CZ28801U1 - Lehký obvodový plášť na bázi dřeva s požární odolností - Google Patents

Description

Lehký obvodový plášť na bázi dřeva s požární odolností

Oblast techniky

Technické řešení se týká prefabrikovaných lehkých obvodových plášťů, běžně označovaných LOP, panelového typu. LOP vytváří obálku budovy, která zajišťuje veškeré funkce vnější stěny, ale nepřebírá nosnou funkci stavební konstrukce. LOP je určen především jako náhrada zastaralých typových lehkých obvodových plášťů, ale může být aplikován také na novou výstavbu. Technické řešení splňuje nejvyšší současné požadavky na tepelnou ochranu budov.

Dosavadní stav techniky

V současnosti je stále provozováno velké množství budov s lehkými obvodovými plášti, které však již nevyhovují současným normovým požadavkům norem a často vykazují defekty fyzikální podstaty, jako je nadměrná infiltrace vzduchu a penetrace dešťové vody styky, vnitřní i povrchová kondenzace a podobně. Existuje řada řešení pro rekonstrukce zmíněných obvodových plášťů, od výměny stávající obvodové konstrukce, přes částečnou úpravu obvodového pláště až ke kompletní výměně systému, například vyzdění a dodatečné zateplení. Zároveň je nutno podotknout, že technologie LOP se používá i u současných novostaveb, a to zejména kvůli rychlosti a jednoduchosti výstavby.

V současné době se pro modernizaci LOP ani pro novostavby nevyužívají panely s použitím materiálů na bázi dřeva, ačkoliv existuje řešení lehkého obvodového pláště panelového typu na bázi dřeva, který je zapsán jako užitný vzor CZ 26609 Ul. Jedná se o lehký obvodový plášť panelového typu na bázi dřeva, který je tvořen nosným rámem vyrobeným z nosníků z materiálu na bázi dřeva, a je opláštěný vnitřní a/nebo vnější konstrukční deskou, mezi nimiž je umístěna tepelná izolace. Vnitřní konstrukční deska bývá provedena z desky z orientovaných třísek, vnější konstrukční deska je provedena z tuhé dřevovláknité desky a tepelná izolace je z měkké dřevovláknité desky. Použití dřevěných prvků coby hořlavého v obvodových konstrukcích ovšem skýtá úskalí v požární bezpečnosti. Takové panely lze použít pouze u budov s požární výškou do 12,0 m, což je objekt o pěti nadzemních podlažích při standardní konstrukční výšce 3,0 m. Budovy vyšší již musí mít fasádu členěnou nehořlavými požárními pásy, i u objektů nižších ale může nastat problém, kdy hojnější použití konstrukcí na bázi dřeva může zkomplikovat problematika požární odolnosti a odstupových vzdáleností. Na jedné straně sice u obvodového pláště, který není nosným prvkem budovy, není vždy potřeba, aby vykazoval požární odolnost. Na druhé straně ale mohou nastat situace, kdy požární odolnost vykazovat musí, a to tehdy, pokud se má jednat o požárně dělicí konstrukci. Od takové konstrukce se pak neurčují odstupové vzdálenosti, které jsou v současnosti hlavním limitujícím faktorem pro dřevostavby zejména v ČR. Tyto případy nastávají zejména u stávajících budov v intravilánu, kde se v těsné blízkosti řešeného objektu mohou vyskytovat objekty sousední, popřípadě budovy s členitým půdorysem, kde dochází ke styku dvou požárních úseků ve vnitřním koutu budovy.

Podstata technického řešení

Řešením problému s odstupovými vzdálenostmi, a tedy rozšířením možnosti aplikace dřevěného LOP, je lehký obvodový plášť panelového typu na bázi dřeva s požární odolností.

Tento lehký obvodový plášť sestává z panelů, z nichž každý je tvořen nosným obvodovým rámem z lepených dýh opláštěným vnitřní a vnější konstrukční deskou, mezi nimiž je v nosném obvodovém rámu volně vložená tepelná izolace. Tento panel je opatřen po obvodu hliníkovým profilem se zářezy pro uložení pružných pryžových těsnění ve svislých a vodorovných spárách při spojování panelů. Panel je osazen výškově rektifikovatelnou kotvou. Za účelem přepravy a zámkového spojení panelů jsou dále panely vybaveny montážními kotvami v horní části boků panelu a kovovými pouzdry v dolní části boků panelu. Podstatou nového řešení je, že boky nosného obvodového rámu panelů jsou pod hliníkovým profilem po celém obvodu opatřeny opláštěním z nehořlavých sádrovláknitých desek. Vnitrní deska, umístěná z interiérové strany nosného rámu, je nehořlavá cementovláknitá deska s parotěsnou folií umístěnou na její vnitřní straně a směřující dovnitř nosného obvodového rámu. Vnější deska, umístěná z exteriérové strany nosného rámu, je nehořlavá sádro vláknitá deska. Tepelná izolace je zde na bázi dřevěného vlákna. Boky panelu jsou opatřeny zpěňujícími pásky. Na bocích, ve směru svislých spár, je jeden zpěňující pásek u vnějšího okraje opláštění mezi pružnými pryžovými těsněními a jeden zpěňující pásek u vnitřního okraje nosného obvodového rámu, a to na rozhraní opláštění a vnitřní konstrukční desky. Na bocích, ve směru horizontálních spár, je na každém panelu jeden zpěňující pásek na horní hraně u jeho vnitřního okraje, a to na rozhraní opláštění a vnitřní konstrukční desky, jeden zpěňující pásek na spodní hraně u vnitřního okraje

- 1 CZ 28801 Ul panelu na rozhraní opláštění a vnitřní konstrukční desky, a dva zpěňující pásky jsou na spodní hraně při jeho vnějším okraji mezi pružnými pryžovými těsněními.

V případě nosného obvodového rámu o šířce větší než 600 mm je tento nosný obvodový rám opatřen středovým I-OSB nosníkem, jehož stojinu tvoří deska s orientovanými dřevěnými štěpkami.

Je výhodné, je-li vnější líc pláště nosného obvodového rámu opatřen provětrávaným fasádním obkladem na kovovém roštu.

Předkládané řešení řeší problematiku odstupových vzdáleností dřevěného LOP a navazuje na řešení popsané užitným vzorem CZ 26609 Ul a rozšiřuje možnosti jeho použití. Výhodou tedy je, že uvedené řešení je možné libovolně kombinovat s řešením podle CZ 26609 Ul, například lze požární nově navržený lehký obvodový plášť umístit pouze do exponovaných prostor, jako je vnitřní kout, část fasády a podobně.

Objasnění výkresů

Lehký obvodový plášť na bázi dřeva s požární odolností podle předkládaného řešení bude dále blíže popsán pomocí přiložených výkresů. Na Obr. 1 je v axonometrickém pohledu znázorněn příklad požárního dřevěného lehkého obvodového pláště s požární odolností. Detail svislé spáry mezi panely je uveden na Obr. 2, detail vodorovné spáry mezi panely znázorňuje Obr. 3 a spáru mezi panelem a stropní deskou uvádí Obr. 4.

Příklady uskutečnění technického řešení

Předkládaný lehký obvodový plášť na bázi dřeva s požární odolností sestává z panelů, z nichž každý je tvořen nosným obvodovým rámem i z lepených dýh, který je opláštěn vnitřní konstrukční deskou 3 a vnější konstrukční deskou 4, mezi nimiž je v nosném obvodovém rámu i volně vložená tepelná izolace 5. Po obvodu je panel opatřen hliníkovým profilem 6 se zářezy pro uložení pružných pryžových těsnění 7 ve svislých a vodorovných spárách při spojování jednotlivých panelů. Kromě toho-je, jak bývá obvyklé, panel osazen výškově rektifikovatelnou kotvou 11 a za účelem přepravy a zámkového spojení panelů montážními kotvami 12 v homí části boků panelu a kovovými pouzdry 13 v dolní části boků panelu. Obr. 1. Boky nosného obvodového rámu I panelů jsou pod hliníkovým profilem 6 po celém obvodu opatřeny opláštěním 2 z nehořlavých sádrovláknitých desek. Vnitřní deska 3, která je umístěná z interiérové strany nosného rámu 1, je nehořlavá cementovláknitá deska s parotěsnou folií umístěnou na její vnitřní straně směřující dovnitř nosného obvodového rámu i. Vnější deska 4, která je umístěná z exteriérové strany nosného rámu i, je nehořlavá sádro vláknitá deska. Tepelná izolace 5 je vytvořena na bázi dřevěného vlákna. Boky panelu jsou opatřeny zpěňujícími pásky 8. Na bocích ve směru svislých spár je umístěn jeden zpěňující pásek 8 u vnějšího okraje opláštění 2 mezi pružnými pryžovými těsněními 7 a jeden zpěňující pásek 8 je u vnitřního okraje nosného obvodového rámu 1 na rozhraní opláštění 2 a vnitřní konstrukční desky 3. Na bocích ve směru horizontálních spár je na každém panelu jeden zpěňující pásek 8 na homí hraně u jeho vnitřního okraje, a to na rozhraní opláštění 2 a vnitřní konstrukční desky 3, jeden zpěňující pásek na spodní hraně u vnitřního okraje panelu na rozhraní opláštění 2 a vnitřní konstrukční desky 3, a dva zpěňující pásky 8 na spodní hraně při jeho vnějším okraji mezi pružnými pryžovými těsněními 7, Obr. 2 a Obr. 3.

V konkrétním příkladu je požární dřevěný lehký obvodový plášť, dále jen LOP, proveden v rozměrech typických pro LOP typu OD-001, tak zvaný boletický panel, ve skladebné výšce 3300 mm a skladební šířce 1500 mm. Nosný rám i požárního dřevěného LOP je tvořen nosníky z vrstvených dýh Steico Ultralam. LVL - Laminated Veneer Lumber. Jedná se o nosníky se zvýšenou únosností vyráběné metodou vrstvení dřevěných smrkových dýh.

Díky tomuto materiálu, který má výrazně lepší mechanické vlastnosti oproti rostlému dřevu, je dosaženo subtilní nosné konstrukce. V případě širšího panelu, s šířkou větší než je 600 mm, je obvodový rám doplněn středovým I-OSB nosníkem (stojinu nosníku tvoří deska s orientovanými dřevěnými štěpkami). Spojení prvků rámu se provádí vruty. Nosníky jsou spojeny vruty a kolíky. Oproti řešení uvedenému v užitném vzoru CZ 26609 Ul jsou profily zmenšeny na úkor opláštění 2 z nehořlavé sádrovláknité desky Promat Promatect-L. Opláštění 2 se kotví na boky panelu, to znamená na vnější obvod nosného rámu 1, vruty se zapuštěním a překrytím požárním tmelem.

-2CZ 28801 Ul

Konstrukční vnitřní deska 3 je zde provedena z cementovláknité desky Fermacell Vapor, jejíž součástí je i parotěsná folie. Deska plní funkci statickou, vzduchotěsnicí a parotěsnou. Kotvení k nosnému rámu i je provedeno vruty se zapuštěním a překrytím požárním tmelem. Pokud jsou v ploše vnitřní desky 3 spáry vzniklé odlišnými rozměry LOP od výrobního programu desek, jsou desky sraženy na tupo a spoj je přetmelen požárním tmelem.

Konstrukční vnější deska 4 je v uvedeném příkladu provedena ze sádro vláknité desky Knauf Fireboard s nízkým faktorem difuzního odporu. Tato deska plní funkci statickou a zároveň je difuzně otevřená. Kotvení k nosnému rámu i je provedeno vruty se zapuštěním a překrytím požárním tmelem. Pokud jsou v ploše vnější desky 4 spáry vzniklé odlišnými rozměry LOP od výrobního programu desek, jsou desky rovněž sraženy na tupo a spoj je přetmelen požárním tmelem.

Tepelnou izolaci 5 tvoří vrstva měkkých dřevovláknitých desek Steico Flex, které se svými izolačními schopnostmi vyrovnají běžným tepelným izolacím. Tepelná izolace 5 je volně vložena do nosného rámu i mezi vnitřní desku 3 a vnější desku 4.

Obvod panelu z vnější strany je opatřen hliníkovým profilem 6, který zamezuje zatečení zejména srážkové vody do konstrukce panelu. Hliníkový profil 6 je kotven do hlavního rámu i pomocí vrutů, spáry a dutiny při osazování krycího hliníkového profilu 6 jsou vyplněny požárním tmelem.

Svislé i vodorovné spáry mezi panely jsou opatřeny dvojicí pružných pryžových těsnění 7 z EPDM a osazených do zářezů hliníkového profilu 6. Tato pryžová těsnění 7 umožní vyrovnat dilatační pohyby jednotlivých panelů vzniklých vlivem teplotní a vlhkostní roztažnosti.

Dále jsou ve spárách umístěny z důvodu eliminace požáru při exteriérové i interiérové protipožární zpěňující pásky 8 Promat Promaseal XT. Ve svislých spárách na každém panelu vždy jedna u vnějšího a jedna u vnitřního okraje, v horizontální spáře jedna na každém panelu při vnitřním okraji a dvě na spodní straně výše umístěného panelu při vnějším okraji. Zpěňující pásky 8 se k nehořlavým deskám opláštění 2 na bocích panelu lepí, případně svorkují.

Po osazení všech panelů jsou spáry mezi panely z interiérové strany přelepeny parotěsnou páskou 9 a zakryty příložkou 10 z cementovláknité desky Fermacell Vapor. Příložka 10 se vrutuje.

Kotvení požárního dřevěného LOP do nosné konstrukce 14 odpovídá kotvení panelu dle CZ 26609 Ul: pomocí výškově rektifikovatelné kovové kotvy 11, která se do nosného rámu i kotví svorníky. Pro montážní zavěšení obvodového pláště na jeřáb je do homí části nosného rámu i osazena montážní kotva

12. Montážní kotva 12 se zasouvá do ocelového pouzdra 13 a spodní straně panelu v další řadě, čímž dochází ke stabilizaci fasádních prvků.

Spára mezi panely požárního dřevěného LOP a nosnou konstrukcí 14. Obr. 4, je požárně utěsněna deskou 15 tepelného izolantu z tuhé kamenné vlny v tloušťce alespoň 150 mm, objemová hmotnost alespoň 150 kg/m³. Z podhledové strany je vata překryta požárním tmelem 16.

Fasádní obklad 17 požárního LOP je provětrávaný a tvoří ho velkoformátové cementotřískové desky vhodné do vnějšího prostředí, například Cetris, na svislém fasádním roštu z pozinkovaných tenkostěnných profilů 18. Kotvení fasádních desek i roštu k panelu je provedeno vruty.

V interiéru se před obvodovými panely počítá s výstavbou samonosné instalační předstěny 19. v jejíž dutině lze vést rozvody technických zařízení budov, umístit topná tělesa, popřípadě rozvody vzduchotechniky.

Fasádní obklad 17 a instalační předstěna 19 nemají vliv na požární hledisko navrhovaného řešení.

Standardní dřevěný LOP dle CZ 26609 Ul vykazuje hodnotu U = 0,19 W/m²K, boletický panel OD-OOl dosahoval hodnot U = 0,74 W/m²K. Plošná hmotnost požárního dřevěného LOP je m = 70,0 kg/m². Plošná hmotnost standardního dřevěného LOP dle CZ 26609 Ul je m = 40,0 kg/m², plošná hmotnost boletického panelu OD-001 je uváděna m = 55 kg/m².

Instalace jednotlivých panelů požárního LOP odpovídá instalaci standardního dřevěného LOP dle CZ 26609 Ul: pomocí jeřábu ve vodorovných řadách. Výškové osazení panelu se rektifikuje v kovové kotvě 11, ve vodorovném směru je panel vymezen osazením do již osazené spodní řady panelů pomocí dvojice montážních kotev 12.

-3CZ 28801 Ul

Požární dřevěný LOP je navržený k osazení výhradně na vodorovné nosné konstrukce, jako je stropní deska či průvlak. Jednotlivé panely se osazují pomocí výškově rektifikovatelných ocelových kotev 11, které jsou umístěny v homí třetině každého panelu LOP a přenášejí veškeré svislé zatížení z obvodového pláště do nosné konstrukce 14. Další statickou podporu tvoří spojení jednotlivých panelů nad sebou pomocí zásuvné ocelové montážní kotvy 12. Toto propojení je ve svislém směru kluzné tak, aby nemohlo dojít k přenosu svislého zatížení mezi panely ani nedocházelo k přenosu zatížení z nosné konstrukce 14 do obvodového pláště. Montáž se provádí jeřábem za dvojici ocelových montážních kotev 12 v homí části pláště.

Průmyslová využitelnost

Hlavní oblast použití požárního dřevěného LOP je u modernizací fasád stávajících občanských staveb, u nichž je obvodový plášť na bázi boletického panelu nebo podobného řešení již nevyhovující a v jejichž blízkém okolí se vyskytují sousední budovy, které by mohly být při požáru ohroženy sálavým teplem. Stejně tak lze požární LOP použít u budov, jejichž půdorys je složitý a jsou v něm vytvořeny vnitřní kouty, kde by se požár mohl jednoduše rozšířit na další fasádu. Využití požárního dřevěného LOP je ale možné také u novostaveb se stejnými parametry. Bez dalších opatření lze požární dřevěný LOP využít pouze u budov s požární výškou do 12,0 m (tedy až 5 nadzemních podlaží při standardní konstrukční výšce 3,0 m).

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Lehký obvodový plášť na bázi dřeva s požární odolností, kde tento obvodový plášť sestává z panelů, z nichž každý je tvořen nosným obvodovým rámem (1) z lepených dýh opláštěným vnitřní konstrukční deskou (3) a vnější konstrukční deskou (4), mezi nimiž je v nosném obvodovém rámu (1) volně vložená tepelná izolace (5), tento panel je opatřen po obvodu hliníkovým profilem (6) se zářezy pro uložení pružných pryžových těsnění (7) ve svislých a vodorovných spárách při spojování panelů a je osazen výškově rektifikovatelnou kotvou (11) a za účelem přepravy a zámkového spojení panelů montážními kotvami (12) v homí části boků panelu a kovovými pouzdry (13) v dolní části boků panelu, vyznačující se tím, že boky nosného obvodového rámu (1) panelů jsou pod hliníkovým profilem (6) po celém obvodu opatřeny opláštěním (2) z nehořlavých sádrovláknitých desek, vnitřní deska (3), umístěná z interiérové strany nosného rámu (1), je nehořlavá cementovláknitá deska s parotěsnou folií umístěnou na její vnitřní straně směřující dovnitř nosného obvodového rámu (1) a vnější deska (4), umístěná z exteriérové strany nosného rámu (1), je nehořlavá sádrovláknitá deska, přičemž tepelná izolace (5) je na bázi dřevěného vlákna a boky panelu jsou opatřeny zpěňujícími pásky (8), a to na bocích ve směru svislých spár jedním zpěňujícím páskem (8) u vnějšího okraje opláštění (2) mezi pružnými pryžovými těsněními (7) a jedním zpěňujícím páskem (8) u vnitřního okraje nosného obvodového rámu (1) na rozhraní opláštění (2) a vnitřní konstrukční desky (3), a na bocích ve směru horizontálních spár je na každém panelu jeden zpěňující pásek (8) na homí hraně u jeho vnitřního okraje, a to na rozhraní opláštění (2) a vnitřní konstrukční desky (3), jeden zpěňující pásek na spodní hraně u vnitřního okraje panelu na rozhraní opláštění (2) a vnitřní konstrukční desky (3), a dva zpěňující pásky (8) na spodní hraně při jeho vnějším okraji mezi pružnými pryžovými těsněními (7).
2. 2. Lehký obvodový plášť podle nároku 1, vyznačující se tím, že v případě nosného obvodového rámu (1) o šířce větší než 600 mm je tento nosný obvodový rám (1) opatřen středovým I-OSB nosníkem, jehož stojinu tvoří deska s orientovanými dřevěnými štěpkami.
3. 3. Lehký obvodový plášť podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vnější líc pláště nosného obvodového rámu (1) je opatřen provětrávaným fasádním obkladem na kovovém roštu.