2018
3(55)
DOI: 10.5277/arc180308
Andrzej Chądzyński*, Marek Piróg*
Budynki z konstrukcją przysłupową.
Termomodernizacja ścian zewnętrznych i dachu
Buildings with a corner timbered-framework.
Thermal performance improvement of external walls and roof
Wstęp
Na obszarze Dolnego Śląska – głównie w rejonie Su-
detów i Przedgórza Sudeckiego – oraz w niektórych re-
jonach województwa małopolskiego i rzeszowskiego za-
chowało się wiele obiektów drewnianych z konstrukcją
przysłupową. Znaczna ich część powstała przed 1945 r.
[1]. Szczególnym miejscem z dużą liczbą obiektów tego
typu jest Bogatynia i przylegające do niej obszary po stro-
nie polskiej, czeskiej i niemieckiej. Budynki z tego
rodza-
ju konstrukcją powstawały głównie w zabudowie wiejskiej
i małomiasteczkowej. Opisywany sposób budowania jest
wyjątkowym połączeniem dwóch tradycyjnych systemów
stawiania ścian drewnianych (wieńcowych i ryglowych) ze
słupowo-ryglową konstrukcją niosącą dach
w jedną spójną
całość [2]. Przez uwidocznienie na elewacjach wszystkich
charakterystycznych elementów konstrukcji ten sposób bu-
dowania jest bardzo charakterystyczny i rozpoznawalny.
Idea konstrukcji przysłupowej polega na opasaniu sys-
temu ścian wieńcowych przyziemia zdystansowaną od
nich drugą konstrukcją nośną składającą się z rzędu słupów
i połączonego z nimi, mniej lub bardziej rozbudowanego,
systemu belek poziomych i mieczy. Na tym zewnętrznym
systemie słupowo-ryglowym oparty jest dach [2], [3].
Ustrój budowlany rozwiązany w taki sposób, dzięki
jego dużej sztywności podłużnej i poprzecznej, umożli-
wia skuteczne przenoszenie obciążeń od wiatru i na grunt.
Introduction
There are a lot of original wooden structures built with
a corner timbered-framework in Lower Silesia, mainly in
the area of the Sudety Mountains and the Sudety Foothills
as well as some parts of Małopolskie and Rzeszowskie
Provinces. Many of them were built before 1945 [1]. Bo-
gatynia and the area around it, in Poland, Czech Republic,
and Germany, are a special place with a lot of structures of
this type. Such buildings were built primarily in villages
and small towns. This type of construction is a unique
combination of two traditional systems of erecting wood-
en walls (both corner-notched log walls and half-timbered
walls) and post-and-beam construction supporting the
roof to provide one uniform structure [2]. As all charac-
teristic elements of the structure are exposed outside on
the facades, this type of architecture is very unique and
easily recognizable.
The idea of the corner timbered-framework construc-
tion is to embrace the corner-notched log walls at the
ground level with another, somewhat spaced, load bear-
ing structure composed of a row of posts and a system
of more or less complex horizontal logs and angle braces
connected with them. This outer post-and-beam structure
supports the roof [2], [3].
As a result of its great longitudinal and lateral rigid-
ity, this type of construction provides an effective trans-
fer of loads from wind and into the ground. The corner
timbered-framework structures are an important part of
the cultural heritage of the Sudety Mountains and the Su-
dety Foothills. The condition of those buildings varies.
* Wydział Architektury Politechniki Wrocławskiej/Faculty of Ar-
chi tecture, Wrocław University of Science and Technology.
102 Andrzej Chądzyński, Marek Piróg
Budownictwo przysłupowe jest ważną częścią dziedzic-
twa kulturowego Sudetów i Przedgórza Sudeckiego. Stan
zachowania takich budynków jest różny. Wiele obiektów
wymaga podjęcia prac remontowych, które wyeliminują
nawarstwienia będące skutkiem ich wieloletniej eksplo-
atacji oraz pozwolą na dostosowanie ich do współcze-
snych wymagań. Proces taki można już zaobserwować.
Część budynków poddawana jest pracom umożliwiają-
cym przywrócenie im funkcji mieszkalnej lub adaptację
na działalność związaną z turystyką [4]. Jednym z podsta-
wowych problemów wymagających rozwiązania jest od-
niesienie się do zagadnień związanych z ochroną cieplną
obiektów, gdyż przy termomodernizacji należy zwrócić
szczególną uwagę na poszanowanie istniejącej, związanej
z regionem, charakterystycznej konstrukcji.
W tym opracowaniu autorzy koncentrują się na bu-
dynkach drewnianych z konstrukcją przysłupową. Należy
jednak pamiętać, że problemy związane z termomoderni-
zacją dotyczą także innych obiektów historycznych.
Forma budynków z konstrukcją przysłupową
W opracowaniach dotyczących budynków z konstruk-
cją przysłupową wyróżnia się trzy podstawowe ich grupy
[4]. Pierwsza obejmuje budynki o najprostszej formie. Są
to obiekty parterowe ze ścianami wieńcowymi w przyzie-
miu. Strome dachy opierają się bezpośrednio na konstruk-
cji przysłupowej (il. 1, 2).
Druga grupa obejmuje budynki, w których powyżej
kondygnacji parteru, w górnej części konstrukcji przy-
słupowej wykonano ścianki kolankowe. Najczęściej mają
one postać ciesielskiej kratownicy (il. 3, 4).
Trzecia grupa to budynki piętrowe z przysłupowo-
-wieńcową konstrukcją w parterze i szkieletową na pię-
trze. Nad ryglową konstrukcją piętra znajduje się drew-
niana więźba dachowa (il. 4–6).
Many of them should be renovated, which shall eliminate
the layers resulted from many years of use and the build-
ings shall comply with modern standards. Actually, that
process has already begun. The residential function of
some of the buildings has been restored or they have been
converted into guest houses for tourists [4]. One of the
most fundamental problems which needs to be addressed
is their thermal performance improvement and special at-
tention should be paid to preserve their original structure
which is typical of the region.
The authors of this paper focus on wooden buildings
with a corner timbered-framework, however, it should
be kept in mind that the problems connected with ther-
mal performance improvement regard also other historic
structures.
The forms of buildings
with a corner timbered-framework
There are three main groups of buildings with a corner
timbered-framework described in publications regard-
ing them [4]. The rst of them includes buildings with
the most simple form. They are one-oor structures with
corner-notched log walls on the ground oor and steep
roofs directly supported by the corner timbered-frame-
work (Fig. 1, 2).
The second group includes buildings with knee walls
above the ground oor in the upper part of the corner tim-
bered-framework. They usually form a truss (Fig. 3, 4).
The third group includes two-storied buildings with
a corner-notched log and corner timbered-framework on
the ground oor and timber-framed structure on the upper
oor. The half-timbered structure of the upper oor sup-
ports the wooden roof framework (Fig. 4–6).
Two-storied buildings with a corner timbered-frame-
work can be also grouped – on the basis of the distance
Il. 1. Model konstrukcji przysłupowej (pierwszej grupy)
z dachem opartym bezpośrednio na belce oczepowej
(konstrukcja krótkomieczowa z łukowo wyprofilowanymi
mieczami i oczepem) (oprac. A. Chądzyński)
Fig. 1. Model of a corner timbered-framework construction (first group)
with the roof directly supported by a top plate
(short arched angle braces with a top plate) (developed by A. Chądzyński)
Il. 2. Budynek z konstrukcją przysłupową (dach oparty bezpośrednio
na poziomej belce przysłupu) (fot. M. Piróg)
Fig. 2. Building with a corner timbered-framework (its roof is supported
directly by a vertical corner timbered-framework) (photo by M. Piróg)
Termomodernizacja budynków drewnianych/Thermal performance improvement of wooden buildings 103
Budynki piętrowe z konstrukcją przysłupową można
także – stosując kryterium wielkości rozstawienia słupów
w konstrukcji niosącej dach – klasykować na budynki ze
słupami rozstawionymi względem siebie w niewielkiej od-
ległości i te z większymi odległościami pomiędzy słupami.
Przeprowadzona przez autorów analiza porównawcza
typów budynków z konstrukcją przysłupową i występu-
jących w nich ustrojów budowlanych wykazuje, że ter-
morenowacji należy poddać: system ścian wieńcowych
parteru, ścianki kolankowe poddasza, ściany szkieletowe
piętra i połacie dachowe.
Ściany wieńcowe i ryglowe
Zasadniczym elementem omawianej konstrukcji jest
tzw.
wieniec. Tworzą go cztery bierwiona ułożone pozio-
mo i spięte ze sobą w narożach połączeniami ciesiel
skimi.
between posts supporting the roof – into buildings with
posts placed close to each other and those with posts fur-
ther away from each other.
The comparative analysis conducted by the authors of
the types of buildings with a corner timbered-framework
and their construction systems indicates that their follow-
ing elements should undergo thermal performance im-
provement: corner-notched log walls on the ground oor,
knee walls in the attic, half-timbered walls of the upper
oor and the roofs.
Corner-notched log and half-timbered walls
The principal elements of the corner timbered-frame-
work are so called tie-beams. They are composed of four
logs placed horizontally and joined together in notched
corners. The layers of tie-beams placed on one another
Il. 3. Model budynku z konstrukcją przysłupową (drugiej grupy)
z dachem opartym na ściance kolankowej (oprac. A. Chądzyński)
Fig. 3. Model building with a corner timbered-framework (second group)
with the roof supported by a knee wall (developed by A. Chądzyński)
Il. 5. Budynek piętrowy z konstrukcją przysłupową
z dachem opartym na ścianie ryglowej
(fot. A. Chądzyński)
Fig. 5. Two-storied building with a corner timbered-framework
and the roof supported by a half-timbered wall
(photo by A. Chądzyński)
Il. 4. Model piętrowej konstrukcji przysłupowej
z dachem opartym na ścianie ryglowej (oprac. A. Chądzyński)
Fig. 4. Model of a two-storied building with a corner timbered-framework
with the roof supported by a half-timbered wall (developed by A. Chądzyński)
Il. 6. Budynek z konstrukcją przysłupową (z łukowo wyprofilowanymi
mieczami i oczepami) oraz ścianką ryglową piętra
(charakterystyczny dla Bogatyni) (fot. A. Chądzyński)
Fig. 6. Building with a corner timbered-framework (with arched braces
and top plates) and half-timbered wall of the upper floor
(typical of Bogatynia) (photo by A. Chądzyński)
104 Andrzej Chądzyński, Marek Piróg
Kolejne wieńce układane jeden na drugim tworzą tzw.
pakę. Na zamykających ją od góry oczepach układa-
no belki stropowe. W celu ograniczenia niekorzystnego
wpływu przewiewania poziome szczeliny pomiędzy ko-
lejnymi bierwionami uszczelniano „warkoczami” ze sło-
my moczonej w glinie, wrzosem, mchem, zaprawą z gliny
wymieszanej z sieczką bądź trocinami. Tradycyjną, wy-
konaną z bali ścianę wieńcową można uznać za jednowar-
stwową, jednorodną termicznie przegrodę budowlaną.
Konstrukcja ryglowa występuje w budynkach piętro-
wych. Ta grupa obiektów uznawana jest za bardzo charak-
terystyczną dla obszaru Dolnego Śląska [4]. Drewniana
konstrukcja ścian szkieletowych wspiera się na poziomych
belkach (tramach) mocowanych do słupów zewnętrznej
kon strukcji szkieletowej (przysłupowej). Two rzy ona wspar -
tą na przysłupach ścianę ryglową. W celu usztywnie nia po-
dłużnego ścian szkieletowych pomiędzy słupami i pozio-
mo sytuowanymi belkami mocowano system długich albo
krótkich mieczy [3]. Ścianę wykonywano z ciosanych lub
przecieranych krawędziaków o przekroju kwadratowym lub
prostokątnym. Pola szachulcowe wypełniano gęsto wzglę-
dem siebie ustawianymi pionowymi szczapami, które na-
stępnie obrzucano zaprawą glinianą lub gliniano-wapien-
ną wymieszaną z sieczką. Wypełnia nie pól szachulcowych
wykonywano także ze szczap owi janych plecionymi ze sło -
my sznurami moczonymi w zaczynie glinianym. Tak przy -
gotowany podkład wyrównywano do lica ściany, zacierano
na gładko i białkowano. W późniejszym okresie pola sza-
chulcowe wypełniano cegłą układaną na zaprawie.
Ściany ryglowe należy uznać za jednowarstwowe, nie-
jednorodne termicznie przegrody budowlane.
Dachy
Nad budynkami z konstrukcją przysłupową wznoszono
drewniane więźby dachowe. Były to więźby z wiązarami
krokwiowymi, krokwiowo-jętkowymi, jętkowymi, także
z pojedynczą lub podwójną ścianą słupową oraz z wią-
zarami storczykowymi. Drewniana konstrukcja więźby
wsparta była bezpośrednio lub pośrednio na poziomych
belkach konstrukcji przysłupowej [5].
Do końca XVIII w. dachy domów kryto powszechnie
słomą, korą drzew, dranicami, przecieranymi deskami
lub gontem. Pruskie przepisy administracyjne dotyczące
przeciwpożarowego zabezpieczenia budynków zaczęły
skutkować wprowadzeniem materiałów pokryciowych
trudnopalnych lub niepalnych. Od końca XVIII w. za-
częto używać coraz częściej dachówki ceramicznej, a od
końca XIX, szczególnie w południowo-zachodniej części
Dolnego Śląska, także łupka. Ten naturalny materiał skal-
ny wykorzystywany był często do osłaniania szczytów
i elewacji budynków. Pokrycia dachowe wykonywano
również z papy i blachy stalowej oraz z eternitu. Pokrycie
drewnianym gontem występowało sporadycznie.
Drewno jako budulec.
Powietrznoszczelność przegród zewnętrznych
Drewno jest znakomitym naturalnym materiałem bu-
dowlanym – lekkim, wytrzymałym i łatwym w obróbce.
create so called “boxes” with top plates on top of them,
supporting oor joists. In order to reduce the adverse
impact of air penetration through the horizontal gaps
between the logs they were lled with “braids” made of
straw soaked in clay, heather, moss, mortar mix of clay
and chaff or wood chips. The traditional corner-notched
log walls can be considered to be single-layer, thermally
uniform space dividers.
Two-storied buildings have half-timbered structure.
This group of buildings is highly characteristic of the area
of Lower Silesia [4]. The timber-framed walls are sup-
ported by horizontal beams xed to the posts of the exter-
nal timber-framed structure (corner timbered-framework).
The half-timbered walls are supported by corner timbered-
framework. Long and short struts were put between the
posts and horizontally placed beams in order to provide
the longitudinal rigidity of the half-timbered walls [3]. The
walls were made of hewn or sawn square or rectangular
timber. The half-timbered inll panels were lled tightly
with wattle daubed with clay mortar or clay-and-lime mix
with chaff. The panels were also lled with wattle wrapped
with straw lines soaked in clay slurry. That substrate was
smoothed ush, closed up of the surface and lime-washed.
Later on, the panels were lled with brick on mortar.
The half-timbered walls should be considered to be
single-layer, thermally non-uniform space dividers.
Roofs
The buildings with a corner timbered-framework were
covered with wooden roof trusswork, including rafter
trusses, rafter and collar trusses, collar trusses as well as
one or two stud walls with king post trusses. The wooden
roof trusswork was directed or indirectly supported by
horizontal beams of the corner timbered-framework [5].
Until the end the 18
th
century, the roofs of the houses
were covered with straw, tree bark, hand-made shingles
or sawn boards. The Prussian re-protection regulations
resulted in the introduction of re-resistant or re-proof
roong materials. Clay roof tiles were used more and
more often from the end the 18
th
century and slate from
the end the 19
th
century, especially in the south-western
part of Lower Silesia. This natural rock material was of-
ten used to cover the gables and facades of the buildings.
The roofs were also covered with roof paper, steel sheets,
and asbestos cement sheets. The roofs were covered with
wooden shingles less and less often.
Wood as a building material.
Air-tightness of outer space dividers
Wood is an excellent natural building material – it’s
light, durable, and easy to convert. The most popular
building material used in the corner timbered-framework
included solid softwood, mainly spruce, pine, and r as
well as larch and less frequently beech.
The wood used as a structural material works all the
time; it shrinks as it gets dry and expands as humid-
ity grows. As a result of decreasing size of wood bers
the corner-notched log walls subside and consequently
Termomodernizacja budynków drewnianych/Thermal performance improvement of wooden buildings 105
Podstawowym budulcem stosowanym do wznoszenia
oma wianych konstrukcji było lite drewno pozyskiwane
z drzew iglastych, głównie świerka, sosny i jodły, a także
modrzewia, sporadycznie z liściastego drewna bukowego.
Drewno stanowiące element konstrukcji stale pracu-
je, na skutek wysychania kurczy się, wraz ze wzrostem
wilgotności pęcznieje. W wyniku zmniejszającej się ob-
jętości włókien drewna ściana wieńcowa osiada. W roz-
wiązaniach tradycyjnych ścian wieńcowych pomiędzy
poszczególnymi belkami powstają poziome szczeliny.
Taki stan powoduje niekontrolowany przepływ powietrza
przez ściany zbudowane z jednej warstwy materiału. Ten
niekontrolowany przepływ powietrza intensykują także
głębokie podłużne spękania drewna skierowane ku jego
rdzeniowi. Pęknięcia stanowiące poważną wadę materiału
pogarszają jego właściwości mechaniczne i ciepłochron-
ne, przyspieszają wnikanie wody i zarodników grzybów
do wnętrza drewna.
System elementów budujących przegrody zewnętrzne
(ściany wieńcowe i ryglowe) powinien być mało prze-
puszczalny dla powietrza. Dotyczy to również spoin
i styków. Zbyt intensywna wymiana powietrza przez nie-
szczelności w jednowarstwowych przegrodach wywołuje
nadmierne konwekcyjne straty ciepła. Wzrost zawilgoce-
nia drewna spowalnia proces przepuszczania gazów przez
materiał, intensykuje jednak wymianę ciepła.
Przewodność cieplna i izolacyjność
ścian drewnianych
Wymiana ciepła i pary wodnej przez przegrody ze-
wnętrzne jest procesem złożonym. Przewodność cieplna
materiału opisuje jego zdolność do przewodzenia ciepła.
Jej miarą jest współczynnik przewodzenia ciepła (λ).
Drew no, w porównaniu z takimi materiałami jak beton,
ka mień czy stal, ma względnie małą przewodność. Jej
wielkość zależy od gęstości objętościowej (gatunku drew-
na), wilgotności i temperatury materiału. Przepływ ciepła
wyraźnie intensykuje się wraz ze wzrostem wilgotności,
temperatury i gęstości drewna [6].
Wieńcowe ściany zewnętrzne wykonane z litego drew-
na przy szerokości bali około 25 cm nie spełniają wyma-
gań dotyczących odpowiedniej wartości współczynnika
przenikania ciepła (obliczanego wg PN-EN ISO 6946).
Od 2014 r. systematycznie wzrastają wymagania od-
nośnie do oszczędzania energii i izolacyjności cieplnej
przegród. Obecnie maksymalna wartość wskaźnika EP,
określającego roczne zapotrzebowanie obiektu na nieod-
nawialną energię pierwotną, oraz wartość współczynnika
prze nikania ciepła – U (dla ścian zewnętrznych) dla bu-
dynku jednorodzinnego wynosi odpowiednio 95 kWh m
2
× rok oraz 0,23 W/m
2
× K, a od 2021 r. będzie wynosić
70 kWh/m
2
× rok oraz 0,20 W/m
2
× K.
Przeprowadzone badania terenowe wykazały, że ogólny
stan techniczny budynków o konstrukcji drewnianej, przy-
słupowej, liczących kilkadziesiąt, a nawet więcej lat jest
w większości niezadowalający. Mimo że ściany wykona-
ne z litego drewna mają dużą pojemność cieplną (dzię-
ki
czemu domy te zużywają mniejszą ilość energii, niż wy-
nikałoby to tylko z szerokości przegród drewnianych [7]),
horizontal gaps between the logs appear in the traditional
corner-notched log walls. This, in turn, results in uncon-
trolled air penetration through single layer walls. This
uncontrolled air penetration is further increased by deep,
longitudinal cracks in the wood going toward its core. The
cracks which constitute serious material defects decrease
its mechanical and thermal properties and they increase
the penetration of water and fungal spores inside the wood.
The system of elements composing the outer space di-
viders (corner-notched log walls and half-timbered walls)
should provide for poor air penetration. This also applies
to joints and contact places. Too intensive air exchange
through the gaps in single-layer space dividers causes ex-
cessive convective losses of heat. An increase in moisture
in wood slows the process of gas penetration through the
material and at the same time intensies the heat exchange.
Thermal conductivity and thermal performance
of wooden walls
The exchange of heat and water vapor through outer
space dividers is a complex process. The thermal conduc-
tivity of material denes its ability to transfer heat. That
conductivity is measured by the heat transfer coefcient
(λ). Compared with the material, such as concrete, stone
or steel, wood demonstrates a relatively low conductivity.
Its rate depends on the density (wood type), moisture and
temperature of the material. The heat transfer evidently
grows along with the increase of wood moisture, tempera-
ture, and its density [6].
External corner-notched log walls made of solid tim-
ber where the logs are about 25 cm wide do not meet the
requirements regarding adequate level of the heat transfer
coefcient (per PN-EN ISO 6946).
The requirements regarding energy efciency and
thermal performance of space dividers have been stead-
ily growing since 2014. Currently, the maximum value
of EP coefcient, which denes the annual demand for
non-renewable sources of primary energy and the value of
heat permeability coefcient – U (for external walls) for
a single-family building, is respectively 95 kWh/m
2
× year
and 0.23 W/m
2
× K, and from 2021 it shall be 70 kWh/m
2
× year and 0.20 W/m
2
× K.
Field tests have demonstrated that the general tech-
nical condition of most wooden buildings with a corner
timbered-framework which are several dozen years old or
even older is unsatisfactory. Although the heat capacity of
their walls, which are made of solid wood, is high (which
is why the houses use less energy than it would seem,
judging only by the thickness of the wooden space divid-
ers [7]), in the face of constantly growing requirements,
in the opinion of the authors, the thermal performance im-
provement of outer space dividers is fully justied.
The directions
of thermal performance improvement
If they are supposed to be used further on, the wooden
enclosed structures with a corner timbered-framework
should undergo a thorough renovation. In regards to the
106 Andrzej Chądzyński, Marek Piróg
w obliczu stale rosnących wymagań dotyczących izo-
lacyjności cieplnej termorenowacja przegród zewnętrz-
nych, zdaniem autorów, jest w pełni uzasadniona.
Kierunki termorenowacji
Drewniane obiekty kubaturowe z konstrukcją przy-
słupową, jeżeli przewiduje się ich dalsze użytkowanie,
wymagać będą gruntownych remontów. Dla budynków,
które podlegają przebudowie i modernizacji, zgodnie
z obowiązującymi przepisami, spełnienie wymagań w za-
kresie oszczędności energii sprowadza się praktycznie do
zapewnienia odpowiedniej izolacyjności termicznej prze-
gród. Zdaniem autorów konieczne jest również uwzględ-
nienie zjawisk związanych z wymianą pary wodnej przez
strukturę przegrody budowlanej. Prowadzi to do ko-
nieczności przekształcenia przegród jednowarstwowych
w wielowarstwowe.
Ważnym zagadnieniem jest określenie sposobu wy-
konania prac związanych z termomodernizacją. Problem
dotyczy przede wszystkim ustalenia właściwej zykalnie
kolejności warstw przegrody, doboru materiałów i me-
tod ocieplania systemu zewnętrznych drewnianych ścian
wieńcowych, ścian ryglowych oraz połaci dachu.
Termorenowacja ścian
Uzupełniająca izolacja ciepłochronna istniejącej prze-
grody, w postaci dodatkowej warstwy materiału termo-
izolacyjnego, może być mocowana od strony zewnętrznej
albo od wewnątrz. W budynkach z konstrukcją przysłu-
pową po zewnętrznej stronie ściany wieńcowej znajduje
się ustrój słupowo-ryglowy niosący dach. Stolce tej kon-
strukcji ustawiano w niewielkiej odległości od lica zrębu.
Z obserwacji autorów opracowania wynika, iż często
stosowanym rozwiązaniem jest docieplanie drewnianych
ścian przyziemia od strony zewnętrznej. Warstwa cie-
płochronna układana pomiędzy słupami jest nieciągła.
Jest rozdzielona elementami drewnianymi przysłupu.
Takie rozwiązanie powoduje zakrycie ściany wieńcowej
warstwą izolacji termicznej zrównaną z licem słupów
zewnętrznych (il. 7). To zasadniczo zmienia wygląd ele-
wacji. Zanika w ten sposób obraz tej specycznej, histo-
rycznej konstrukcji drewnianej.
Zdaniem autorów zachowanie historycznego charak-
teru elewacji w stanie możliwie niezmienionym wymaga
zastosowania rozwiązania, w którym dodatkowa warstwa
izolacji termicznej wykonana będzie po wewnętrznej stro-
nie ściany drewnianej (wieńcowej lub ryglowej). Wpro-
wadzenie dodatkowych warstw izolujących od strony we-
wnętrznej skutkuje jednak pomniejszeniem powierzchni
użytkowej pomieszczeń. Schemat ideowy jednego ze
sposobów rozwiązania izolacji ściany wieńcowej przed-
stawiono na ilustracji 8.
W przypadku ścian drewnianych warstwa docieplają-
ca powinna być wykonana z materiału, przez który swo-
bodnie może dyfundować para wodna. Warstwa izolacji
termicznej osłaniana jest paroszczelną przeponą umiesz-
czoną po „cieplejszej” stronie termoizolacji. Od strony
zewnętrznej warstwę izolacji osłaniać powinna przepona
buildings which are remodeled and modernized, accord-
ing to applicable regulations, their compliance with the
requirements in the scope of energy efciency practically
comes down to providing proper thermal performance of
space dividers. In the opinion of the authors it is also nec-
essary to take into account the exchange of water vapor
through the structure of the space divider, which makes it
necessary to convert the single-layer space dividers into
multi-layer ones.
It is important to determine the way in which the work
connected with thermal performance improvement should
be conducted. The problem regards rst of all the deter-
mination of the physically appropriate order of layers in
a space divider, selection of materials and the method
of insulation of the external wooden corner-notched log
walls and half-timbered walls as well as roofs.
Thermal performance improvement of the walls
The supplementary thermal insulation of the existing
space divider, in the form of an additional layer of thermal
insulation, can be xed from the outside or from the in-
side. In the buildings with a corner timbered-framework,
on the outside of the corner-notched log wall there is
a post-and-beam structure supporting the roof. The posts
of that structure are placed close to that wall.
The observation of the authors indicates that the solu-
tion which is often applied consists in adding thermal in-
sulation to the wooden walls on the ground oor from the
outside. The layer of thermal insulation placed between
the posts is not continuous, with the wooden framework
elements dividing it. When such a solution is applied, the
corner-notched log wall is covered with a layer of ther-
mal insulation placed ush with the outer face of the posts
(Fig. 7). This dramatically changes the appearance of the
facade and this original and unique wooden structure is no
longer visible.
In the opinion of the authors the preservation of the
original character of the facade possibly unchanged re-
quires the application of an additional layer of thermal in-
sulation made on the inside of the wooden (corner-notched
log or half-timbered) wall. However, the introduction of
additional insulation layers from the inside decreases the
oor area of the rooms. Figure 8 shows one of the meth-
ods of insulation of the corner-notched log wall.
In case of wooden walls the insulation layer should be
made of the material through which water vapor can eas-
ily diffuse. The insulation layer is covered with a vapor-
proof membrane placed on the “warmer” side of thermal
insulation. On the outside, the insulation layer should be
covered with a vapor-permeable membrane of high wa-
ter vapor permeability. It is important to apply solutions
where the wood in the corner-notched log wall is not
tightly covered with the vapor-proof and vapor-permeable
membranes (the membranes should not touch the wood
directly). There denitely should be air gaps between the
membranes and the wood connected with the system of
air supply and exhaust openings. Water vapor, water con-
densed from water vapor, and small amount of rain wa-
ter which gets inside can escape through those air gaps.
Termomodernizacja budynków drewnianych/Thermal performance improvement of wooden buildings 107
wiatroizolacyjna o dobrej paroprzepuszczalności. Ważne
jest, aby w przyjętych rozwiązaniach drewno ściany wień-
cowej nie było szczelnie obudowane paro- i wiatroizola-
cją (przepony nie powinny przylegać bezpośrednio do lica
drewna). Pomiędzy przeponami a warstwą drewna należy
bezwzględnie pozostawić pustki powietrzne połączone
z systemem otworów nawiewnych i wywiewnych. Dzięki
tym szczelinom powietrznym możliwe jest wyprowadze-
nie z wnętrza przegrody pary wodnej, wody kondensacyj-
nej powstającej ze skraplania się pary wodnej i niewiel-
kiej ilości dostającej się do wnętrza wody opadowej. Przy
takim rozwiązaniu należy również zwrócić uwagę na ko-
nieczność zapewnienia w budynku skutecznie działającej
wentylacji.
Poprawa izolacyjności cieplnej ściany ryglowej w hi-
storycznych budynkach drewnianych z przysłupem, zda-
niem autorów, powinna polegać na wypełnieniu pól
szachulcowych nowym materiałem o dobrych właściwo-
ściach termoizolacyjnych, zabezpieczonym od zewnątrz
warstwą wyprawy elewacyjnej. Dodatkowo należy wy-
konać jeszcze jedną, ciągłą warstwę docieplenia, tak jak
w przypadku ściany wieńcowej – od strony wewnętrznej.
Zbudować ją można z bloków lub płyt mineralnych cha-
rakteryzujących się dużą izolacyjnością termiczną, dzięki
czemu możliwe jest zminimalizowanie jej grubości. Do-
datkowa warstwa wykonana np. z termoizolacyjnych płyt
mineralnych poprawia także stateczność cieplną przegro-
dy i stabilizuje przyjazny mikroklimat wnętrza. Schemat
ideowy jednego ze sposobów rozwiązania izolacji ściany
ryglowej przedstawiono na ilustracji 9.
Termorenowacja dachu
Rozwiązania ocieplenia połaci dachowych, w których
materiał termoizolacyjny układany jest pomiędzy kro-
kwiami, należy uzupełnić dodatkową warstwą izolacji
termicznej, układanej pod- lub nakrokwiowo. Izolacja
termiczna zakładana wyłącznie pomiędzy krokwiami jest
nieciągła. Skutkuje to pojawieniem się intensywniejszej
When this solution is applied, the necessity of providing
into account
effective ventilation in the building should
be also taken.
In the opinion of the authors the thermal performance
improvement of half-timbered walls in original wooden
buildings with corner timbered-framework should consist
in lling the panels in the half-timbered walls with new ma-
terial of high thermal insulation parameters covered with
an outside wall coating. Additionally, one more continuous
layer of insulation should be added just like in the case of
the corner-notched log wall – on the inside. It can be made
of blocks or mineral boards of high thermal insulation to
make it as thin as possible. Furthermore, this additional
layer made of e.g. thermal insulation mineral boards im-
proves the thermal efciency of the space divider and sta-
bilizes the friendly internal microclimate. Figure 9 shows
one of the methods of insulation of the half-timbered wall.
Thermal performance improvement of the roof
In case of roofs with thermal insulation placed between
rafters, an additional layer of thermal insulation should be
used over or under them. It is insufcient to use thermal
Il. 7. Termomodernizacja części ścian parteru wykonana od zewnątrz
(fot. M. Piróg)
Fig. 7. Thermal performance improvement of part of the wall
on the ground floor made on the outside (photo by M. Piróg)
Il. 8. Proponowany układ warstw w docieplanej po stronie wewnętrznej
ścianie wieńcowej: a) okładzina z desek, b) pustka wentylacyjna
z łatami dystansowymi, c) przepona wiatro izolacyjna, d) dwie warstwy
materiału termoizolacyjnego mocowane do drewnianego rusztu,
e) przepona paroizolacyjna, f) pustka wentyla cyjna z łatami
dystansowymi, g) ściana wieńcowa (rys. M. Piróg, A. Chądzyński)
Fig. 8. Suggested layers of insulation on the inside of the internal
corner-notched log wall: a) timber cladding, b) air gap ventilation
system with batten spacing, c) vapor-permeable membrane,
d) two layers of thermal insulation fixed to timber framework,
e) vapor-proof membrane, f) air gap ventilation system with batten spacing,
g) corner-notched log wall (drawing by M. Piróg, A. Chądzyński)
108 Andrzej Chądzyński, Marek Piróg
wymiany ciepła w miejscach, gdzie w przekroju poprzecz-
nym połaci znalazły się krokwie [8].
Dobrym rozwiązaniem umożliwiającym wyekspo-
nowanie więźby dachowej jest wykonanie docieplenia
układanego na poszyciu nad konstrukcją nośną dachu (na
krokwiach) [9]. Takie rozwiązanie ułatwi w przyszłości
kon serwację konstrukcji drewnianej. Ponadto drewno
kon strukcyjne zamknięte w chronionym termicznie wnę-
trzu ze względnie stałym poziomem wilgotności mniej
będzie narażone na skurcz i pęcznienie. Schemat ideowy
jednego ze sposobów rozwiązania izolacji – układanej na
krokwiach – przedstawiono na ilustracji 10.
Podsumowanie
Konstrukcję nośną budynków z przysłupem należy
uz nać za miejscową modykację tradycyjnego sposobu
budowania obiektu drewnianego złożonego z systemu
blokowego i słupowo-ryglowego. System blokowy to ścia-
ny
wień cowe parteru, a system słupowo-ryglowy to ścia ny
pięt ra i konstrukcja niosąca dach. Charakterystyczne dla
obszaru Sudetów i Przedgórza Sudeckiego budynki z kon-
strukcją przysłupową uznawane są za architektoniczny
symbol tych ziem i trwale wpisują się w krajobraz kul-
turowy regionu. Większość tych drewnianych bu dynków
ma za sobą co najmniej kilkudziesięcioletnią histo rię,
a ich stan techniczny jest wynikiem długoletniej eksplo-
atacji. Często także prace budowlane wykonywane w tych
obiektach nie uwzględniały specyki ich drewnianej kon-
strukcji i w efekcie wpływały na pogorszenie warunków
eksploatacyjnych. Wiele obiektów o tej unikatowej kon-
strukcji zostało trwale zniszczonych, również w wyniku
insulation only between rafters as it does not provide con-
tinuity and it results in more intensive heat exchange in
the places where there are rafters [8].
It is a good solution, which provides for the display
of the roof trusswork, to place thermal insulation on roof
sheathing over the load-bearing roof structure (on rafters)
[9]. Such a solution would facilitate the conservation of
the timber structure in the future. Furthermore, the timber
structure in a thermally enclosed interior with a relatively
constant humidity shall shrink or expand to a smaller de-
gree. Figure 10 shows one of the methods of placing ther-
mal insulation on rafters.
Summary
The load bearing construction of the buildings with
an independent roof load support system should be con-
sidered a local modication of the traditional method of
building wooden houses, combining the log system and
half-timbered constructions. The ground oor is built
with the corner-notched log walls and the upper oor as
well as the roof bearing structure are built in the post-and-
beam construction system. The buildings with a corner
timbered-framework which are popular in the Sudety
Mountains and the Sudety Foothills are considered to be
an architectural symbol of this area and highly character-
Il. 9. Ściana ryglowa z wypełnieniem z cegły ceramicznej docieplona
od wewnątrz mineralnymi płytami termoizolacyjnymi:
1) mineralna płyta izolacyjna, 2) zaprawa klejąca,
3) siatka z włókna szklanego, 4) zatarta zaprawa klejąca,
5) tynk mineralny, 6) farba elewacyjna, 7) zaprawa klejąca,
8) drewniany szkielet, 9) cegła wypełniająca szachulce ściany
(oprac. A. Chądzyński)
Fig. 9. Half-timbered wall filled with clay bricks insulated with
thermal insulation mineral boards on the inside: 1) thermal insulation
mineral board, 2) adhesive mortar, 3) fiberglass mesh, 4) floated
adhesive mortar, 5) mineral plaster, 6) facade paint, 7) adhesive mortar,
8) timber framework, 9) half-timbered wall filled with clay bricks
(developed by A. Chądzyński)
Il. 10. Schemat docieplenia dachu w systemie nakrokwiowym:
a) płaskie pokrycie wodochronne, b) membrana wstępnego krycia
stosowana pod pokrycia płaskie, c) gotowy, systemowy element
termoizolacyjny, d) przepona paroizolacyjna, e) poszycie z desek,
f) krokwie (rys. M. Piróg, A. Chądzyński)
Fig. 10. Thermal insulation of the roof on rafters: a) flat water-resistant
roofing material, b) underlay membrane applied on flat roofs,
c) thermal insulation system, d) vapor-proof membrane,
e) roof sheathing made of boards, f) rafters
(drawing by M. Piróg, A. Chądzyński)
Termomodernizacja budynków drewnianych/Thermal performance improvement of wooden buildings 109
istic of the cultural landscape of that region. Most of those
wooden buildings are at least several dozen years old and
their technical condition is the result of long use. The con-
struction work conducted in those structures often did not
take into account their specic wooden structure and con-
sequently they resulted in worse living conditions. A lot of
the structures built in that unique style have been damaged
beyond repair, also as a result of natural disasters. Such
a situation took place in August 2010 when in the area
of Bogatynia was ooded and a lot of priceless buildings
were lost forever.
Most of those buildings need to be renovated and mod-
ernized. The use of those which are preserved and whose
good technical condition is restored could continue. The
renovation and modernization of wooden, historic build-
ings should be conducted diligently and in a thoughtful
way, taking into account the specic materials to be used
so that their wooden structure would be properly dis-
played at the same time. The growing requirements re-
garding energy efciency, which apply also to remodeled
buildings, necessitate taking steps in the scope of thermal
performance improvement of outer space dividers. Those
steps affect the improvement of the usability of the build-
ings.
The renovation work should not result in the attrition
and disappearance of the characteristic features of local
architecture. The modication of original outer space di-
viders requires the use of solutions appropriate for form-
ing multi-layer space dividers.
The special approach to thermal performance improve-
ment of outer space dividers in general regards not only
the wooden corner timbered-framework discussed in this
paper but also all other historic buildings which undergo
any kind of renovation. While complying with ever grow-
ing usability standards, it is important to apply the techni-
cal solutions which would not affect the historic structures
which determine the identity of the area where they are
located.
Translated by
Tadeusz Szałamacha
destrukcyjnej działalności żywiołów. Taka sytuacja miała
miejsce w sierpniu 2010, kiedy to w okolicach Bogatyni
w wyniku powodzi bezpowrotnie zniszczonych zostało
wiele bezcennych obiektów.
Większość istniejących jeszcze budynków wymaga re -
montów i modernizacji. Zachowanie i przywrócenie do
dobrego stanu technicznego tych obiektów umożliwi ich
dalsze użytkowanie. Remonty i prace modernizacyjne
prze prowadzane w historycznych budynkach drewnia-
nych powinny być wykonywane ze starannością, w sposób
przemyślany, który uwzględnia specykę materiału, a jed-
nocześnie właściwie wyeksponuje drewnianą konstruk-
cję. Rosnące wymagania dotyczące energooszczędności,
również dla budynków przebudowywanych, wymuszają
podjęcie możliwych działań w zakresie termomoderniza-
cji przegród zewnętrznych. Działania te wpłyną na popra-
wę parametrów użytkowych obiektów.
Wykonywane remonty nie mogą skutkować zaciera-
niem i zanikaniem cech architektury miejscowej. Mo-
dykacja zabytkowych przegród zewnętrznych wymaga
zastosowania rozwiązań właściwych do kształtowania
przegród wielowarstwowych.
Szczególne podejście do termomodernizacji przegród
zewnętrznych w szerokim ujęciu dotyczy nie tylko oma-
wianej drewnianej konstrukcji przysłupowej, ale także
każdego obiektu historycznego poddawanego wszelkiego
rodzaju pracom budowlanym. Ważne jest, aby wraz ze
wzrostem wymagań użytkowych wobec obiektów stoso-
wać takie rozwiązania techniczne, które uszanują histo-
ryczne konstrukcje będące elementem stanowiącym o toż-
samości obszaru, na którym się znajdują.
Bibliografia /References
[1] Bachmiński J., Drewniane budownictwo ludowe na Ziemi Śląskiej,
rozprawa doktorska, Raport IHASzT PWr, nr P-43/80, Wrocław
1979.
[2] Trocka-Leszczyńska E., Wiejska zabudowa mieszkaniowa w regio-
nie sudeckim, Ocyna Wydawnicza PWr, Wrocław 1995.
[3] Franke H., Ostgermanische Holtzbaukultur und ihre Bedeutung Fur
das deutsche Siedlungswerk, W.G. Korn Verlag, Breslau 1936.
[4] Suchodolski J., Regionalna architektura zajazdów i schronisk na
Ziemi Wałbrzyskiej, Ocyna Wydawnicza PWr, Wrocław 2011.
[5] Chądzyński A., Drewniane dachy budynków z konstrukcją przysłu-
pową, „Czasopismo Techniczne. Architektura” 2011, R. 108, z. 2-A,
231–238.
[6] Lis Z., Rapp P., Drewno i materiały drewnopochodne, [w:] B. Ste-
fańczyk (red.), Budownictwo ogólne, t. 1: Materiały i wyroby bu-
dowlane, Arkady, Warszawa 2007, 589–596.
[7] Nitka W., Izolacyjność termiczna domów z bali, „Inżynier Budow-
nictwa” 2014, 10, http://www.inzynierbudownictwa.pl/technika-
,materialy_i_technologie,artykul,izolacyjnosc_cieplna_domow_z_
bali,7728 [accessed: 16.08.2018].
[8] Chądzyński A., The hydrothermal aspects of forming the intermal
structure of the roof slope, „Czasopismo Techniczne. Architektura”
2014, R. 111, z. 8-A, 121–128.
[9] Chądzyński A., Piróg M., Połać dachowa dachu skośnego kryta bla-
chami płaskimi lub łupkiem, „Przegląd Budowlany” 2013, nr 5, 30–34.
110 Andrzej Chądzyński, Marek Piróg
Streszczenie
Tematem artykułu jest termomodernizacja przegród zewnętrznych (dachu i ścian) budynków drewnianych o konstrukcji przysłupowej. Zagadnienie
to dotyczy obiektów liczących w większości kilkadziesiąt i więcej lat. W artykule poruszono kwestię konieczności ich remontów i dostosowania
przegród do współczesnych wymagań w zakresie izolacyjności termicznej. Na podstawie analizy formy budynków drewnianych z konstrukcją
przysłupową zaproponowano sposoby wykonania docieplenia zewnętrznych ścian wieńcowych, ryglowych i połaci dachu. Przedstawiono kierunek
postępowania w tym procesie, biorąc szczególnie pod uwagę rodzaj materiału, jakim jest drewno, wyjątkowy charakter budynków o konstrukcji
przysłupowej oraz ich znaczenie dla krajobrazu kulturowego.
Słowa kluczowe: konstrukcja przysłupowa, termomodernizacja
Abstract
The subject of the article is thermal performance improvement of external partitions (roof and walls) of wooden buildings with a corner timbered-
-framework structure. This problem concerns objects which are several dozen and more years old. The article discusses the need of renovation and
adapting partitions to modern requirements in the eld of thermal insulation. Based on the analysis of the form of wooden buildings with a timbered
structure, methods of thermal insulation of external corrugated walls, timbered walls and roof slopes have been proposed. The article presents the
course of action in this process, taking into account in particular the type of material which is wood, the unique character of the buildings with a corner
timbered-framework structure and their meaning for the cultural landscape.
Key words: corner timbered-framework construction, thermal performance improvement