CZ26073U1 - Cihelný blok - Google Patents

Description

Předkládané řešení se týká cihelného bloku s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi. Dosavadní stav techniky

V Evropské unii představují energetické ztráty budovami cca 40 % veškerého vyráběného množství energie. Snahou tedy je uspořit provozní náklady u nově stavěných budov. Energetické ztráty obvodovou konstrukcí tvoří převážně 25-30 %. Je proto nutné zaměřit se na tepelně izolační vlastnosti obvodové konstrukce.

Trendem poslední doby jsou kontaktní zateplovací systémy. Pro stávající budovy je to nezbytnost. Ovšem je zbytečné stavět nové domy z tenkých konstrukcí a zateplovat. Vždyť životnost kontaktního zateplovacího systému je maximálně 25 let, a to jen při profesionálním provedení. Potom je nutné zateplovací konstrukci demontovat a izolant recyklovat, nebo uložit na skládce, čímž se zbytečně zatíží životní prostředí. Přes svůj nesporný přínos z pohledu snižování energetické náročnosti budovy může v některých případech vlivem snížení vnější povrchové teploty zateplené vrstvené konstrukce docházet ke vzniku biologického napadení povrchu budovy bioorganismy, jako jsou řasy, sinice a plísně. Zvyšující se tloušťka tepelné izolace může mít na vlastnosti povrchové úpravy vnějšího kontaktního zateplovacího systému z hlediska rizika biologického napadení spíše negativní dopad. Cílem je vyvinout výrobky se stále lepšími tepelně izolačními vlastnostmi pri zachování ostatních výborných vlastností cihelného bloku, jako je pevnost, tepelná akumulace, požární odolnost, akustika či difuzní odpor.

Dosud používané tepelně izolační cihelné bloky pro jednovrstvé obvodové zdivo tloušťky 440 mm tvoří dosud největší procento prodeje, avšak tyto cihelné bloky se musí zateplovat. Bloky jsou vylehčeny vytvořenými obdélníkovými nebo trapézovými vzduchovými dutinami, které přispívají k tepelné izolaci bloku, neboť vzduch velmi dobře tepelně izoluje, avšak neumožňují dosáhnout požadovaných normových hodnot tepelného odporu. Snahou je tedy přidat k užší obvodové konstrukci, například 300 mm, desky z pěnového polystyrenu EPS nebo z hydrofobní minerální vlny. Pálená hlína má v tomto ohledu ojedinělé vlastnosti, zejména výbornou tepelnou akumulaci, a pokud se vyrobí integrovaný děrovaný cihelný blok, může se dosáhnout i poměrně vysokého tepelného odporu. V současnosti se hodnoty tepelného odporu R cihelných bloků pohybují v rozmezí 3 až 3,8 m²K/W, špičkové výrobky dosahují až hodnoty 4,8 m²K/W. Tato hodnota je limitována pouze používanými lehčivy střepu a pevností bloků v tlaku.

V cihelném domě není potřeba žádných parozábran a jiných moderních pomocných prostředků, které jsou nezbytné pro funkčnost a trvanlivost konstrukce. Cihelný dům existuje a plní svou funkci po řadu staletí. Spolu s ním získá jeho majitel příjemné a, zdravé vnitřní prostředí bez plísní s optimálním odérovým a elektroiontovým mikroklimatem, trvanlivou fasádu, mechanicky odolnou a pro biologické škůdce nezajímavou po celou životnost stavby. Navíc se majiteli nezatepleného objektu zkrátí otopné období tím, že se v jamím a podzimním období konstrukce prohřeje a nebude nutné ve večerních hodinách přitápět. Z těchto všech důvodů je jednovrstvé zdivo velmi vhodným konstrukčním materiálem, jehož vynikající vlastnosti jsou prověřeny staletími úspěšného využívání.

Nevýhodou dosud používaných cihelných bloků ale je nesplnění stále se zvyšujících požadavků normy ČSN 73 0540-2 Požadavky: 2011 na tepelný odpor R, respektive součinitel prostupu tepla U.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody odstraňuje integrovaný cihelný blok podle navrženého řešení. Vychází z cihelného bloku, který má trapézové dutiny plněné perlami bílého nebo šedého expandovaného

- 1 CZ 26073 Ul polystyrenu nebo z cihelného bloku s obdélníkovými dutinami vyplněnými proužky hydrofobní minerální vlny. Podstatou nového řešení je, že čelní externí i interní stěny cihelného bloku jsou opatřeny po celé své ploše kapsami. Průběžné kapsy jsou shora i zespodu otevřené a je v nich vytvořena alespoň jedna příčka, která je vedena po celé výšce čelní stěny, kolmo k ní. Takto vytvořené dutiny v kapse jsou vyplněny hydrofilní minerální vlnou o tloušťce v rozmezí 45 mm až 80 mm. Kapsy jsou ze stejného materiálu, jako je cihelný blok.

Výhodou uvedeného řešení je, že dochází k dalšímu vylehčení celé konstrukce cihelný blok zateplení a k maximálnímu zvýšení tepelně izolačních vlastností cihelného bloku. U tohoto cihelného bloku lze zmenšit tloušťku všech stěn až na 5 mm a tím současně dochází díky nižší spotřebě vypalovacího plynu k energetické úspoře při vlastní výrobě cihelného bloku a tedy i ke snížení nákladů na energii. Zároveň se tím sníží množství vypouštěného CO₂ do ovzduší, což má pozitivní dopad na životní prostředí. Dále integrací izolačních materiálů po vychladnutí bloku do všech typů dutin se významně redukuje možnost přenosu tepla radiací. Vylehčením cihelných bloků také dochází k úspoře nákladů na dopravu.

Objasnění výkresů

Příklad provedení cihelného bloku podle předkládaného řešení je schematicky naznačen na přiloženém výkrese, kde je na Obr. 1 cihelný blok naznačen v pohledu shora a na Obr. 2 v axonometrii.

Příklady uskutečnění technického řešení

Cihelný blok je modifikací dosud známého cihelného bloku s trapézovými dutinami, které jsou plněné perlami 6 bílého nebo šedého expandovaného polystyrenu nebo cihelného bloku s obdélníkovými dutinami vyplněnými proužky hydrofobní minerální vlny 5. Celní stěny 1 cihelného bloku jsou opatřeny kapsami 2, které jsou shora i zespodu otevřené a překrývají celou plochu těchto čelních stěn i. V každé kapse 2 je vytvořena alespoň jedna příčka 3 vedená po celé výšce čelní stěny I kolmo k ní. V uvedeném příkladu jsou naznačeny dvě příčky 3. Vzniklé dutiny v kapse 2 jsou vyplněny hydrofilní minerální vlnou 5 o tloušťce v rozmezí 45 mm až 80 mm. Kapsy 2 jsou ze stejného materiálu jako je cihelný blok. Jednou možností je, vytvořit kapsy k cihelnému bloku používaných rozměrů, druhou možností je, zachovat celkové rozměry cihelného bloku a pak tedy je tělo cihelného bloku kratší a na pouzí váný rozměr je doplněno kapsami 2.

Originalita nového cihelného bloku spočívá zejména v kombinaci dvou izolantů. Vzniklé trapézovité dutiny jsou při výrobě vyplněny napevno perlami bílého nebo šedého expandovaného polystyrenu následujících vlastností:

bílý EPS: p_v=16kg/m³ Xi₀,dry = 0,040 W/(m.K) šedý EPS: p_v = 16 kg/m³ λ,ο. _diy = 0,035 W/(m.K) kde p_v je objemová hmotnost [kg/m³] a Zi₀,_dry je součinitel tepelné vodivosti v suchém stavu při teplotě 10 °C [W/(m.K)].

Nově jsou pak kratší čelní stěny cihelného bloku opatřeny kapsami 2 s vloženou hydrofilní minerální vlnou 5 o minimální tloušťce 45 mm. Hlavní výhodou této hydrofilní minerální vlny oproti hydrofobní je její schopnost transportu vody z vlhkého prostředí do suchého. V konstrukci tak nedochází k akumulaci vody, protože taje rychle transportována z konstrukce přímo ven neboje rozprostřena po celém objemu minerální vlny. Rychlý transport vody je zaručen díky vysokému absorpčnímu koeficientu vody a vysoké vlhkostní vodivosti. Vlastnosti hydrofilní minerální vlny jsou následující:

p_v = 71 kg/m³ λιο,άιγ = 0, 037 W/(m.K) pórovitost 96,6 % hustota vláken p = 2262 kg/m³ absorpční koeficient A = 4,31 kg.m².s'¹²

-2CZ 26073 Ul průměrný součinitel vlhkostní vodivosti k = 2,43 E'⁵ m². s’¹ faktor difuzního odporu μ = 2,42/1,15 sorpce max. 0,00025 m³.m'³ při 100% relativní vlhkosti

Střep je vylehčen spalitelnými látkami. Tloušťka stěn bloku může být při výrobě ztenčena na minimálně 5 mm. Počet řad děrování je zvětšen na min. 45 řad + 2 koncové. V kapsách 2 čel bloků je umístěna nejméně jedna příčka.

Vlastnosti výsledného bloku pak jsou:

objemová hmotnost bloku: min. 500 kg/m3 pevnost v tlaku bloku: od 6 MPa do 15 MPa součinitel tepelné vodivosti bloku: λι₀.*γ = max. 0,10 W/(m.K) součinitel prostupu tepla bloku: U = max. 0,18 W/(m².K) tepelný odpor bloku: R = max. 12 m²K/W třída reakce na oheň: B - sl, dO

Rozptyl jmenovitých rozměrů výsledného cihelného blokuje:

délka: od 200 mm do 500 mm šířka: od 250 mm do 600 mm výška: od 200 mm do 250 mm

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Cihelný blok mající trapézové dutiny, které jsou plněné perlami bílého nebo šedého expandovaného polystyrenu a obdélníkové dutiny vyplněné proužky hydrofobní minerální vlny, vyznačující se tím, že jeho kratší čelní stěny (1) jsou opatřeny kapsami (2) překrývajícími celou plochu těchto čelních stěn (1), tyto kapsy (2) jsou shora i zespodu otevřené, jsou průběžné po celé výšce a je v nich vytvořena alespoň jedna příčka (3) vedená po celé výšce čelní stěny (1) kolmo k ní a takto vzniklé dutiny v kapse (2) jsou vyplněny hydrofilní minerální vlnou (5) o tloušťce v rozmezí 45 mm až 80 mm, přičemž kapsy (2) jsou ze stejného materiálu jako je cihelný blok.