Navrhování a realizace staveb z cihelného zdiva POROTHERM
Přírodní hlína byla historicky jedním z prvních stavebních materiálů. Po jejím zušlechtění - vysušení a vypálení na cihly - získal člověk přírodní materiál trvalé hodnoty s vyváženými fyzikálními vlastnostmi. Příspěvek je rozborem trendů a sledovaných kriterií v inovaci cihelných bloků POROTHERM a jejich praktický dopad na navrhování a realizaci staveb.
Výrobní rozměry a tolerance cihelných výrobků
Cihelné bloky POROTHERM jsou vyráběny v tloušťkách od 80 do 440 mm, délkách od 250 do 500 mm a výšce 238 mm (ale také 155 a 249 mm). Rozměrovou přesnost výrobků pro bývalou I. jakostní třídu výrobce deklaruje podle normy ČSN EN 771-1 v třídě tolerancí T2 a R2. Pro názornost: bloky šířky 440 mm se vyrábějí s přesností ±5 mm (výška a délka téhož bloku potom s přesností ±4 mm). Vyjímečné požadavky jsou kladeny na výrobky zděné s tenkou ložnou spárou, u kterých se po vypálení výška dále upraví broušením s deklarovanou přesností ±1 mm. Přesnost zabroušení (rovinnost) ložných ploch u broušených cihel zděných na polyuretanovou pěnu POROTHERM DRYFIX má vliv na celkovou pevnost zdiva. Proto byla přijata velmi přísná kriteria pro dodávku cihel POROTHERM CB DF, ta vyžadují rovinnost ložných ploch s odchylkou maximálně 0,3 mm.
¤ Nova tvarovka POROTHERM EKO v řezu v porovnani s tvarovkou POROTHERM P+D, ktera je o generaci starši
Hmotnost
Hmotnost cihelných výrobků je volena s ohledem na ruční manipulaci při zdění na stavbě. Běžná hmotnost bloku je kolem 16 kg. Nejtěžšími bloky výrobní řady jsou bloky akustické, kde vyšší hmotnost pomáhá zlepšit akustické vlastnosti kladené zejména na mezibytové stěny. Nejtěžším blokem z výrobní řady je POROTHERM 25 AKU P+D s hmotností cca 21,7 kg/ks.
¤ Průběh zkoušky požarni odolnosti stěny vyzděne na polyuretanovou pěnu POROTHERM DRYFIX (s autorem textu)
Pevnost
Výpočtová pevnost keramické stěny dosahuje hodnot v rozpětí od 0,65 MPa po cca 2,2 MPa a je dána zvolenou kombinací pevnosti keramického bloku a pevnosti pojiva. U samotných bloků je dosahováno pevnosti v rozmezí P6 až P20 (6-20 MPa), u malty M 2,5 do M 10. U zdiva použitého na maltu pro tenké spáry POROTHERM CB DBM je při stejné pevnosti bloku dosahováno vyšších pevností než u varianty zdiva s klasickou maltou o téže pevnosti. Specifickým případem je spojování cihelných bloků pomocí jednosložkové polyuretanové pěny POROTHERM DRYFIX. Výsledky statických zkoušek prováděných v brněnské pobočce TZÚS jsou shrnuty v Protokolu o posouzení vlastností zdiva POROTHERM CB zděných na jednosložkovou polyuretanovou pěnu POROTHERM DRYFIX k použití ve stavbách. Deklarované hodnoty jsou v rozpětí 0,9 až 1,5 MPa (podle pevnostní třídy bloku POROTHERM od 8 do 15 MPa). Hodnoty pevnosti zdiva v tlaku vzešlé ze zkoušek jsou zatím redukovány o 30 %, a to do dokončení zkoušek fragmentů pod dlouhodobým zatížením. Výsledky těchto zkoušek jsou očekávány začátkem druhé poloviny roku 2009. Konstituční vztahy a podrobné hodnoty jsou zveřejněny a jsou ke stažení v protokolu na webových stránkách výrobce.
¤ Zděni na polyuretanovou pěnu POROTHERM DRYFIX
Tepelně technické parametry
S rostoucím akcentem na tepelnou ochranu budov jsou v laboratořích hledány možnosti konstrukce keramických bloků s co největším tepelným odporem, avšak v kombinaci se zachováním co nejvyšší pevnosti a také akustických vlastností. Při pouhém vylehčování materiálu by se brzy narazilo na snížení potřebné pevnosti keramického bloku. Proto došlo ke změně tradičního děrování keramických bloků, kde jsou dosavadní kosočtverce nahrazeny obdélníkovým děrováním. Rozdíl oproti v minulosti používanému kosočtvercovému děrování je v rozměrech děr a v tloušťce vnitřních stěn. Děrování je nyní široké a štíhlé a tloušťka vnitřní stěny dříve 8 až 10 mm je upravena na 5 mm.
Změna děrování výrobku a snížení objemové hmotnosti střepu se odrazila ve zlepšení tepelných parametrů nové řady o cca 10 %. Cihelný blok je oproti původní řadě P+D celkově lehčí, což pozitivně ovlivní jak transport, tak i manipulaci na stavbě. Zároveň tenké obdélníkové vzduchové dutiny umožňují velmi dobrou dělitelnost bloku (řezáním). Díky struktuře keramiky zároveň poklesla spotřeba malty na zdění, neboť se snížil zátek malty do dutin. Podrobné údaje k řadě POROTHERM EKO jsou uvedeny v technických listech na webových stránkách výrobce.
¤ Použiti koncovych cihel POROTHERM 44 K Si a POROTHERM 44 . Si u ostěni a parapetu
Akustické vlastnosti
Pouhým vylehčováním keramického bloku dochází ke zlepšování tepelných vlastností materiálu, ale s dopadem na vlastnosti akustické. Aby byla splněna kritéria, která jsou kladena na vnitřní stěny z hlediska prostupu tepla (požadované U ≤ 1,3 W/(m2?K), bylo rozhodnuto využít možnosti tvarovat vnitřní děrování keramiky a nespoléhat pouze na docílení plošné hmotnosti bloků ve stěně. Varianta dohánění tepelných parametrů akustické stěny pouze pomocí nesmyslných tlouštěk tepelněizolační omítky byla výrobcem zavržena jako v praxi nereálná. Nemile překvapily taktéž výsledky na základě akustických měření provedených na stěnách se zateplením, když se kýžené zlepšení vzduchové neprůzvučnosti nedostavilo, ba naopak. Podrobně o provedených měřeních a závěrech informoval Ing. Antonín Horský v referátu předneseném v lednu pro odbornou veřejnost na cyklu přednášek Wienerberger fórum. Několik let trvajícím vývojem výrobce dospěl k bloku POROTHERM 25 AKU P+D, který s běžnými omítkami (1450 kg/m3) o tloušťce 15 mm dociluje výborné laboratorní neprůzvučnosti 55 dB a jehož součinitel prostupu tepla při praktické vlhkosti je U = 1,00 W/(m2?K).
¤ Vkladani izolantu do kapsy koncove cihly pro odstraněni tepelneho mostu kolem ramu okne
Požární ochrana
Díky podstatě materiálu, který vzniká pálením v peci, se u výrobků při požárních zkouškách stěn neprojevily žádné problémy. Zajímavostí byla zkouška požární odolnosti stěny vyzděné na polyuretanovou pěnu POROTHERM DRYFIX. Zkouška byla prováděna ve společnosti PAVUS Veselí nad Lužnicí na stěně o tloušťce 240 mm pod zatížením na mezi únosnosti. Stěna byla oboustranně omítnuta běžnou vápenocementovou omítkou tloušťky do 20 mm. Tato stěna bez potíží vydržela ve zkušebně maximální možnou dobu trvání zkoušky, tj. 180 minut.
¤ Čistota řešeni napojeni ostěni pro roletovou schranku na okno
Navrhování staveb, zásadní konstrukční detaily, aktuální pokyny pro projektanty
Stavby z cihelného systému POROTHERM mají ve směru délky stěn skladebné rozměry odpovídající násobku délkového modulu 125 mm, je tedy vhodné navrhovat stěny v půdorysném modulu 250 mm s počátkem ve vnitřním rohu vnější stěny. Usnadní se tak práce při provádění. Pro dodržení potřebného modulu, převazby, ale i pro důmyslné řešení konstrukce z hlediska odstranění tepelných mostů jsou k cihelným blokům vyráběny též doplňkové cihly rohové, poloviční a koncové. Doplňkové tvary koncových cihel nacházejí uplatnění zejména při napojení otvorových výplní ke stěně.
Doplňkové koncové tvary cihel s kapsou pro izolant v ostění jsou přímou odpovědí na stavebně-fyzikální požadavky. Umožňují jednoduše docílit potřebnou povrchovou teplotu u ostění v interiéru a zabránit tím riziku nepříznivé kondenzace vodních par s následným zvýšením rizika růstu plísní. Tyto koncové tvary byly vyvinuty v konstrukční kanceláři výrobce za pomoci Ing. Jiřího Šály, CSc., a k jejich úspěchu jsou přejímány do cihlářské produkce nejen v tuzemsku, ale i v zahraničí.
Typové detaily, které je potřeba při stavbě řešit, a jednotlivé návaznosti prvků konstrukcí jsou zveřejněny a dány k dispozici ke stažení z internetu. K těmto typovým detailům byly také zpracovány podrobné tepelně-technické výpočty a byly sumarizovány v příručce Katalog tepelné ochrany budov - POROTHERM 2007. V něm je možné najít k detailům potřebné hodnoty, dosazované do výpočtů tepelných ztrát budovy, zejména lineární činitele prostupu tepla ψ.
Při dodržení doporučených systémových řešení na základě množství provedených výpočtů na projektech rodinných domů dospěl výrobce k závěru, že v součtu byl vliv lineárních tepelných vazeb u materiálu a detailů systému POROTHERM vždy záporný, neboli snižoval celkovou tepelnou ztrátu stavby. Pokud je tedy tento vliv roven nule, bude výpočet na straně bezpečnosti a ušetří se nejpracnější část rutinní práce při zpracovávání energetických štítků a průkazů. Ovšem tento poznatek platí pouze při dodržení systémových řešení vazeb jednotlivých konstrukcí podle Katalogu tepelné ochrany budov.
Zájemce si může vlastní projekt spočítat na pomůcce připravené na internetové stránce, která je schopna zároveň vygenerovat energetický štítek obálky budovy včetně protokolu. Zařazení budovy podle energetického štítku obálky budovy je vodicím prvkem, s jakou klasifikací je možné počítat pro podrobnější průkaz energetické náročnosti budovy.
Klasifikace domů v průkazu energetické náročnosti je volena velmi přísně. Situace není stejná jako u klasifikace elektrospotřebičů, kde byla nastavena velmi měkká kritéria a téměř všechny jsou v kategorii A. Jen původními měkkými kritérii jsou dnes výrobci tlačeni do vymýšlení kategorií A+, A++ atd. Pro klasifikaci budov jsou od počátku kritéria tříd velmi přísná a je na odborné veřejnosti vysvětlit zákazníkovi, že dům v kategorii C je výtečný, B vynikající a dům v kategorii A je již velmi technologicky náročný, nejčastěji pasivní. Pomůckou a vodítkem pro projektanty a jejich klienty může být brožura, podle které si mohou vybrat dům podle požadované energetické náročnosti a zjistit nároky kladené na konstrukce a technická zařízení domu. Brožura je k dispozici i v elektronické podobě na webových stránkách výrobce.
¤ Přiklad řezani cihel POROTHERM ve štitu rodinneho domu
Technologie provádění staveb
Trendem stavebních firem je rychlé, kvalitní a vzhledově perfektní zdění. Potom je spokojený investor, projektant i dozor. Při zdění z bloků POROTHERM je nejdynamičtěji se rozvíjející technologií pro zdění právě systém POROTHERM DRYFIX. Při použití broušených cihelných bloků postupuje práce velmi rychle, odpadá pracná příprava a transport malty pro ložné spáry, ihned po nástupu na pracoviště stavební četa zdí. Spoj je pevný již po cca 20 minutách a zdění je, na rozdíl od běžné malty, možné i v mrazech až do -5 OC. Pro tento speciální systém bylo na základě množství provedených zkoušek získáno potřebné národní osvědčení č. OIV/20008/009-000002 o vhodnosti zdiva z přesných bloků POROTHERM CB zděných na jednosložkovou polyuretanovou pěnu POROTHERM DRYFIX. Je nutné podotknout, že se tedy nejedná o certifikaci či osvědčení pouze jednotlivých komponent, ale o prověření celého systému jako celku, z pohledu všech šesti základních požadavků kladených na stavební výrobky evropskou směrnicí CPD.
¤ Stěna z cihel POROTHERM CB
Použitá literatura
[1] Horský, A., Šulista, R.: Podklad pro navrhování POROTHERM, 11. vydání, Wienerberger cihlářský průmysl, a.s., 7/2008
[2] Šála, J.: Katalog TEPELNÉ OCHRANY BUDOV z kompletního cihlového systému POROTHERM, Wienerberger cihlářský průmysl, a.s., 6/2007
[3] Horský, A., Zahradník, K.: Podklad pro provádění systému POROTHERM, 3. vydání, Wienerberger cihlářský průmysl, a.s., 1/2007
[4] ČSN EN 771-1 + ZMĚNA A1: Specifikace zdicích prvků - Část 1: Pálené zdicí prvky, www.wienerberger.cz