CZ19351U1

CZ19351U1 - Obvodová nosná stena nízkoenergetické stavby

Info

Publication number: CZ19351U1
Application number: CZ200820604U
Authority: CZ
Inventors: Jokeš@Stiva; Bory@Alexander; Kvapil@Miloslav
Original assignee: Bahal Investments S.R.O.
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2009-02-23
Also published as: WO2010063243A1; HU4048U; DE212009000162U1; SK50332011U1; AT13458U1; EP2358948A1; SK6079Y1

Description

Obvodová nosná stěna nízkoenergetické stavby Oblast techniky

Technické řešení se týká obvodové nosné stěny nízkoenergetické stavby, sestávající z kovových vertikálních a horizontálních nosníků, z tepelně izolačních a, akustických a protipožárních vrstev, parozábran a z krycích vrstev.

Dosavadní stav techniky

Kromě klasických zděných konstrukcí jsou v současné době na trhu zastoupeny i dřevostavby, jejichž stěny jsou tvořeny základní dřevěnou rámovou (nebo panelovou) konstrukcí, která je oboustranně opláštěná nosnými deskovými materiály jako např. dřevoŠtěpkovými, dřevotriskoio vými či překližkovými deskami, sádro vláknitými deskami apod. Mezi deskami je sendvičová výplň, kterou tvoří tepelná a zvuková izolace parozábrana, případně vzduchová mezera, a z venkovní strany se na desky zpravidla upevňuje fasádní zateplovací systém.

Namísto dřevěných rámů se v poslední době prosazují stále více kovové prostorové konstrukční systémy. Ocelové nosné konstrukce oproti dřevěným vynikají vyšší pevností, lepší požární odolt5 ností, menší kondenzací vlhkosti (vyšší hodnotou rosného bodu), a také lepšími zvukově-izolačními vlastnostmi.

Kovové konstrukce tvoří soustava svislých a vodorovných nosníků s výztuhami a opláštěním.

Nosníky mohou být silnostěnné, např. o průřezu „L“ nebo „U“, jak je popsáno např. v užitném vzoru č. 17 159, který řeší zabránění vzniku tepelných mostů ve spojích, a navrhuje odlehčení

2ϋ nosníků pomocí odlehěovacích otvorů,

S výhodou lze pro ocelové konstrukce použít tenkostěnné lisované plechové profily např. o průřezu „C“ nebo „U“, doplněné vhodnými výztuhami a spojovacími prvky. Např. z patentu GB 807 543 je známá kovová konstrukce s profily, do kterých se vkládá vnitřní tepelná izolace i obvodový plášť z vlnitého plechu. Také zveřejněná patentová přihláška CA 2 208 391 popisuje konstrukci s vertikálními nosníky profilu „C“, do kterých se vkládá izolační materiál izolace a které jsou opatřeny prostupy a průchodkami pro elektroinstalaci. Ve zveřejněné patentové přihlášce US 2006/0096229 je popsán konstrukční systém sestávající ze tří základních prefabrikovaných členů, které se vzájemně spojují a tvoří základní rám konstrukce. Prefabrikované profily jsou tenkostěnné plechové „C“ profily a „U“ profily, které jsou tvarově odlišné u stojin, příčníků a trámů. Některé profily jsou opatřené odlehčovacími otvory, jejichž nevýhoda ale spočívá v tom, že nosný systém nesplňuje některé požadavky na zvukovou izolaci.

Nevýhoda dosud známých obvodových stěnových systémů spočívá v tom, že neobsahují takovou kombinaci nosných, výplňových a oplášťovacích prvků, která by se vyznačovala jednoduchou a snadnou montáží přímo na staveništi, a zároveň vysokými tepelně a zvukově izolačními vlast35 nostmi, dlouhou životností a vysokou užitnou hodnotou, která by byla vhodná pro využití u energeticky úsporných či nízkoenergetických staveb.

Podstata technického řešeni

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje obvodová stěna energeticky úsporné ěi nízkoenergetické stavby podle tohoto technického řešení, která sestává z rámu z tenkostěnných gal40 vanizovaných „C“ profilů a „U“ profilů, a její podstata spočívá v tom, že vnitřní krycí vrstvu tvoří dvě vrstvy sádrokartonových desek upevněných k rámu, za kterými je provedena parozábrana, izolační vrstva je tvořená deskami z minerální plsti v tloušťce 150 mm a vnější vrstvu tvoří nosné sádro vláknité desky případně dřevovláknité desky, na které je aplikován mechanicky kotvený a doplňkově lepený kontaktní zateplovací systém s tepelně izolačními deskami z minerální plsti v tloušťkách izolantu od 100 do 240 mm.

Ve výhodném provedení technického řešení mají sádrokartonové desky tloušťku 12,5 mm. První vrstva sádrokartonových desek překrývá spoje druhé vrstvy sádrokartonových desek. Výhoda

- 1 C2 19351 Ul zdvojení a přeplátování desek spočívá v tom, že se zlepšují akumulační a akustické vlastnosti stěny včetně protipožární odolnosti, což snižuje nevýhodu lehkých konstrukcí oproti tradičním stavebním materiálům (cihla, beton).

V dalším výhodném provedení technického řešení minerální plsť izolace sestává ze dvou vrstev tloušťky 100 mm a 50 mm a to z důvodů zvýšení požární odolnosti, lepší akustiky a jednodušší montáže. Desky jednotlivých vrstev musí mít stranový přesah minimálně 150 mm.

Dále je výhodné, když nosné sádro vláknité nebo dřevovláknité desky OSB 3 desky mají tloušťku od 12,5 do 18 mm, a spáry mezi nimi jsou přetmeleny lepicí a armovací hmotou. Tloušťka od

12,5 do 18 mm je dostačující pro ukotvení kontaktního zateplovacího systému, a překrytí spár ío zlepšuje tepelnou a zvukovou izolaci.

Výhody obvodové stěny podle technického řešení oproti jiným známým řešením spočívají zejména v tom, že je možná jednoduchá a rychlá montáž přímo na staveništi,a obvodová stěna vykazuje mimořádnou požární odolnost při požáru vně budovy a velmi dobrou požární odolnost samotné nosné konstrukce při požáru uvnitř budovy.

Materiálová skladba obvodové stěny odpovídá normovým požadavkům na energeticky úsporné a nízkoenergetické stavby včetně akumulace blížící se tradičním materiálům (cihla apod,). Skladba obvodové stěny přestavuje efektivní řešení rosného bodu konstrukce. Významným přínosem je také velmi dobrá akustika zabraňující pronikání vnějšího hluku,

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na němž znázorňují obr. 1 pohled na rám obvodové stěny a obr. 2 perspektivní axonometrický pohled na řez obvodovou stěnou.

Příklady provedení technického řešení

Rozumí se, že. dále popsané a zobrazené, konkrétní příklady uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení technického řešení na uve25 děné případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

Vnější obvodová nosná stěna 1 je tvořena rámem M z kovových profilů, a sice z vertikálních tenkostěnných galvanizovaných (Zn) plechových „C“ profilů 2, plnících funkci sloupků, a z horizontálních tenkostěnných galvanizovaných (Zn) plechových „U“ profilů 3, které jsou umístěny vodorovně v horní a spodní části stěny 1, a ke kterým jsou pomocí nezobrazených samořezných vrutů upevněny „C“ profily 2. Profily 2, 3 jsou galvanizované Zn, výška rámu odpovídá požadovaným normám na projektování obytných budov a obvyklá výška je 2750 mm, rozměry „C“ pro35 fílu 2 jsou 50 χ 150 χ 1,5 mm (šířka χ tloušťka χ tloušťka ocelového plechu), rozměry „U“ profilu3jsou 50 χ 152χ 1,5 mm (šířka x tloušťka χ tloušťka ocelového plechu).

Ze strany interiéru je k rámu .14 připevněna první vrstva sádrokartonových desek 4 a druhá vrstva sádrokartonových desek 5. Jde o desky protipožární, silné 12,5 mm, s minimální objemovou hmotností 883 kg/m³. Jsou sestavené tak, že první vrstva sádrokartonových desek 4 překrývá spoje druhé vrstvy sádrokartonových desek 5. Spoje desek jsou překryté tmelem, a desky 4, 5 jsou k nosné konstrukci upevněné Šrouby HILTI S DD 01B v maximálních rozestupech do 40 mm. Pod deskami 4, 5 je parozábrana 6 Jutafol Reflex NI 50, tloušťka 0,18 mm. Dutina stěny 1 mezi profily 2, 3 je vyplněna tepelnou a zvukovou izolací, a sice minerální plstí 2 Airrock ND výrobce Rockwool, s celkovou tloušťkou 150 mm, která je složena ze dvou vrstev desek silných

1 00 mm a 50 mm. Objemová hmotnost plsti 2 tloušťky 100 mm je aslespoň 50 kg/m³, objemová hmotnost plsti 2 tloušťky 50 mm je alespoň 45 kg/m³.

Jedná se o poloměkký pás z kamenné vlny (minerální plsti) pojené organickou pryskyřicí, v celém objemu hydrofobizovaný, nařezaný na desky,

- 2 CZ 19351 Ul

Mezí základní vlastnosti minerální plsti 2 patří tepelně izolační schopnosti, nehořlavost a ochrana proti šíření plamene a požáru, zvuková pohltivost, vodoodpudivost a odolnost proti vlhkosti (deska je v celém objemu hydrofobizovaná), dále paropropustnost a rozměrová stálost.

Rozměry desek jsou 1000 χ 600 (625) v tloušťkách 100 mm a 50 mm.

Charakteristika použité minerální plsti 7:

Vlastnost	Označení	Hodnota	Jednotka
Třída reakce na oheň	—	AI	—
Deklarovaný součinitel tepelné vodivosti	λο	0,035
Zvuková pohltivost	vážená	«w	0,90 / 60 mm	()
pri f= 0,25-4 kHz	a_N	0,97 / 60 mm 1,1 /100 mm
Odpor proti proudění vzduchu	r	12,0/ 120 mm	kPa.s.m²
Zatížení stavby vlastní tíhou	—	max. 0,840	kN,m‘³
Měrná tepelná kapacita	C_p	840	J.kgÍK-'
Bod tání	tt	> 1000	°c

Vnější vrstvu stěny i tvoří sádrovláknité desky 8 typu Vidiwall (výrobce KNAUF, silné

12,5 mm, o rozměrech 1200 x 2000 mm, s minimální objemovou hmotností 1160 kg/m³. Desky 8 jsou k nosné konstrukci z vnější strany upevněny šrouby HILTI S DD 01B v maximálních rozestupech do 40 mm. Spoje desek 8 jsou přetmelené lepicí a armovací hmotou _H Rockwool Ecolo rock.

Na sádrovláknitých deskách 8 je z vnější strany upevněn kontaktní a zateplovací systém 9, sestávající z několika vrstev. Na deskách 8 je minerální plsť 10 FASROCK L tloušťky 140 mm, s minimální objemovou hmotností 88 kg/m³, která je upevněná pomocí nezobrazených držáků izolace EJOT - STR - A χ 180 s přídavným talířem. Držáky jsou umístěné svisle v rozestupech max. po 200 mm. Minerální plsti 10 je nanesena 3 mm silná vrstva lepicí a armovací hmoty J_L ve které je vtlačena armovací síťka 12 R 131, která je překryta další 2 mm silnou vrstvou lepicí a armovací hmoty ii (Ecorock firmy Rockwool). Na fasádě je nanesena plastová omítka 13.

Pokud se týká minerální plsti 10 pro kontaktní a zateplovaní systém 9, lze použít nejméně dva následující příklady provedení:

Příklad 1 - Tepelně izolační deska s kolmými vlákny

Deska (lamela) z kamenné vlny (minerální plsti) s orientací vláken převážně kolmo k povrchu desky je pojená organickou pryskyřicí, v celém objemu je hydrofobizovaná. Deska je určena pro stavební tepelné, protipožární a akustické izolace ve vnějších kontaktních zateplovacích systémech. Je vyvinuta pro použití jako doplňkově celoplošně lepený a mechanicky prikotvený izo25 lační systém (ET1CS) a nosný podklad pro tenké šlechtěné štěrkové výztužné a omítkové vrstvy prodyšné pro vodní páru.

Mezi základní vlastnosti desky patří dobré tepelně izolační schopnosti, nehořlavost a ochrana proti šíření plamene a požáru, zvuková pohltivost, vodoodpudivost a odolnost proti vlhkosti (deska je v celém objemu hydrofobizovaná), dále paropropustnost, rozměrová stálost a odolnost proti alkáliím.

Rozměry desek jsou 1200 χ 200 v tloušťce 140 mm.

-3CZ 19351 Ul

Charakteristika použité minerální plsti 10 v prvním příkladu provedení:

Vlastnost	Označení	Hodnota	Jednotka
Třída reakce na oheň	—	AI	—
Deklarovaný součinitel tepelně vodivosti	λ[>	0,042	W.nri.K'¹
Napětí v tlaku při stlačení 10 %	Ojo	40	kPa
Pevnost v tahu kolmo k desce	Omt	80	kPa
Třída pro toleranci tloušťky	—	T5	—
Krátkodobá nasákavost	w„	<1	kg.m'²
Dlouhodobá nasákavost	w_lD.	<3	kg.m’²
Zatížení stavby vlastní tíhou	—	max. 1,470	kN.m'³
Měrná tepelná kapacita	Cp	840	J.kgtK·¹
Bod tání	t.	>1000	°c

Příklad 2 - Tuhá dvouvrstvá tepelně izolační deska

Tuhá těžká deska z kamenné vlny (minerální plsti) s integrovanou dvouvrstvou charakteristikou, pojená organickou pryskyřicí, v celém objemu hydrofobizovaná. Homí velmi tuhá vrstva o tloušťce do 20 mm zabezpečuje vysokou odolnost proti mechanickému namáhání.

Deska je určena pro stavební tepelné, protipožární a akustické izolace ve vnějších kontaktních zateplovacích systémech (ETICS). Deska je určena pro použití v systémech ETICS mechanicky kotvených s doplňkovým lepením. Ke kotvení tepelně izolačních desek je nutno použít systémové hmoždinky určené pro kotvení ETICS výrobcem systému a podkladní talíře průměru 90 či ío 140 mm.

Mezi základní vlastnosti desky patří dobré tepelně izolační schopnosti, nehořlavost a ochrana proti Šíření plamene a požáru, zvuková pohltivost, vodoodpudivost a odolnost proti vlhkosti (deska je v celém objemu hydrofobizovaná), dále paropropustnost, rozměrová stálost a odolnost proti alkáliím,

Rozměry desek jsou 1000 χ 500 (600) v tloušťce 140 mm.

Charakteristika použité minerální plsti 10 v druhém příkladu provedení:

Vlastnost	Označení	Hodnota	Jednotka
Třída reakce na oheň	—	AI	—
Deklarovaný součinitel tepelné vodivosti		0,036
Faktor diíuzního odporu	μ	1	(-)
Napětí v tlaku při stlačení 10 %	^σ10	20	kPa
Pevnost v tahu kolmo k desce		10	kPa
Bodové zatížení	Fp	250	N
Třída pro tolerance tloušťky		T5	—
Měrná tepelná kapacita	Cp	840	J.kgJK-'
Krátkodobá nasákavost	W„	<1	kg.m'²
Dlouhodobá nasákavost	Wjp	<3	kg.m'²
Bod tání	tt	>1000	“C
Zatížení stavby vlastní tíhou	—	max. 1,527	kN.m‘³

Průmyslová využitelnost

Obvodovou stěnu podle technického řešení lze využít pro výstavbu energeticky úsporných a nízkoenergetických rodinných a bytových domů popř. i dalších stavebních objektů.

Claims

1. Obvodová nosná stěna (1) nízkoenergetické stavby, sestávající z rámu (14) z vertikálních tenkostěnných plechových „C“ profilů (2) a z horizontálních tenkostěnných galvanizovaných plechových „U“ profilů (3), ve kterém je uspořádána alespoň jedna izolační vrstva, dále z paro5 zábrany a z krycích vrstev, vyznačující se tím, ze vnitřní krycí vrstvu tvoří dvě vrstvy sádrokartonových desek (4, 5) upevněných k rámu (14), za kterými je parozábrana (6), izolační vrstva je tvořená minerální plstí (7) tloušťky alespoň 150 mm, a vnější vrstvu tvoří nosné sádrovláknité nebo dřevovláknité desky (8), ke kterým je upevněn kontaktní zateplovací systém (9) zahrnující desky z minerální plsti (10) tloušťky od 100 do 240 mm, lepicí a armovací hmotu (11) ío a armovací sítku (12) pro nanesení silikonové omítky (13).

2. Obvodová nosná stěna podle nároku 1, vyznačující se tím, že sádrokartonové desky (4, 5) mají minimální tlouštku 12,5 mm, a první vrstva sádrokartonových desek (4) překrývá spoje druhé vrstvy sádrokartonových desek (5).

3. Obvodová nosná stěna podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že minerální

15 plsť (7) izolace sestává ze dvou vrstev desek tloušťky 100 mm a 50 mm.

4. Obvodová nosná stěna podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že nosné sádrovláknité nebo dřevovláknité desky (8) mají tloušťku od 12,5 do 18 mm, a spáry mezi nimi jsou přetmeleny lepicí a armovací hmotou (11).