Jak ohýbat dřevo

• Přeložil Eduardo Souza
• Srpen 03, 2020

Z jeho výchozího bodu jako stromu do podoby výrobku jako trámu nebo kusu nábytku, prochází dřevo používané v architektuře a interiérovém designu několika fázemi a procesy. Dřevo, obnovitelný zdroj a oblíbený tradiční stavební materiál, je také často uváděno jako perspektivní stavební materiál budoucnosti, který je vhodný pro nové požadavky udržitelnosti. Na rozdíl od betonu, jehož formy dokáží vytvořit i ty nejsložitější křivky, se však v dřevěné architektuře nejčastěji používají rovné trámy a panely. V tomto článku se budeme zabývat některými technikami, které umožňují vytvářet zakřivené kusy dřeva v různých měřítkách, z nichž některé jsou ručně vyráběné a jiné se snaží tento proces zefektivnit a zefektivnit ve větším měřítku.

Stejně jako se strom kymácí při silném větru, i dřevo má svou pružnost a může se do určité míry ohýbat, než se po ustání působení síly částečně nebo zcela vrátí do původního stavu. Tato pružnost přímo závisí na druhu dřeva a rozměrech ohýbaného kusu. Tvarování dřeva za účelem dosažení požadovaných křivek je sice vždy jednou z možností, ale při této metodě vzniká velké množství odpadu a vyžaduje velmi zkušené pracovníky. Výrobci lodí a nábytku používají zakřivené dřevo již mnoho let, aby se přizpůsobili hydrodynamickým a ergonomickým požadavkům. U budov však tyto techniky nejsou tak běžné. Tvarování dřeva za účelem dosažení požadovaného tvaru je sice vždy možností, ale tato metoda vytváří velké množství odpadu a vyžaduje zkušené pracovníky. Jiná řešení vytvářejí iluzi organických objemů pomocí rovných dílců, čímž se často dosahuje zajímavých výsledků. Přesto se v souvislosti se stále rozšířenějším používáním dřeva jako primárního stavebního materiálu někteří architekti snaží vytvářet přímo organické tvary dřevěných konstrukcí, přičemž několik příkladů již bylo vytvořeno z lepeného lamelového dřeva. Pro nás architekty je důležité pochopit proces vzniku těchto děl, abychom je mohli lépe navrhovat. Hlavní metody ohýbání dřeva jsou:

Ohýbání dřeva párou

Německý truhlář Michael Thonet byl průkopníkem jedné z prvních metod ohýbání dřeva v průmyslovém měřítku a jeho židle, které mají organické tvary, jsou dodnes velmi oblíbené. Při tomto způsobu výroby se dřevěná vlákna neřežou, čímž se zachovává celistvost díla. Metoda spočívá spíše v zahřívání dřeva, aby se stalo poddajnějším. Obvykle se postaví konstrukce zvaná parní box, která dřevo ponoří do prostředí s vysokou teplotou, párou a vlhkostí. Při dosažení teploty 99 °C ztratí lignin (složitý organický polymer, který spojuje celulózová vlákna a dodává rostlinné buněčné stěně tuhost) odolnost, což umožní dřevo ohýbat bez výrazného odporu. Po vyjmutí z „pece“ musí být kus okamžitě přenesen do formy a zajištěn sponkami. Když dřevo vychladne a vyschne, kus zůstane ve tvaru šablony.

Laminované dřevo

Pro architekturu a větší kusy dřeva je nejběžnější metodou použití lepeného lamelového dřeva. Hojně se však používá také pro kusy nábytku nebo například i pro výrobu skateboardů. Lepené lamelové dřevo neboli Glulam je konstrukční materiál vyráběný spojováním jednotlivých segmentů dřeva lepených průmyslovými lepidly (obvykle melaminovými nebo polyuretanovými pryskyřicemi). Výsledné díly mají vysokou trvanlivost a odolnost proti vlhkosti a mohou překlenout velké mezery a vytvářet jedinečné tvary. Při této metodě se nepoužívá teplo ani pára. Pokud se dílce lepí podle formy s požadovaným zakřivením (s přihlédnutím k omezením materiálu a druhu použitého dřeva), výsledkem je zakřivený díl.

Kerf Cut

Metoda Kerf Cut se zase nejčastěji používá pro výrobu jednoduchých truhlářských výrobků. Je to také pravděpodobně nejjednodušší způsob ohýbání kusu dřeva, který nevyžaduje strojní zařízení ani velké formy. Nikdy by se však neměla zvažovat pro konstrukční díly. K tomuto omezení dochází proto, že Kerfův řez konstrukčně oslabuje dřevo, protože na jedné straně provádí rozmístěné řezy, které umožňují zakřivení dílu. Působením síly je možné kus ohnout, což se pak zpravidla zakryje dřevěným plechem.

Kromě těchto tradičnějších metod se objevily i některé inovace v technikách ohýbání dřeva. Když dřevo vysychá, může se vlivem dřevních vláken uvnitř řezaného kusu přirozeně kroutit a ohýbat. Výzkumníci z ETH Curych, Empa a Univerzity ve Stuttgartu využili této – obvykle nežádoucí – vlastnosti a vyvinuli novou techniku zahrnující řízený proces sušení, díky kterému se dřevěné desky ohýbají v předem definovaném tvaru bez použití silové mechaniky.

Tento proces samomodelování je založen na přirozeném bobtnání a smršťování dřeva způsobeném vlhkostí materiálu. Když vlhké dřevo vysychá, smršťuje se silněji kolmo na vlákno než podél něj. Výzkumníci využili této vlastnosti tím, že slepili dvě vrstvy dřeva tak, aby jejich směry vláken byly proti sobě. Tato dvouvrstvá deska se stala základem nové metody. Takto vyrobený dřevěný prvek zůstává rozměrově stabilní i při plovoucí vlhkosti. Níže uvedené video vysvětluje tuto metodu podrobněji:

S podporovaným a stále rozšířenějším používáním dřeva jako stavebního materiálu se objevil také zvýšený výzkum a experimenty. Mistři jako Zumthor a Alvar Aalto jsou známí tím, že možnosti dřeva jako stavebního materiálu posunuli na maximum. Pochopení omezení a možností materiálů, s nimiž pracujeme, je však výchozím bodem pro jakýkoli typ inovace. Možností využití dřeva a organických forem je mnoho a při navrhování je nezbytné pochopit složitosti a hledat nová řešení.

.