Využití keramických stropů ve výstavbě v návaznosti na minimalizaci tepelných mostů v konstrukci
Publisher
Tisková zpráva
20.10.2008 00:05
Tisková zpráva
20.10.2008 00:05
Používání stropů POROTHERM - keramických trámečků POT a vložek MIAKO – je již dlouho považováno za velmi rychlou, jednoduchou a nenáročnou technologii, jež byla nespočetněkrát ověřena v průběhu několika desítek let na mnoha stavbách. Nezanedbatelnou výhodou je i fakt, že je tento systém součástí kompletního systému Porotherm. V současnosti není ani zanedbatelná vysoká požární odolnost a nižší cena oproti většině ostatních stropních systémů. Často kladenou otázkou je možnost oddělení nosné konstrukce stropu od vnějšího prostředí a tím i odstranění tepelných mostů.
Věnec
Při řešení problému tepelných mostů u stropních konstrukcí je třeba zvolit vhodný kompromis mezi tloušťkou vkládané tepelné izolace a stabilitou zdiva. Zvětšování tepelné izolace je současně doprovázeno zmenšováním délky uložení stropu. Proto je třeba zvolit tloušťku izolace v souladu s šířkou zdiva. Optimální je použití vkládané izolace o tl.80 mm v kombinaci s použitím věncovky (80 mm) – na obr.1 a 2. je schematicky znázorněn způsob provedení stropu v místě uložení POT nosníků (obr.1) a v druhém směru (rovnoběžný s trámečky – obr.2).
Obecně z výše uvedeného vyplývá, že při použití masivnějšího zdiva lze použít i větší tloušťku vkládané izolace. Tak je vlastně zvýhodněna snaha investora dosáhnout větší izolační schopnosti zvětšením tloušťky zdiva.
Věncovka
Neoddělitelnou součástí optimálního řešení napojení stropní konstrukce na venkovní prostředí je i použití věncovek. Často se setkávám s názorem, že použití věncovek ještě zvětšuje excentricitu zatížení zdiva a celkovou situaci to tak ještě komplikuje. Tento dojem souvisí s představou, že věncovka o tl. 80 mm je nenosná a slouží pouze jako prvek pro sjednocení povrchu fasády a pro jednodušší provedení fasády. To však neodpovídá skutečnému působení věncovky, neboť při použití pouze jedné řady věncovek lze předpokládat prostý vzpěr a tím i skutečné spolupůsobení při přenášení svislého zatížení. Výrobce věncovek, fa.Wienerberger je si této skutečnosti vědoma a vyrábí věncovky v pevnosti P12. Na obr.č.3 je schematicky znázorněn možný průběh napětí ve zdivu s a bez použití věncovek. Věncovka je zde uvažována jako nosný prvek. Průběh napětí je zpracován pro tři tloušťky zdiva – 440, 400 a 365 mm (ve sloupcích) a pro tři varianty budovy (jedno-, dvou- a třípodlažní objekty). Nahoře je nakreslena varianta s věncovkou, pod ní varianta bez věncovky. Ze schémat je zřejmé, že „výhoda zmenšení excentricity“ vynecháním věncovek platí pouze prakticky jen pro jednopodlažní objekty, u vícepodlažních dochází působením věncovky ke zmenšování excentricity a lze říci, že se zvětšováním počtu podlaží se blíží k nule. U varianty bez věncovek je excentricita konstantní. Nutno však zdůraznit, že takto uvažovaný jednopodlažní objekt se v praxi nevyskytuje, neboť vždy je do zdiva přes věnec vnášeno zatížení od krovu, případně i nadezdívky. U běžné sedlové střechy je obvodová zeď namáhána navíc vodorovnou silou, která ještě více využívá věncovky („opře“ se o ní). Dokonce lze upozornit na skutečnost, že vynecháním věncovky dochází k vyložení stěny o více jak 1/6 tloušťky zdiva a tím by měla být takováto zeď posouzena statickým výpočtem (nebezpečí vzniku tahu v ložné spáře).
Balkony
V současnosti jsou při realizaci staveb často používány balkony. Je samozřejmé, že je zde stropní konstrukce vytažena přes obvodovou zeď a vykonzolována. Vedle nutnosti přivyztužit konstrukci pro přenesení záporného momentu se přidává i problém nutnosti tepelně odizolovat venkovní konstrukci balkonu od interiéru. To lze dosáhnout buď „obalením“ konstrukce balkonové konzoly či vložením tepelné izolace do rozhraní mezi vnitřním a venkovním prostředím, popřípadě kombinací obojího. Při vložení tepelné izolace mezi trámečky se dosáhne dostatečné eliminace tepelného mostu, který vyhoví požadavkům ZMĚNY Z1 ČSN 73 0540 z června 2005 (posudek Ing. Šály ze srpna 2005). Způsob konstrukce takového balkonu je patrný z přiložených řezů (obr. 12). Uvedené dimenze výztuže se přitom vztahují k řešení konkrétního balkonu a zde jsou uvedeny pouze pro objasnění statického řešení. Pro jednotlivé případy je vždy nutné výztuž navrhnout a posoudit zvlášť. Vhodnou kombinací vložek MIAKO lze navíc dosáhnout nižší výšky balkonu než stropu (v uvedeném příkladu byl rozdíl 40 mm - podle výšky stropu by bylo možné dosáhnout rozdíl až 100 mm). Toto řešení dává možnost snadněji a přirozeným způsobem zajistit nižší úroveň nášlapné vrstvy balkonu oproti podlaze v interiéru. Není nutné tak pak realizovat stupně před dveřmi na balkon či řešit vše jinou složitou konstrukční úpravou.
Na obr.č.5 je zřejmé uspořádání konstrukce balkonu před provedením betonáže, na obr.6 pak po vybetonování.
O tom, že lze ze stropů POROTHERM realizovat i náročné konstrukce při minimalizaci tepelných mostů svědčí i varianta rohového balkonu. V rámci technické pomoci našim zákazníkům jsem s kolegou Ing. Navarou (Atelier DNA s.r.o., Č.Budějovice) řešil rohový balkon u bytového domu v Brně. Obvykle je tato konstrukce řešena monolitickou železobetonovou deskou se všemi problémy tepelných mostů. Proto náš návrh směřoval především k dosažení minimalizace tepelných mostů současně se snahou dosáhnout jednoduchého řešení pro realizace (vynechání bednění ve výšce apod.). Výsledkem návrhu je rohový balkon „vsazený“ do ocelové konstrukce (lze zhotovit mimo stavbu). Tak byla provedena nezávislá konstrukce balkonu lehce odizolovatelná vložením tepelné izolace mezi balkon a zdivo. Po provedení betonáže v interiéru bude provedena montáž i vnější části ocelové konstrukce (tj. v rozsahu balkonu). Vzhledem k zatížení vnitřní části ocelové konstrukce betonem lze předpokládat dostatečnou stabilitu konstrukce osazením trámečky bez nutnosti specielních opatření pro zajištění stability. Tepelné mosty jsou zde pouze dva a to v místech prostupu krajních ocelových nosníků. Pro lepší představu je konstrukce schematicky vymodelována na obr. 7 a 8.
Pro realizaci sloupku pod rohovým balkonem s minimem tepelných mostů by bylo možné převzít variantu rohového sloupku tak, jak jsme společně s Ing.Navarou navrhli u rodinného domku s rohovým oknem (obr. 9 a 10). Sloupek (navržena čtvercová trubka 80/8) je umístěn v interiéru a přes něj bude opláštěn dřevěným obkladem, ke kterému doběhnou okenní rámy. Investor projevil přání jednotného povrchu fasády (keramika). Jako nosný prvek byl proto zvolen železobetonový průvlak s tepelnou izolací po obvodě ve styku s vnějším prostředím. Průvlak je uložen na sloupek přes ocelovou „krabici“, která je po celém obvodě tepelně izolována vloženou tepelnou izolací. Z vnější strany jsou do této krabice na nerezových šroubech přišroubovány keramické překlady opět přes vloženou tepelnou izolaci. Mezi keramické překlady a železobetonový průvlak byla samozřejmě opět po celé výšce vložena tepelná izolace. O opravdu kompletním „obalení“ je možné se přesvědčit na fotografii (obr. 10), kde je již dokončena konstrukce keramického stropu.
V případě potřeby lze samozřejmě realizovat rohové okno i bez sloupku. Příklad takové konstrukce je zřejmý z výseku půdorysu a z fotografie na obr. 11.
Ing.Ivo Petrášek,
Wienerberger cihlářský průmysl, a.s.
Plachého 388/28
37046 České Budějovice
telefon: +420 387 766 324
mailto: ivo.petrasek@wienerberger.com
www.porotherm.cz
Věnec
Při řešení problému tepelných mostů u stropních konstrukcí je třeba zvolit vhodný kompromis mezi tloušťkou vkládané tepelné izolace a stabilitou zdiva. Zvětšování tepelné izolace je současně doprovázeno zmenšováním délky uložení stropu. Proto je třeba zvolit tloušťku izolace v souladu s šířkou zdiva. Optimální je použití vkládané izolace o tl.80 mm v kombinaci s použitím věncovky (80 mm) – na obr.1 a 2. je schematicky znázorněn způsob provedení stropu v místě uložení POT nosníků (obr.1) a v druhém směru (rovnoběžný s trámečky – obr.2).
|
|
Obecně z výše uvedeného vyplývá, že při použití masivnějšího zdiva lze použít i větší tloušťku vkládané izolace. Tak je vlastně zvýhodněna snaha investora dosáhnout větší izolační schopnosti zvětšením tloušťky zdiva.
Věncovka
Neoddělitelnou součástí optimálního řešení napojení stropní konstrukce na venkovní prostředí je i použití věncovek. Často se setkávám s názorem, že použití věncovek ještě zvětšuje excentricitu zatížení zdiva a celkovou situaci to tak ještě komplikuje. Tento dojem souvisí s představou, že věncovka o tl. 80 mm je nenosná a slouží pouze jako prvek pro sjednocení povrchu fasády a pro jednodušší provedení fasády. To však neodpovídá skutečnému působení věncovky, neboť při použití pouze jedné řady věncovek lze předpokládat prostý vzpěr a tím i skutečné spolupůsobení při přenášení svislého zatížení. Výrobce věncovek, fa.Wienerberger je si této skutečnosti vědoma a vyrábí věncovky v pevnosti P12. Na obr.č.3 je schematicky znázorněn možný průběh napětí ve zdivu s a bez použití věncovek. Věncovka je zde uvažována jako nosný prvek. Průběh napětí je zpracován pro tři tloušťky zdiva – 440, 400 a 365 mm (ve sloupcích) a pro tři varianty budovy (jedno-, dvou- a třípodlažní objekty). Nahoře je nakreslena varianta s věncovkou, pod ní varianta bez věncovky. Ze schémat je zřejmé, že „výhoda zmenšení excentricity“ vynecháním věncovek platí pouze prakticky jen pro jednopodlažní objekty, u vícepodlažních dochází působením věncovky ke zmenšování excentricity a lze říci, že se zvětšováním počtu podlaží se blíží k nule. U varianty bez věncovek je excentricita konstantní. Nutno však zdůraznit, že takto uvažovaný jednopodlažní objekt se v praxi nevyskytuje, neboť vždy je do zdiva přes věnec vnášeno zatížení od krovu, případně i nadezdívky. U běžné sedlové střechy je obvodová zeď namáhána navíc vodorovnou silou, která ještě více využívá věncovky („opře“ se o ní). Dokonce lze upozornit na skutečnost, že vynecháním věncovky dochází k vyložení stěny o více jak 1/6 tloušťky zdiva a tím by měla být takováto zeď posouzena statickým výpočtem (nebezpečí vzniku tahu v ložné spáře).
 |
| Obr. 3 |
Balkony
V současnosti jsou při realizaci staveb často používány balkony. Je samozřejmé, že je zde stropní konstrukce vytažena přes obvodovou zeď a vykonzolována. Vedle nutnosti přivyztužit konstrukci pro přenesení záporného momentu se přidává i problém nutnosti tepelně odizolovat venkovní konstrukci balkonu od interiéru. To lze dosáhnout buď „obalením“ konstrukce balkonové konzoly či vložením tepelné izolace do rozhraní mezi vnitřním a venkovním prostředím, popřípadě kombinací obojího. Při vložení tepelné izolace mezi trámečky se dosáhne dostatečné eliminace tepelného mostu, který vyhoví požadavkům ZMĚNY Z1 ČSN 73 0540 z června 2005 (posudek Ing. Šály ze srpna 2005). Způsob konstrukce takového balkonu je patrný z přiložených řezů (obr. 12). Uvedené dimenze výztuže se přitom vztahují k řešení konkrétního balkonu a zde jsou uvedeny pouze pro objasnění statického řešení. Pro jednotlivé případy je vždy nutné výztuž navrhnout a posoudit zvlášť. Vhodnou kombinací vložek MIAKO lze navíc dosáhnout nižší výšky balkonu než stropu (v uvedeném příkladu byl rozdíl 40 mm - podle výšky stropu by bylo možné dosáhnout rozdíl až 100 mm). Toto řešení dává možnost snadněji a přirozeným způsobem zajistit nižší úroveň nášlapné vrstvy balkonu oproti podlaze v interiéru. Není nutné tak pak realizovat stupně před dveřmi na balkon či řešit vše jinou složitou konstrukční úpravou.
 |
| Obr. 4 Odilozování balkonů vložením tepelné izolace |
Na obr.č.5 je zřejmé uspořádání konstrukce balkonu před provedením betonáže, na obr.6 pak po vybetonování.
|
|
O tom, že lze ze stropů POROTHERM realizovat i náročné konstrukce při minimalizaci tepelných mostů svědčí i varianta rohového balkonu. V rámci technické pomoci našim zákazníkům jsem s kolegou Ing. Navarou (Atelier DNA s.r.o., Č.Budějovice) řešil rohový balkon u bytového domu v Brně. Obvykle je tato konstrukce řešena monolitickou železobetonovou deskou se všemi problémy tepelných mostů. Proto náš návrh směřoval především k dosažení minimalizace tepelných mostů současně se snahou dosáhnout jednoduchého řešení pro realizace (vynechání bednění ve výšce apod.). Výsledkem návrhu je rohový balkon „vsazený“ do ocelové konstrukce (lze zhotovit mimo stavbu). Tak byla provedena nezávislá konstrukce balkonu lehce odizolovatelná vložením tepelné izolace mezi balkon a zdivo. Po provedení betonáže v interiéru bude provedena montáž i vnější části ocelové konstrukce (tj. v rozsahu balkonu). Vzhledem k zatížení vnitřní části ocelové konstrukce betonem lze předpokládat dostatečnou stabilitu konstrukce osazením trámečky bez nutnosti specielních opatření pro zajištění stability. Tepelné mosty jsou zde pouze dva a to v místech prostupu krajních ocelových nosníků. Pro lepší představu je konstrukce schematicky vymodelována na obr. 7 a 8.
 |
| Obr. 7 Ocelová konstrukce rohového balkonu před osazením trámečky |
 |
| Obr. 8 Konstrukce rohového balkonu po osazení trámečků POT a vložek MIAKO |
Pro realizaci sloupku pod rohovým balkonem s minimem tepelných mostů by bylo možné převzít variantu rohového sloupku tak, jak jsme společně s Ing.Navarou navrhli u rodinného domku s rohovým oknem (obr. 9 a 10). Sloupek (navržena čtvercová trubka 80/8) je umístěn v interiéru a přes něj bude opláštěn dřevěným obkladem, ke kterému doběhnou okenní rámy. Investor projevil přání jednotného povrchu fasády (keramika). Jako nosný prvek byl proto zvolen železobetonový průvlak s tepelnou izolací po obvodě ve styku s vnějším prostředím. Průvlak je uložen na sloupek přes ocelovou „krabici“, která je po celém obvodě tepelně izolována vloženou tepelnou izolací. Z vnější strany jsou do této krabice na nerezových šroubech přišroubovány keramické překlady opět přes vloženou tepelnou izolaci. Mezi keramické překlady a železobetonový průvlak byla samozřejmě opět po celé výšce vložena tepelná izolace. O opravdu kompletním „obalení“ je možné se přesvědčit na fotografii (obr. 10), kde je již dokončena konstrukce keramického stropu.
|
|
V případě potřeby lze samozřejmě realizovat rohové okno i bez sloupku. Příklad takové konstrukce je zřejmý z výseku půdorysu a z fotografie na obr. 11.
 |
| Obr. 11 Konstrukce rohového okna bez sloupku |
Ing.Ivo Petrášek,
Wienerberger cihlářský průmysl, a.s.
Plachého 388/28
37046 České Budějovice
telefon: +420 387 766 324
mailto: ivo.petrasek@wienerberger.com
www.porotherm.cz
