CZ293630B6 - Izolační systém pro stavební konstrukce - Google Patents

Abstract

Nejméně jedna otevřená a/nebo uzavřená svislá vzduchová mezera (6) je napojena na nejméně jeden otevřený a/nebo uzavřený vodorovný vzduchový žlábek (13) výhodně vytvořený v nejméně jedné izolační vrstvě (12). Napojení je možné přes trapézovou komůrkovou izolaci (9). Izolační vrstva (5, 12, 15) je vytvořena z materiálu propustného pro vzduch a vodní páru bez schopnosti kapilární vzlínavosti a s výhodou je vytvořena z recyklovaného expandovaného plastu. Vzduchové mezery (6, 16) či žlábek (13) mohou být situovány v izolační vrstvě (5, 12, 15). Jednotlivé prvky izolačního systému jsou vzájemně spojeny kotvicími prvky (4), které jsou zapěněny expandovaným plastem.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká izolačního systému pro stavební konstrukce, určený pro vodorovné podkladové a svislé konstrukce. Mezi svislou konstrukcí a izolační vrstvou, která je kontaktní s krajní vrstvou, je vytvořena nejméně jedna otevřená a/nebo uzavřená svislá vzduchová mezera.

Dosavadní stav techniky

Stávající technologie pro zateplování budov jsou jednoúčelové, protože řeší jen zvýšení tepelného odporu pláště budov, bez ohledu na ostatní funkce stavby. Izolanty jsou převážně nalepeny disperzními nebo akrylátovými lepidly, zajištěny polyethylenovými hmoždinkami, přitom izolanty mají na povrchu lepicí malty a stěrku a jsou armovány umělohmotnou sítí. Ve střechách, jsou izolanty vkládány, podle běžných stávajících technologií, mezi dvě fólie, a to parozábranu a difuzní fólii, a jsou uchyceny na krokvích střešní konstrukce tak, aby nenavlhly, a neztratily tepelně izolační schopnost. Fólie chrání izolant před navlhnutím.

Ve vodorovných konstrukcích a základech staveb jsou hydroizolace instalovány v podobě fólií nebo živičných pásů. Zakládají se vertikálně podél základových pásů, s ukončením difuzní lištou umístěnou nad terénem za účelem odvětrání vlhkosti ze základů. Vodorovné izolace zabraňují průsaku vody do podlah a svislých konstrukcí.

Izolace jako takové se dělí na termoizolace a na hydroizolace. Každá z nich je instalována ve stavebních konstrukcích odděleně. Používané materiály pro termoizolaci a pro hydroizolaci mají odlišné vlastnosti. Zatímco hydroizolace jsou nepropustné pro vodu, vodní páru a vzduch, a mají minimální tepelný odpor, jsou termoizolace většinou pro vodní páru a vzduch propustné, nasákavé a jsou zabudovány v konstrukci tak, aby individuálně bránily prostupu tepla nebo vlhkosti.

Nedostatkem těchto stávajících izolací je jejich oddělená funkce v konstrukci staveb, kde působí vždy jedním směrem, takže vzniká nepřirozená bariéra, která se v přírodě nikde nevyskytuje.

U hydroizolaci zabraňuje vodě vstoupit do odizolované části konstrukce, v opačném případě však zabraňuje její odvlhčení.

U termoizolaci dochází k trvalému překrytí stavební konstrukce izolantem, který kromě zvýšeného tepelného odporu však vykazuje řadu dalších následujících negativních účinků na stavbu :

- doživotně zastíní stavební konstrukci před solární energií a jejími pozitivními účinky,

- vytváří povrch stavební konstrukce nepropustný pro vzduch a vodní páru, jako např. skleníkový efekt,

- lepící vrstvy a hmoždinky vytváří tepelné mosty,

- zalepené plochy neumožňují průběžné provádění stavební údržby,

- lepené izolanty jsou nesnadno oddělitelné od ostatní stavební suti a neumožňují čistou recyklaci,

- fólie ve střešních konstrukcích snižují životnost dřevěných částí krovů a dochází tak k vytvoření skleníkového efektu a

- stávající technologie mohou způsobovat vznik plísní převážně v zákoutích a ostěních interiérů.

-1 CZ 293630 B6

V časopisu Stavebnictví a interiéry č. 5/2000, str. 40, 41 je uveden článek Sanace vad našich obydlí autora Aloise Palackého, v němž je z obrazové dokumentace zřejmé, že mezi svislou podkladovou konstrukcí a izolační vrstvou je vytvořena otevřená a/nebo uzavřená svislá vzduchová mezera. Svislé vzduchové mezery jsou otevřeny či uzavřeny na obou svých koncích, nebo mohou být jednostranně otevřeny. Ve vzduchových mezerách či žlábcích dochází k odpařování vlhkosti, čehož se využívá pro sanaci vlhkých konstrukcí, případně zateplování šikmých střešních konstrukcí.

Nevýhodou je, že izolace a provzdušnění stavby není řešena i ve smyslu vodorovných podkladových konstrukcí.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u izolačního systému pro stavební konstrukce podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nejméně jedna otevřená a/nebo uzavřená svislá vzduchová mezera je napojená na nejméně jeden otevřený a/nebo uzavřený vodorovný vzduchový žlábek, výhodně vytvořený v nejméně jedné izolační vrstvě.

Hlavní výhodou tohoto vynálezu je zvýšení plochy izolace a provzdušnění, transfer páry, vody příp. plynů nad základovou části stavby, a to komplexně ve vodorovném i ve svislém směru současně. Izolační vrstva je vytvořena z materiálu, který je propustný pro vzduch a vodní páru bez schopnosti kapilární vzlínavosti a tato vrstva nemá schopnost sama absorbovat vlhkost z okolí. Trapézová komůrková izolace navíc nahrazuje plné jednoúčelové hydroizolace. Navrhovaný izolační systém řeší izolaci stavebních konstrukcí jako komplexní systém s oběma účinky, tj. termoizolačním a hydroizolačním, současně. Přitom využívá přirozených funkcí osvědčených přírodních materiálů a izolačních schopností expandovaných plastů. Izolační systém podle tohoto vynálezu je založen na skladbě a sortimentu použitých materiálů, jejich vrstvení a vzájemném vztahu.

Mezi svislou vzduchovou mezerou a vodorovným vzduchovým žlábkem může být uspořádána trapézová komůrková izolace, napojená na průdyšnou svislou izolační vložku přímo a/nebo přes svislou vzduchovou dilatační mezeru.

Každá krajní vrstva, případně podlaha je vytvořena z materiálu s kapilární vzlínavosti a prostupností pro vzduch a vodní páru, což provzdušňuje izolační systém.

Izolačním prvkem je svislá izolační vrstva či svislá izolační vložka, či izolační vrstva se vzduchovými žlábky.

Krajní vrstva je vytvořena z vápenné nebo vápenocementové omítky a je armována výztužnou sítí. Jedná se o přirozenou schopnost přírodního materiálu převádět vlhkost.

Jednotlivé prvky izolačního systému jsou vzájemně spojeny kotvícími prvky, které jsou zapěněny expandovaným plastem. Kotvicí prvky představuje např. kovová síťová rozpěrka, která se po zapěnění stává tepelným izolantem

Izolační vrstva je vytvořena z recyklovaného expandovaného plastu, což řeší ekologický problém s likvidací organického odpadu, protože umožňuje separaci od ostatních stavebních sutí.

Nejméně jedna vzduchová mezera či vzduchový žlábek jsou situovány v izolační vrstvě, čímž se dále zvyšuje izolační schopnost systému a šetří se i vlastní izolační materiál.

-2CZ 293630 B6

Další izolací může být kovová trapézová komůrková izolace, vhodná pro provzdušnění nadzákladové části stavby. Nahrazuje plné jednoúčelové hydroizolace.

Izolační prvek je současně stavebním prvkem, např. u stavebních příček a mezistěn, takže se nahradí nosné a pomocné stavební konstrukce.

Navrhovaný izolační systém řeší izolaci stavebních konstrukcí jako komplexní systém s oběma účinky, tj. termoizolačním a hydroizolačním, současně. Přitom využívá přirozených funkcí osvědčených přírodních materiálů a izolačních schopností expandovaných plastů. Novost izolačního systému podle tohoto vynálezu je založena na skladbě a sortimentu použitých materiálů, jejich vrstvení a vzájemném vztahu.

Materiály jsou podle vlastností sestaveny tak, aby nevytvářely jednostranné izolační bariéry, ale aby byly funkční ve stavbě ve všech směrech s ohledem na zemskou gravitaci.

Skladba materiálu je volena vždy tak, že na površích stavebních konstrukcí musí být vždy materiály přírodní, propustné pro vzduch a vodní páru a se schopností kapilární vzlínavosti. Tyto povrchové vrstvy musí být kontaktní s izolačním podkladem, který je volen s optimálním difúzním odporem.

Za izolační vrstvou je vzduchová mezera či vzduchové žlábky, která je oddělují od stavební konstrukce. Vzduchová mezera zvyšuje termo a hydroizolační účinek izolačního systému a napomáhá optimálnímu provzdušnění konstrukce.

Jednotlivé vrstvy v izolačním systému se chovají následovně :

- Krajní vrstvy, vnější nebo vnitřní, jsou vždy propustné pro vzduch a vodní páru se schopností přirozené kapilární vzlínavosti. Tyto vrstvy mohou být být zhotoveny např. ze dřeva nebo armované minerální omítky.

- Vlastní izolační prvky jsou propustné pro vzduch a vodní páry. S výhodou lze využít jako izolantu expandované plasty a jejich recykláty.

- Vzduchová mezera je vytvořena distancí termoizolačního expandujícího materiálu v kovové armatuře, např. ve formě zapěněné síťové rozpěrky. Její velikost je úměrná potřebě zvýšení tepelného odporu izolačního systému nebo vyrovnání povrchu konstrukce stavby.

- Vlastní izolační konstrukce může být zhotovena z jakéhokoliv materiálu, který funkčně odpovídá účelu použití pro konkrétní stavbu.

Svislá izolační vrstva musí být kontaktní se svisle orientovanou krajní vrstvou, protože schopnost kapilární vzlínavosti krajní vrstvy převádí vlhkost z izolační vrstvy na vnější povrch krajní vrstvy, odkud je odpařován. Nebo naopak, v opačném případě krajní vrstva absorbuje vlhkost z okolního prostředí zpět.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále podrobně popsán na příkladech provedení, pro objasnění schematicky znázorněných na připojených výkresech, z nichž představuje izolační systém ve svislém řezu obr. 1 izolovanou stavební konstrukci s dvěma otevřenými svislými vzduchovými mezerami,

-3 CZ 293630 B6 obr. 2 izolovanou stavební konstrukci s uzavřenou svislou vzduchovou mezerou, a v axonometrickém pohledu s částečnými řezy znázorňuje obr. 3 izolace nerovných povrchů stavební konstrukce se svislou mezerou a obr. 4 izolaci základové stavební konstrukce se svislou a vodorovnou mezerou.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1 (Obr. 1)

Stavební konstrukce 1 je ze strany interiéru opatřena vnitřní krajní vrstvou 2 kapilárně vzlínavou kupř. z minerální omítky z vápenné nebo vápenocementové omítky, vyztužené výztužnou sítí 3, 15 vytvořené např. kovovou sítí s plastovými napěněnými čočkami. Z vnější strany stavební konstrukce 1 je pomocí kotvicích prvků 4, zapěněného expandovaným plastem, uchycena svislá izolační vrstva 5, která je propustná pro vzduch a vodní páry. Izolační vrstva 5 je zhotovena např. z recyklovaného expandovaného plastu. Mezi stavební konstrukcí 1 a svislou izolační vrstvou 5 je vytvořena vzduchová mezera 6, která odvětrává stavební konstrukci L Svislá izolační vrstva 5 20 představuje sendvič, sestávají ze dvou samostatných izolačních desek, mezi nimiž je vytvořena další svislá vzduchová mezera 6. Na svislé izolační vrstvě 5 je uchycena vnější krajní vrstva 7. Sendvič izolační vrstvy 5 z expandovaného plastu nebo jeho recyklátu je propustný pro vzduch a vodní páry.

Tento izolační systém pracuje následovně :

Obě krajní vrstvy 1, 7 průběžně absorbují vlhkost pro zachování svého přirozeného stavu. Tato absorpce je závislá na teplotě a vlhkosti prostředí, tj, vzduchu. Touto funkcí se zajišťuje jednak neustálý pohyb okolního vzduchu a jednak vodní páry v otevřené svislé vzduchové mezeře 6, 30 jejich samočištění a odvlhčení. Tím se ozdravuje prostředí jak v interiérech, tak v exteriérech.

V případě nedostatku vlhkosti ze vzduchu odebírají krajní vrstvy 2, 7 vlhkost ze stavební konstrukce 1, ze svislé izolační vrstvy 5 a z obou otevřených vzduchových mezer 6. Ve svislých vzduchových mezerách 6 se vzduch zvlhčuje odpařováním ze stavební konstrukce 1, přes svislou vzduchovou mezeru 6 vzniklým komínovým efektem. Dochází tak k průběžnému odvlhčování 35 celé izolační sestavy, ale také zpětně k jejímu optimálnímu zavlhčování.

Svislá vzduchová mezera 6 je vrstvou s vysokým izolačním a dilatačním účinkem. Při otevřené vzduchové mezeře 6 však dochází k intenzivnímu proudění vzduchu v ní, který snižuje tepelně izolační odpor sestavy. Tento izolační systém s otevřenými vzduchovými mezerami 6 je vhodný 40 pro zavlhlé stavební konstrukce či mokré stavby, kde sice dochází ke snížení tepelného odporu, ale na druhé straně intenzivní proudění způsobuje rychlejší odvlhčování a vysoušení stavební konstrukce 1.

Kotvicí prvek 4 zapěněný expandovaným plastem umožňuje mezi stavební konstrukcí 1 a svislou 45 izolační vrstvou 5 vytvoření vhodné otevřené vzduchové mezery 6. Zapěněním kotvícího prvku 4 jsou vytvořeny nosné a distanční terče s expandovaného plastu, které po expanzi odstraňují tepelné mosty a dilatují svisle uchycenou izolační vrstvu 5.

Otevřená vzduchová mezera 6 jako taková zvyšuje odpařovací a větrací schopnost celého 50 izolačního systému.

-4CZ 293630 B6

Šipky ve vzduchové mezeře 6 na obr. 1 znázorňují směr proudění vzduchu. Šipky příčně vedené skrz izolační systém na obr. 1 znázorňují směr pohybu vzduchu a vodních par, způsobený přirozenou kapilární vzlínavostí krajních vrstev 2, 7.

Příklad 2 (Obr. 2)

Stavební konstrukce 1 v tomto příkladném provedení je shodná s předchozím příkladným provedením, s tím rozdílem, že obsahuje jednu svislou vzduchovou mezeru 6, která je na obou koncích uzavřena uzavíracím prvkem 8, např. zátkou, klapkou atp. Uzavřením vzduchové mezery 6 uzavíracím prvkem 8 dochází k omezení proudění vzduchu v této mezeře 6, což umožňuje zvýšení tepelného odporu a termoizolační schopnosti celého izolačního systému. Toto řešení je vhodné pro suché stavby, kde šetří izolační materiál, který je v tomto případě nahrazován uzavřenou vzduchovou izolací v uzavřené vzduchové mezeře 6.

Svislá vzduchová mezera 6 může být otevřena jednostranně v případě požadavku na pozvolné odvětrávání stavební konstrukce 1.

Šipky ve vzduchové mezeře 6 na obr. 2 znázorňují částečnou cirkulaci vzduchu, závislou výšce svislé vzduchové mezery 6 a teplotě vzduchu.

Šipky příčně vedené skrz izolační systém na obr. 2 znázorňují směr pohybu vzduchu a vodních par vlivem přirozené kapilární vzlínavostí krajních vrstev 2, 7.

Příklad 3 (Obr. 3).

Izolace nerovných povrchů stavební konstrukce 1 v tomto konkrétním provedení sestává ze svislé stavební konstrukce 1 s jedním jednostranně nerovným povrchem. Do stavební konstrukce 1 jsou z obou jejích vnějších stran pomocí kotvicích prvků 4, uchyceny svisle orientované izolační vrstvy 5, odděleny od stavební konstrukce 1 otevřenými vzduchovými mezerami 6, v podstatě svisle situovanými. Na obou svislých izolačních vrstvách 5 jsou uchyceny krajní vrstvy 2, 7, armované výztužnými sítěmi 3. Tento izolační stavební systém pracuje obdobně dle příkladu provedení 1 tohoto vynálezu s tím, že je určen pro nerovné a poškozené povrchy stavebních konstrukcí 1, např. při zvětrání povrchu zdi a omítek. Systém je vhodný pro rekonstrukce při nichž je zvýšený požadavek na vysoký tepelný odpor a kvalitu úpravy povrchu stavební konstrukce L

Příklad 4 (Obr. 4)

V tomto příkladném provedení izolačního systému podle tohoto vynálezu je uvedena izolace vodorovného základu stavby, s napojením na vertikální stavební konstrukci L Vertikální stavební konstrukce 1 je zcela shodná sjiž popsaným příkladným provedením podle příkladu 1 tohoto vynálezu, včetně její popsané funkce.

Svislá stavební konstrukce 1 je uložena přes kovovou trapézovou komůrkovou izolaci 9 na základové betonové desce 10 včetně patek. Mezi základovou deskou 10 a zhutněnou zeminou 11 je horizontálně uložena izolační vrstva 12 zhotovená z recyklovaných expandovaných plastů, s předem vytvořenými průchozími vzduchovými žlábky 13, rovněž horizontálně orientovanými.

-5CZ 293630 B6

Obdobná vodorovně situovaná izolační vrstva 12 se vzduchovými žlábky 13 je uložena příčně na základové desce 10 pod vodorovnou podlahu 14.

Mezi svislou stavební konstrukcí 1 a podlahou 14 se spodní izolační vrstvou 12 je svisle 5 uchycena svislá průdyšná dilatační izolační vložka 15, oddělená svislou dilatační vzduchovou mezerou 16 od svislé stavební konstrukce 1.

Propojení všech prvků izolačního systému na základ stavby je provedeno pomocí kotvicích prvků 4, včetně zapěnění expandovanými plasty.

Izolační systém základu stavby je řešen tak, že izolační vrstvy 12, se žlábky 13 jsou přímo uloženy na zhutněnou zeminu 11 a základovou desku 10 zafixováním obdobně jako izolační vrstvy 5 ve svislé konstrukci 1 a následně opatřeny podlahou 14 s funkcí kapilární vzlínavosti. Vlhkost v zemině 11, pokud není tlaková, nevzlíná do izolační vrstvy 12 se žlábky 13.. Podlaha 14 15 s kapilární vzlínavosti udržuje svůj normální stav absorpcí vzdušné vlhkosti, následně pak absorbuje vlhkost přes izolační vrstvu 12 se žlábky 13, základové desky 10, a zeminy IL Při tlaku zemní vlhkosti a působení vody jako živlu, dojde k průsaku přes celý základ stavby systém až do interiéru. Poklesem tlaku vody se však stav přirozenou funkcí této sestavy vyrovná a základ stavby se sám odvlhčí.

Kovová trapézová komůrková izolace 9 může nahradit běžnou hydroizolaci např. z asfaltových pásů, a v tomto je napojena na vzduchové žlábky 13 izolační vrstvy 12.

Kovová trapézová komůrková izolace 9 a vzduchové žlábky 13 odvádí kromě vlhkosti také 25 případné radonové plyny a jiné škodlivé plyny.

Příklady provedení neomezují další možnosti a kombinace provedení v rámci myšlenky rozsahu patentových nároků tohoto vynálezu.

Průmyslová využitelnost

Izolační systém je vhodný všude tam, kde jsou zvýšené nároky na dokonalé provedení izolací staveb, hlavně pak na rekonstrukce a sanace poškozených a zavlhlých objektů a zvětralé povrchy 35 zdí panelových domů. Aplikace vodorovných izolačních systémů jsou vhodné pro stavby a opravy rodinných domků a jiných zejména obytných objektů.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Izolační systém pro stavební konstrukce, určený pro vodorovné podkladové konstrukce (10) 45 a svislé konstrukce (1), mezi svislou konstrukcí (1) a izolační vrstvou (5), která je kontaktní se svislou krajní vrstvou (

2) je vytvořena nejméně jedna otevřená a/nebo uzavřená svislá vzduchová mezera (6), vyznačující se tím, že otevřená a/nebo uzavřená svislá vzduchová mezera (6) je napojena na nejméně jeden otevřený a/nebo uzavřený vodorovný vzduchový žlábek (13).

50 2. Izolační systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že otevřený a/nebo uzavřený vodorovný vzduchový žlábek (13) je vytvořen v nejméně jedné izolační vrstvě (12).

-6CZ 293630 B6

3. Izolační systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že otevřená a/nebo uzavřená svislá vzduchová mezera (6) je napojena na nejméně jeden otevřený a/nebo uzavřený vodorovný vzduchový žlábek (13) přes trapézovou komůrkovou izolaci (9).

5

4. Izolační systém podle nároku 2, vyznačující se tím, že trapézová komůrková izolace (9) je napojena na průdyšnou svislou izolační vložku (15) přímo nebo přes svislou vzduchovou dilatační mezeru (16).

5. Izolační systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že izolační vrstvy (5, 12, 10 15) jsou vytvořeny z materiálu, který je propustný pro vzduch a vodní páru bez schopnosti kapilární vzlínavosti.