azonos nedvességtartalom esetén – szoros összefüggés van. A szilárdság pedig az anyag különböző igénybevételekkel: nyomással, húzással, hajlítással, nyírással  szembeni ellenállása. Ha az igénybevétel nagyobb feszültséget okoz, mint az adott anyag részecskéit összetartó erő, az anyag szerkezete megbomlik: eltörik, elszakad, elreped…

A fa üreges szerkezete miatt rossz hővezető

Azaz jó hőszigetelő, különösen a kis sűrűségű, vékony sejtfalakból felépülő anyag. A hőszigetelés rostokra merőlegesen nagyjából kétszer jobb, mint rostirányban, és többszöröse a tömör tégláénak. Ilyen jellegű felhasználásának határt szab, hogy 100 °C fölötti hőmérsékleteken a fában visszafordíthatatlan kémiai átalakulások kezdődnek, még magasabb hőmérsékleten pedig meggyullad.

Érdekes megoldás: rönkök és habarcs

Aki részletesebben utána szeretne nézni a képeken látható építészeti megoldásnak, az az interneten az „Earthwood Building” kifejezésre keressen rá. A dolog lényege, hogy előbb készül egy ácsolt szerkezet fából, ami az egésznek a kerete lesz. Az alap kiásása után meg kell oldani a vízszigetelést, hiszen nagyon hátrányos, ha alulról ázni kezd az építmény, mert a faanyag és az azt összetartó cementes habarcs vízfelvételi képessége igen eltérő, és ez feszültséget kelt a vegyes anyagú szerkezetben.

Az alap vízszigetelés után pincefalazó elemeket raknak le az építők, majd erre kerülnek a farönkök. Ideális, ha a rönkök hasonló vastagságúak és hosszúak, és ugyanabból a fafajból származnak.

A többi már jól látszik a képeken. Beépíthetők még üvegpalackok, egy odvas törzsből akár ablak is kialakítható. A vázszerkezet hivatott biztosítani, hogy a rönkök ne mozduljanak el oldalirányba addig sem, amíg megköt a habarcs, ezért a vázszerkezet kellő teherbírására gondot kell fordítani. Nem csak komplett kis épületek, hanem kerítés, teraszkorlát, vagy bármilyen kerti térhatároló elem is elkészíthető ezzel a látványos módszerrel.

A képeken látható, hogy a rönköket csak két sávon habarcsozzák, közte pedig faforgácsos kitöltés is kialakítható, ezzel viszonylag vastag, stabil falszerkezet, és jó hőszigetelő képesség érhető el.