CZ34833U1

CZ34833U1 - Stavební panel pro výstavbu zejména pasivních domů a sestava s tímto stavebním panelem

Info

Publication number: CZ34833U1
Application number: CZ202038214U
Authority: CZ
Inventors: Ivo Ĺ imÄŤĂk; Ivo Šimčík
Original assignee: TEPS DOMY, s.r.o.
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2021-02-09

Description

Stavební panel pro výstavbu zejména pasivních domů a sestava s tímto stavebním panelem

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti stavebnictví, konkrétně stavebního panelu pro výstavbu zejména pasivních domů a sestavy s tímto stavebním panelem.

Dosavadní stav techniky

Pasivní dům neboli energeticky pasivní dům je stavba, která splňuje dobrovolná ale přísná kritéria energetických úspor při provozu domu. Koncepce pasivního domu není architektonický styl nebo stavební systém, ale dílčí kapitola při navrhování a projektování novostaveb nebo rekonstrukcí. Méně přísná kritéria úspor energií na provoz, která předcházela standardu pasivního domu, platí pro nízkoenergetický dům. Technologiemi zdokonalenou variantou pasivního domu je energeticky nulový dům, tedy dům, který své energetické potřeby plně saturuje z místních zdrojů.

Pasivní dům je tedy stavba, která má velmi malé tepelné ztráty. Hlavním důvodem malých tepelných ztrát pasivního domu je velmi kvalitní zateplení. Silná vrstva izolace, dobré utěsnění a minimalizace tepelných mostů způsobuje, že není potřeba dům vytápět. Jako izolační materiál se používají běžně dostupné materiály, jako je minerální či skelná vata, polystyren apod.

Jako konstrukční systém se u pasivních rodinných domů uplatňují zpravidla zděné, resp. cihlové konstrukce či dřevěné konstrukce. Zděné, resp. cihlové konstrukce jsou tradiční stavební materiál, jsou řemeslně jednoduché k provádění, mají nevelkou únosnost a dostatečnou tepelnou akumulaci. Nevýhodou zděných konstrukcí je jejich velká tloušťka z důvodu oddělení nosné a izolační složky zdivá s přídavnou tepelnou izolací a její komplikovaná montáž. Navíc výstavba hrubé stavby a následné zateplení je velmi časově a ekonomicky náročné. Jako příklad zděné konstrukce může být keramické zdivo, pórobetony a pěnobetony, nebo vápenopískové zdivo, zdivo z betonových tvárnic, které sice mají vysokou pevnost, ale jsou nutné statické posudky a potřebné vyztužování ocelí. Navíc taková konstrukce je velmi mohutná a těžká. Dřevěné konstrukce jsou znovu obnovenou tradicí, mají vysokou rychlost výstavby, snadnou montáž, výhodnou aplikaci tepelné izolace i mezi dřevěný skelet. Nevýhoda dřevěných konstrukcí může být zejména v zajištění vzduchotěsnosti, tepelné stability, akustické pohody a vlhkosti uvnitř stavby.

Úkolem technického řešení je proto vytvoření stavebního panelu pro výstavbu zejména pasivních domů a sestavy s tímto stavebním panelem, který by odstraňoval výše uvedené nedostatky, který by svou konstrukcí a svými vlastnostmi umožňoval snadnou a rychlou výstavbu pasivního domu, navíc by vykazoval dobrou odolnost vůči vodě a vlhku, vysokou akumulační schopnost a akustickou izolaci.

Podstata technického řešení

Vytčený úkol je vyřešen pomocí stavebního panelu pro výstavbu zejména pasivních domů podle tohoto technického řešení. Podstata tohoto řešení spočívá v tom, že zahrnuje alespoň jedno izolační jádro z extrudovaného polystyrenu ve tvaru n-bokého kolmého hranolu opatřeného alespoň čtyřmi vybráními. Vybrání jsou uspořádána na hranách n-bokého kolmého hranolu a/nebo ve stěnách n-bokého kolmého hranolu. V každém vybrání je uložena nosná stojina tvarově komplementární s tvarem vybrání a alespoň jedna stěna hranolu je opláštěná nosná deskou. Využití samozhášivého expandovaného neboli extrudovaného polystyrenu neboli EPS zajišťuje osvědčené izolační vlastnosti, bez níž by energeticky hospodárné stavění nebylo možné. Stavební panely podle tohoto technického řešení mohou sloužit jako kompletní stavební materiál pro hrubou stavbu

-1 CZ 34833 UI budov, lze je tedy využít jako obvodové, podlahové, stropní, podokenní, nadokenní či rohové stavební panely.

Izolační jádro je s výhodou vytvořeno ve tvaru kvádru, neboť n = 4 v n-bokém kolmém hranolu, každá nosná stoj ina má tvar kvádru a každé vybrání má tvar kvádru, proto vzáj emně vytváří tvarové protikusy vzájemně do sebe zapadající. V jednom výhodném provedení místě hrany kvádru izolačního jádra je vytvořeno vybrání pro uložení nosné stojiny do každého rohu izolačního prvku. V jiném výhodném provedení je v místě hrany izolačního jádra a uprostřed každé delší stěny vytvořeno vybrání pro uložení nosné stojiny do každého vybrání v izolačním jádru.

Stavební panel s výhodou zahrnuje dvě nosné desky, kde každá nosná deska je uspořádána na vzájemně protilehlých stěnách izolačního jádra a je připevněna k vnější stěně izolačního jádra a vnější stěně nosné stojiny.

Stavební panel s výhodou dále zahrnuje alespoň jednu spojovací desku uspořádanou na nosné desce nebo na volné stěně izolačního jádra. Spojovací deska může být např. OSB deska, neboť díky volbě vhodného dřeva a pojivá splňují vysoké standardy ekologického bydlení. Dřevěné třísky jsou navíc pojeny lepidlem bez formaldehydu, emise formaldehydu jsou tedy omezeny pouze na jeho přírodní a přirozený obsah v masivním dřevě. Výška spojovací desky může v případě použití jako stropního stavebního panelu přesahovat výšku izolačního jádra, tudíž je výška spojovací desky větší než výška izolačního jádra.

Šířka izolačního jádra je v případě využití stavebního panelu jako podokenní či nadokenní stavební panel větší než délka izolačního jádra, čímž je lze použít jako klasické překlady nad okenní, případně dveřní otvory.

Ve výhodném provedení je nosná stojina ze dřeva, konkrétně se jedná o tzv. KVH hranoly, které se vyrábějí metodou klínového spojování jednotlivých kusů. Pro konstrukční hranoly nosných stojin se vybírá vysoce kvalitní, převážně jehličnaté řezivo bez vad.

Ve výhodném provedení je nosná deska ze směsi obsahující oxid hořečnatý, chlorid hořečnatý, oxid křemičitý, piliny, tmel a cement, což představuje velmi požárně odolný materiál se schopností snést běžné tepelné zatížení až do 1200 °C, a to zejména díky obsahu oxidu magnézia MgO, což je hlavní žáruvzdorný materiál. Nosná deska je díky svému složení dále velmi lehká, odolná vůči vodě a obecně vlhku, mrazu, mikroorganismům, je zdravotně nezávadná, má velmi dobrou schopnost izolace venkovního tepla a hluku, odráží infračervené záření, je pružná ale zároveň velmi pevná.

Předmětem technického řešení je rovněž sestava alespoň dvou výše popsaných stavebních panelů pro výstavbu zejména pasivních domů. Podstata technického řešení spočívá v tom, že každý stavební panel je vytvořen zvýše popsaných technických znaků a vzájemné spojení těchto stavebních panelů je tvořeno lepeným spojem.

Pro budovy, které jsou stavěny pomocí stavebních panelů podle tohoto technického řešení, se doporučuje stavba na pilířích. Jedná se o nej ekologičtější variantu s minimálním použitím betonu. Základem jsou bodové opěry, což mohou být např. vratné pilíře, betonové či jiné patky. Pod vystavěným domem tak vznikne větraná mezera, ideálně 50 cm vysoká. Podlahu domu tvoří izolovaný rošt, díky kterému není následně potřeba izolace proti radonu ani proti vlhkosti, nezanechává žádnou ekologickou stopu, a navíc výstavba patek je levná a rychlá.

Výhody stavebního panelu pro výstavbu zejména pasivních domů a sestavy s tímto stavebním panelem podle tohoto technického řešení spočívají zejména v tom, že umožňují snadnou a rychlou výstavbu pasivního domu, navíc mají dobrou odolnost vůči vodě, vlhku a mrazu, mají vysokou akumulační schopnost a akustickou izolaci, čímž jsou vhodné jako stavební materiál pro výstavbu pasivních domů.

- 2 CZ 34833 UI

Objasnění výkresů

Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:

obr. 1 znázorňuje pohled na stavební panel obvodové stěny, obr. 2 znázorňuje pohled na podlahový stavební panel, obr. 3 znázorňuje pohled na stropní stavební panel, obr. 4 znázorňuje pohled na podokenní stavební panel, obr. 5 znázorňuje pohled na nadokenní stavební panel, obr. 6 znázorňuje pohled na rohový stavební panel.

Příklad uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Stavební panel 5 obvodové stěny je zobrazen na obr. la a na obr. 1b. Jako je znázorněno na obr. la stavební panel 5 obvodové stěny je tvořen izolačním jádrem 1 z extrudováného polystyrenu EPS ve tvaru kvádru o rozměrech 2500 x 500 x 400 mm, tedy s délkou d 2500 mm, výškou y 500 mm a šířkou š 400 mm. Kvádr izolačního jádra 1 má na svých delších hranách vytvořena vybrání 6 ve tvaru kvádru o rozměrech 60 x 60 mm. Do těchto vybrání 6 jsou následně působením tlaku konstrukčním lepidlem přilepeny nosné stojiny 2, které jsou vytvořeny jako KVH hranol ze smrkového dřeva o rozměrech 2500 x 60 x 60 mm. Rozměrově jsou tedy nosné stojiny 2 tvarově kompatibilní s vybráními 6 v hranách izolačního jádra 1. Na protilehlé stěny izolačního jádra 1, konkrétně na venkovní stěnu a interiérovou stěnu se nanese konstrukční lepidlo a k těmto stěnám se přiloží dvě nosné desky 3 z materiálu na bázi směsi obsahující 48,9 % hmotn. oxidu hořečnatého, 20,4 % hmotn. chloridu hořečnatého, 3,1 % hmotn. oxidu křemičitého a zbytek tvoří piliny, tmel a cement. Nosná deska 3 má rozměr 2500 x 500 x 3 mm, a pomocí pneumatické sponkovací pistole se přisponkuje sponkami v délce 50 mm po cca 5 cm. Nosná deska 3 je tedy k izolačnímu jádru 1 přilepena a zároveň i připevněna pevnými spoji, sponkami, čímž vytváří komplexní stavební panel 5 znázorněný na obr. 1b využitelný zejména pro sestavy obvodových stěn budov.

Příklad 2

Podlahový stavební panel 5 je zobrazen na obr. 2a a na obr. 2b. Jako je znázorněno na obr. 2a podlahový stavební panel 5 je tvořen izolačním jádrem 1 z extrudovaného polystyrenu EPS ve tvaru kvádru o rozměrech 2500 x 470 x 400 mm, tedy s délkou d 2500 mm, výškou v 470 mm a šířkou š 400 mm. Kvádr izolačního jádra 1 má na svých delších hranách vytvořena vybrání 6 ve tvaru kvádru o rozměrech 60 x 60 mm. Do těchto vybrání 6 jsou následně působením tlaku konstrukčním lepidlem přilepeny nosné stojiny 2, které jsou vytvořeny jako KVH hranol ze smrkového dřeva o rozměrech 2500 x 60 x 60 mm. Rozměrově jsou tedy nosné stojiny 2 tvarově kompatibilní s vybráními 6 v hranách izolačního jádra 1. Na všechny stěny izolačního jádra 1, konkrétně na venkovní stěnu, interiérovou stěnu a na obě stěny boční se nanese konstrukční lepidlo a k těmto stěnám se přiloží dvě nosné desky 3 z materiálu na bázi směsi obsahující 48,9 % hmotn. oxidu hořečnatého, 20,4 % hmotn. chloridu hořečnatého, 3,1% hmotn. oxidu křemičitého a zbytek tvoří piliny, tmel a cement. Nosná deska 3 má rozměr 2500 x 500 x 3 mm, a pomocí pneumatické sponkovací pistole se přisponkuje sponkami v délce 50 mm po cca 5 cm. Na boční stěny izolační jádra 1 se stejným způsobem připevní OSB spojovací desky 4 o rozměru 2500 x 400 x 15 mm. Nosná deska 3 je tedy k izolačnímu jádru 1 přilepena a zároveň i připevněna pevnými spoji,

-3CZ 34833 UI sponkami a spojovací deska 4 je k izolačnímu jádru 1 připevněna lepidlem, čímž vytváří komplexní podlahový stavební panel 5 znázorněný na obr. 2b využitelný zejména pro sestavy podlah při výstavbě budov.

Příklad 3

Stropní stavební panel 5 je zobrazen na obr. 3a a na obr. 3b. Jako je znázorněno na obr. 3a stropní stavební panel 5 je tvořen dvěma za sebou spojenými izolačními jádry 1 z extrudováného polystyrenu EPS, kde každé izolační jádro 1 je ve tvaru kvádru o rozměrech 2500 x 470 x 400 mm, tedy s délkou d 2500 mm, výškou v 470 mm a šířkou š 400 mm, dvě izolační jádra 1 tedy mají délku d 5000 mm. Kvádr izolačního jádra 1 má na svých delších hranách vytvořena vybrání 6 ve tvaru kvádru o rozměrech 60 x 60 mm. Do těchto vybrání 6 jsou následně působením tlaku konstrukčním lepidlem přilepeny nosné stojiny 2, které jsou vytvořeny jako KVH hranol ze smrkového dřeva o rozměrech 5000 x 60 x 60 mm. Rozměrově jsou tedy nosné stojiny 2 tvarově kompatibilní s vybráními 6 v hranách izolačního jádra 1. Na boční stěny izolačního jádra 1 a na spodní stěnu izolačního jádra 1 se nanese konstrukční lepidlo. Na boční stěny izolačního jádra 1 se nejprve lepí a následně sponkují OSB spojovací desky 4 o rozměru 2500 x 600 x 15 mm a poté se ke spodní stěně izolačního jádra 1 lepí a sponkuje nosná deska 3. Vzhledem k tomu, že výška OSB spojovací desky 4 je o 200 mm větší než výška izolačního jádra 1, vzniká přesah, který slouží jako spád střechy. Nosná deska 3 je z materiálu na bázi směsi obsahující 48,9 % hmota, oxidu hořečnatého, 20,4 % hmota, chloridu hořečnatého, 3,1 % hmota, oxidu křemičitého a zbytek tvoří piliny, tmel a cement, a má rozměr 2500 x 500 x 3 mm, a pomocí pneumatické sponkovací pistole se přisponkuje sponkami v délce 50 mm po cca 5 cm. Nosná deska 3 i spojovací desky 4 jsou tedy k izolačnímu jádru 1 přilepeny a zároveň i připevněny pevnými spoji, sponkami, čímž vytváří komplexní stropní stavební panel 5 znázorněný na obr. 3b využitelný zejména pro sestavy stropu při výstavbě budov.

Příklad 4

Podokenní stavební panel 5 je zobrazen na obr. 4a a na obr. 4b. Jako je znázorněno na obr. 4a podokenní stavební panel 5 je tvořen izolačním jádrem 1 z extrudovaného polystyrenu EPS ve tvaru kvádru o rozměrech 1000 x 870 x 400 mm, tedy s délkou d 1000 mm, výškou v 870 mm a šířkou š 400 mm. Výška v vždy záleží na daném projektu domu. Šířka š izolačního jádra j. je tedy větší než délka d izolačního jádra 1. Kvádr izolačního jádra 1 má na svých kratších hranách a uprostřed delších stěn vytvořena vybrání 6 ve tvaru kvádru o rozměrech 60 x 60 mm, celkem má tedy stavební panel 5 šest vybrání 6 pro šest nosných stojin 2. Do těchto vybrání 6 jsou následně působením tlaku konstrukčním lepidlem přilepeny nosné stojiny 2, které jsou vytvořeny jako KVH hranol ze smrkového dřeva o rozměrech 60 x 60 a výškou 870 mm. Rozměrově jsou tedy nosné stojiny 2 tvarově kompatibilní s vybráními 6 v hranách a uprostřed delších stěn izolačního jádra 1. Na vnitřní a venkovní stěny izolačního jádra 1 se nanese konstrukční lepidlo a k těmto stěnám se přiloží dvě nosné desky 3 z materiálu na bázi směsi obsahující 48,9 % hmota, oxidu hořečnatého, 20,4 % hmota, chloridu hořečnatého, 3,1 % hmota, oxidu křemičitého a zbytek tvoří piliny, tmel a cement. Nosná deska 3 má rozměr 1000 x 885 x 3 mm, a pomocí pneumatické sponkovací pistole se přisponkuje sponkami v délce 50 mm po cca 5 cm. Na horní stěnu izolační jádra 1 se stejným způsobem připevní OSB spojovací deska 4 o rozměru 1000 x400 x 15 mm. Nosné desky 3 a spojovací deska 4 je tedy k izolačnímu jádru 1 přilepena a zároveň i připevněna pevnými spoji, sponkami, čímž vytváří komplexní podokenní stavební panel 5 znázorněný na obr. 4b využitelný zejména pod okenní otvory při výstavbě budov.

Příklad 5

Nadokenní stavební panel 5 je zobrazen na obr. 5a a na obr. 5b. Jako je znázorněno na obr. 5a nadokenní stavební panel 5 je tvořen izolačním jádrem 1 z extrudovaného polystyrenu EPS ve tvaru kvádru o rozměrech 1000 x 870 x 400 mm, tedy s délkou d 1000 mm, výškou v 870 mm a šířkou š 400 mm. Výška v vždy záleží na daném projektu domu. Šířka š izolačního jádra 1 je tedy

-4CZ 34833 UI větší než délka d izolačního jádra 1. Kvádr izolačního jádra 1 má na svých kratších hranách a uprostřed delších stěn vytvořena vybrání 6 ve tvaru kvádru o rozměrech 60 x 60 mm, celkem má tedy stavební panel 5 šest vybrání 6 pro šest nosných stojin 2. Do těchto vybrání 6 jsou následně působením tlaku konstrukčním lepidlem přilepeny nosné stojiny 2, které jsou vytvořeny jako KVH hranol ze smrkového dřeva o rozměrech 60 x 60 a výškou 870 mm. Rozměrově jsou tedy nosné stojiny 2 tvarově kompatibilní s vybráními 6 v hranách a uprostřed delších stěn izolačního jádra 1. Na vnitřní a venkovní stěny izolačního jádra 1 se nanese konstrukční lepidlo a k těmto stěnám se přiloží dvě nosné desky 3 z materiálu na bázi směsi obsahující 48,9 % hmota, oxidu hořečnatého, 20,4 % hmota, chloridu hořečnatého, 3,1 % hmota, oxidu křemičitého a zbytek tvoří piliny, tmel a cement. Nosná deska 3 má rozměr 1000 x 885 x 3 mm, a pomocí pneumatické sponkovací pistole se přisponkuje sponkami v délce 50 mm po cca 5 cm. Na spodní stěnu izolační jádra 1 se stejným způsobem připevní OSB spojovací deska 4 o rozměru 1000 x400 x 15 mm. Nosné desky 3 a spojovací deska 4 je tedy k izolačnímu jádru 1 přilepena a zároveň i připevněna pevnými spoji, sponkami, čímž vytváří komplexní nadokenní stavební panel 5 znázorněný na obr. 5b využitelný zejména nad okenní otvory při výstavbě budov.

Příklad 6

Na obr. 6 je znázorněno izolační jádro 1 vytvořené jako rohový díl stavebního panelu 5. Izolační jádro 1 je vytvořeno jako hranol, jehož podstava je vytvořena ve tvaru písmene L, lze ho tedy následně použít např. v obvodových stěnách v rozích budov. Izolační jádro 1 je opatřeno vybráními 6 v místě hran hranolu a dále také ve vnějších stěnách izolačního jádra 1.

Průmyslová využitelnost

Stavební panel pro výstavbu zejména pasivních domů a sestava s tímto stavebním panelem lze využít zejména jako stavební materiál pro hrubou stavbu budov, lze je tedy využít jako obvodové, podlahové, stropní, podokenní, nadokenní či rohové stavební panely.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Stavební panel (5) pro výstavbu zejména pasivních domů, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň jedno izolační jádro (1) z extrudovaného polystyrenu ve tvaru n-bokého kolmého hranolu opatřeného alespoň čtyřmi vybráními (6), kde vybrání (6) jsou uspořádána na hranách n-bokého kolmého hranolu a/nebo ve stěnách n-bokého kolmého hranolu, v každém vybrání (6) je uspořádána nosná stojina (2) tvarově komplementární s tvarem vybrání (6) a alespoň jedna stěna hranolu je opláštěná nosnou deskou (3).
2. Stavební panel (5) podle nároku 1, vyznačující se tím, že čtyřboký kolmý hranol izolačního jádra (1) je ve tvaru kvádru.
3. Stavební panel (5) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uprostřed každé delší stěny je vytvořeno vybrání (6) pro uložení nosné stojiny (2) do každého vybrání (6) v izolačním jádru (1).
4. Stavební panel (5) podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že každá nosná stojina (2) má tvar kvádru.
5. Stavební panel (5) podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že zahrnuje dvě nosné desky (3), přičemž každá nosná deska (3) je uspořádána na protilehlé stěně izolačního jádra (1) a je připevněna k vnější stěně izolačního jádra (1) a nosné stojiny (2).
6. Stavební panel (5) podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že dále zahrnuje alespoň jednu spojovací desku (4) na volné stěně izolačního jádra (1).
7. Stavební panel (5) podle nároku 6, vyznačující se tím, že výška (vl) spojovací desky (4) je větší než výška (v) izolačního jádra (1).
8. Stavební panel (5) podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že šířka (š) izolačního jádra (1) je větší než délka (d) izolačního jádra (1).
9. Stavební panel (5) podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že nosná stojina (2) je ze dřeva.
10. Stavební panel (5) podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že nosná deska (3) je ze směsi obsahující oxid hořečnatý, chlorid hořečnatý, oxid křemičitý, piliny, tmel a cement.
11. Sestava alespoň dvou stavebních panelů (5) pro výstavbu zejména pasivních domů, vyznačující se tím, že každý stavební panel (5) je vytvořen podle některého z nároků 1 až 10 a jejich vzájemné spojení je tvořeno lepeným spojem.