CZ38568U1 - Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu - Google Patents

Description

Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu je určen pro výstavbu svislých obvodových nosných konstrukcí staveb na bázi dřeva. Stavebnicový systém je tvořen maloformátovými prefabrikovanými panely na bázi dřeva

Dosavadní stav techniky

Výstavba dřevostaveb z prefabrikovaných panelů je dnes běžně využívanou technologií. Ve stavební praxi se tento způsob výstavby nazývá panelová montáž. Výhodou panelové montáže je oproti staveništní montáži rychlost výstavby.

Při panelové montáži se využívají prefabrikované konstrukční prvky z výrobny. Ty se pak dovezou na místo stavby, kde se jednotlivé prvky smontují a vytvoří jeden celek.

Pro výstavbu dřevostaveb se využívají stěnové, stropní, střešní, nosné i nenosné panely. Prefabrikované panely se pak liší svou tloušťkou, rozměry, použitými materiály. Panely tvoří obvykle nosný rám, který má za úkol přenášet zatížení do základů nebo jiných nosných konstrukcí. Dále se využívají oplášťující desky, které zajišťují tuhost panelu a pak i celé stavby. Oplášťující desky také často zajišťují vzduchotěsnost obálky budov a u obvodových konstrukcí fungují jako parobrzda snižující riziko kondenzace vodní páry v konstrukci panelu. U panelů, které mají splňovat tepelně izolační, nebo akustické parametry je prostor mezi prvky nosného rámu vyplněn izolační výplní. Tu obvykle tvoří tepelná izolace na bázi minerálních vláken, méně již foukaná izolace nebo izolace na bázi dřevních vláken.

U stěnových prefabrikovaných nosných panelů se v současné době využívá primárně nosný rám z dřevěných fošen s oplášťujícími deskami na bázi OSB. Jedná se o systém lehkého dřevěného skeletu. Nosný rám tvoří sloupky v osové vzdálenosti cca 625 mm. V dolní a horní části jsou sloupky spojeny vodorovnou fošnou - prahovkou a věncovkou. Pro zajištění dostatečné vodorovné tuhosti panelu je panel opláštěn konstrukční deskou. Ta se obvykle umisťuje ze strany interiéru a může být tvořena OSB deskami nebo sádrovláknitými deskami. Jednotlivé části panelu se k sobě kotví vruty nebo sponkami. Tloušťka nosného rámu panelu je dána rozměrem sloupků. Ty mají obvykle tloušťku 40 nebo 60 mm a šířku 120,140,160, nebo 200 mm. Prostor mezi sloupky panelů je pak vyplněn tepelnou izolací jejíž tloušťka odpovídá šířce sloupků. Sloupky z masivních fošen větších tlouštěk než 200 mm se obvykle nevyužívají. Důvodem je větší spotřeba dřeva a tedy i výsledná cena panelu. Ze statického hlediska je obvykle tloušťka sloupků do 200 mm dostačující. Rozměry stěnových nosných panelů se pak obvykle pohybují v rozměrech (šířka x výška) 1250 x 2500 (3000) mm což je dáno rozměry oplášťujících desek.

Panely v obvodových stěnách musí splňovat požadavky na součinitel prostupu tepla pro obvodové stěny U < 0,3 W.m ýk¹. Pokud je tloušťka tepelné izolace vkládané mezi sloupky 120 až 200 mm vychází součinitel prostupu tepla panelu při započítání systematických tepelných mostů U = cca 0,28 W.m ýk¹. Tato hodnota sice plní požadavek normy, nicméně z hlediska výstavby energeticky úsporných staveb je nedostatečná. Prefabrikované stěnové panely se tedy musí dodatečně tepelně izolovat abychom dosáhli lepších tepelně izolačních vlastností.

Pro zateplení se nejčastěji využívá kontaktní zateplení na vnější straně panelů. To může být na povrch panelů aplikováno již ve výrobě nebo pak dodatečně na stavbě. Jedná se o další pracovní krok, který je nutný z hlediska dosažení dobrých tepelně izolačních vlastností, ale prodlužuje dobu výstavby. Kontaktní zateplení pomocí tuhých tepelně izolačních desek na bázi EPS nebo

- 1 CZ 38568 UI minerálních vláken také vyžaduje pevný podklad. Vnější strana panelů tak musí být opláštěná další oplášťující deskou.

Nevýhodou stěnových panelů ze systému lehkého dřevěného skeletu je tedy nutnost jejich dodatečného zateplení a také fakt, že masivní sloupky vytváření systematické tepelné mosty a snižují tak účinnost tepelné izolace umístěné mezi sloupky panelu. Další nevýhodu mají tyto panely z hlediska využití foukané tepelné izolace. Foukaná izolace se aplikuje do uzavřených komor mezi sloupky. Tloušťka foukané izolace tedy odpovídá šířce sloupků. Jednou z výhod foukaných izolací je fakt, že se dají aplikovat i ve velkých tloušťkách tak, aby byla konstrukce velmi dobře zateplena. V jednom pracovním krku lze tedy konstrukci dostatečně zateplit.

Podstata technického řešení

Jedná se o stavebnicový systém tvořený maloformátovými stěnovými panely pro výstavbu svislých obvodových nosných stěn staveb na bázi dřeva. Stavebnicový systém je tvořen panely menších rozměrů, které jsou mezi sebou navzájem spojovány a tím vytváří celistvý stěnový prvek. Systém stěny tvoří vždy dvě horizontální řady panelů a to buď ze dvou panelů (dolní a horní) nebo ze sestavy několika dolních a horních panelů.

Dvoupanelový stěnový prvek je tedy sestaven ze dvou samostatných stěnových panelů, které tvoří dolní samostatný panel a horní samostatný panel. Dolní i horní panel se navzájem spojují slepením horní a dolní oplášťující desky pomocí vhodného lepidla. Dále je spojení panelů řešeno pomocí spojovacích prostředků v místě přesahu oplášťující desky. Stěnu může tvořit také sestava několika standardních panelů umístěných vedle sebe ve dvou horizontálních řadách. Spojení dvou vedlejších standardních panelů mezi sebou je řešeno pomocí vhodných spojovacích prostředků v bočním přesahu standardního panelu a slepením bočních oplášťujících desek sousedních panelů pomocí vhodného lepidla. Panely v dolní řadě se při montáži na stavbě osazují na vodorovný dřevěný hranol - prahovku. Pro účely této přihlášky se spojovacím materiálem rozumí např. konstrukční vruty, tesařské sponky apod. Vhodnými lepidly se dále rozumí např. polyuretanová (PUR) lepidla.

Panel je tvořen opláštěním z desek na bázi dřeva po celém obvodu a opláštění vytváří uzavřenou dutinu, která je z výroby vyplněna foukanou tepelnou izolací. Foukaná tepelná izolace je do panelu aplikována ve výrobně a na stavbě se montují panely s tepelnou izolací.

Nosný systém maloformátových panelů je navržen pro stavbu jednopodlažních domů na bázi dřeva, typicky bungalovů. Nosný systém maloformátových panelů je navržen pro výšku stěny 2500 mm a 3000 mm.

Výhodou maloformátového stěnového panelu je možnost vyplnit jej foukanou tepelnou izolací v celé tloušťce nosného rámu tedy v tloušťce minimálně 300 mm. Tloušťku izolace je možno zvětšit zvětšením tloušťky nosného rámu panelu. Tím lze docílit dosažení lepších tepelně izolačních vlastností panelu bez nutnosti přidat dodatečné zateplení.

V jednom pracovním krokuje možné celý panel vyplnit foukanou izolací. Foukaná izolace vyplní nosný rám panelu bez dutin a nevznikají tak nežádoucí tepelné mosty. Konstrukce nosného rámu z laťových sloupků ve tvaru písmene „H“ vytváří malé tepelné mosty v porovnání s masivními sloupky panelů z lehkého dřevěného skeletu.

Maloformátový rozměr panelů snižuje jejich hmotnost. Nižší hmotnost je výhodná z hlediska možnosti výstavby bez nutnosti využít těžkou zvedací techniku. V případě využití tepelné foukané izolace s nižší objemovou hmotností bude možné panely instalovat ručně pomocí dvou pracovníků.

-2CZ 38568 UI

Rozměr maloformátových panelů by měl v budoucnu umožnit instalaci jednotlivých panelů pomocí automatických robotů. Menší rozměr panelů je výhodnější z hlediska nároků na nosnost robotů.

Objasnění výkresů

Obr. 1 Celní pohled samostatného panelu.

Obr. 2 Horní pohled samostatného panelu.

Obr. 3 Boční pohled samostatného panelu.

Obr. 4 Celní pohled standardního panelu.

Obr. 5 Horní pohled standardního panelu.

Obr. 6 Boční pohled standardního panelu.

Příklady uskutečnění technického řešení

Základní malofbrmátový stěnový panel představuje dva typy panelů, přičemž oba tyto typy mají svislý nosný systém, který představují svislé sloupky 1 z dřevěných latí o rozměrech 40 x 60 mm. Svislé sloupky ]_ ve střední části základního maloformátového stěnového panelu jsou mezi sebou navzájem spojeny pomocí vodorovných paždíků 2, rovněž z dřevěných latí. Ve střední části základního maloformátového stěnového panelu jsou použity celkem čtyři svislé sloupky J, které vzájemným spojením pomocí dvou výztuh 11 středního sloupku 1 vytváří svislý nosný prvek tvaru písmene H.

Na krajích základních maloformátových stěnových panelů jsou vždy dva svislé sloupky 1, které jsou navzájem spojeny boční oplášťující deskou 3. Boční oplášťující deska 3 je vyrobena z OSB desky tl. 12 mm. Bočních svislé sloupky j. a boční oplášťující desky 3 jsou spojeny konstrukčními vruty nebo tesařskými sponkami. Horní a dolní strana panelu je pak zakončena dvěma oplášťujícími deskami 10 z OSB desek.

Z interiérové strany samostatného stěnového panelu nebo standardního stěnového panelu je umístěna vnitřní oplášťující deska 4 z materiálu OSB IV tl. 15 mm. Na exteriérové straně stěnového panelu je umístěna vnější oplášťující deska 9. Vnější oplášťující deska 9 je vyrobena z dřevních vláken jako tuhá dřevovláknitá deska vhodná pro opláštění nosných konstrukcí na bázi dřeva. Vnější oplášťující deska 9 je kotvena na svislý nosný systém samostatného panelu nebo standardního panelu pomocí vrutů nebo tesařských sponek. Vnější oplášťující deska 9 zvyšuje vodorovnou tuhost celého panelu a zároveň uzavírá panel z exteriérové strany a vytváří tak uzavřenou dutinu pro aplikaci foukané tepelné izolace.

U samostatného panelu je vnitřní oplášťující deska 4 umístěna tak, aby vytvořila horní přesah 5 nad horní stranou samostatného panelu. Horní přesah 5 je určen pro vzájemné spojení dolního a horního samostatného panelu.

U standardního panelu je vnitřní oplášťující deska 4 umístěna tak, aby vytvořila horní přesah 5 nad horní stranou standardního panelu a také boční přesah 8 na boční straně standardního panelu. Boční přesah 8 je určen pro napojení sousedního standardního panelu umístěného ve stejné řadě.

Příklad 1

Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu je použit pro výstavbu nosné obvodové stěny jednopodlažního objektu. Sténaje tvořena sestavou standardních panelů o rozměrech panelu (šířka x výška) 1250 χ 1250 mm. Sestávaje tvořena z několika dolních a horních standardních panelů.

- 3 CZ 38568 UI

Výška nosné obvodové stěny je 2500 mm. Délka stěny je pak násobkem šířky maloformátového stěnového panelu. Tloušťka stěny je 330 mm a odpovídá tloušťce maloformátového stěnového panelu. Tloušťka foukané tepelné izolace je pak 300 mm.

Standardní panely dolní jsou uloženy na prahový dřevěný hranol a jsou s ním spojeny pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry PUR lepidlem. Spojení sousedních standardních panelů je řešeno pomocí spojovacích prostředků v bočním přesahu 8 standardního panelu. Na dolní panely jsou následně položeny horní standardní panely. Dolní a horní panely jsou navzájem spojeny pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry mezi panely.

Příklad 2

Příklad 2 se od příkladu 1 liší tím, že sténaje tvořena sestavou standardních panelů o rozměrech panelu (šířka χ výška) 1250 χ 1500 mm. Sestava je tvořena z několika dolních a horních standardních panelů. Výška nosné obvodové stěny je 3000 mm. Délka stěny je pak násobkem šířky panelu. Tloušťka stěny a tloušťka foukané izolace se shoduje s příkladem 1.

Sestava panelů výšky 3000 mm je určena pro objekty kde je požadována světlá výška místnosti minimálně 2600 mm. Dolní standardní panely jsou uloženy na prahový dřevěný hranol a jsou s ním spojeny pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry pomocí lepidla. Spojení sousedních standardních panelů je řešeno pomocí spojovacích prostředků v bočních přesazích 8_standardních panelů. Na standardní panely dolní jsou následně položeny standardní panely horní. Standardní panely dolní a horní jsou navzájem spojeny pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry mezi standardními panely.

Příklad 3

Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu je použit pro výstavbu meziokenního pilíře jednopodlažního objektu. Meziokenní pilíř je tvořen dvěma samostatnými panely o rozměrech panelu (šířka χ výška) 1250 χ 1250 mm. Meziokenní pilíř je sestaven ze samostatných panelů - dolního a horního. Výška meziokenního pilíře je 2500 mm. Délka meziokenního pilíře je dána šířkou samostatného panelu 1250 mm. Tloušťka stěny je 330 mm a odpovídá tloušťce samostatného panelu. Tloušťka foukané tepelné izolace je pak 300 mm. Samostatný panel dolní, je uložen na prahový dřevěný hranol a je s ním spojen pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry pomocí lepidla. Na samostatný panel dolní, je následně položen samostatný panel horní. Oba samostatné panely jsou navzájem spojeny pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry mezi nimi.

Příklad 4

Příklad 4 se od příkladu 3 odlišuje tím, že dva samostatné panely mají rozměry panelu (šířka χ výška) 1250 χ 1500 mm. Výška meziokenního pilíře je 3000 mm. Sestava samostatných panelů výšky 3000 mm je určena pro objekty, kde je požadována světlá výška místnosti minimálně 2600 mm. Délka meziokenního pilíře je dána šířkou samostatného panelu 1250 mm. Tloušťka stěny je 330 mm a odpovídá tloušťce samostatného panelu. Tloušťka foukané tepelné izolace je pak 300 mm. Samostatný panel dolní j e uložen na prahový dřevěný hranol a j e s ním spoj en pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry pomocí lepidla. Na samostatný panel dolní je následně položen samostatný panel horní. Oba panely jsou navzájem spojeny pomocí spojovacích prostředků a lepením ložné spáry mezi nimi.

Průmyslová využitelnost

Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu je určen pro stavbu, zejména budov, příček na bázi dřeva.

Claims (4)

1. Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu, vyznačující se tím, že rám stěnového panelu samostatného nebo standardního sestává ze svislých sloupků (1) z dřevěných latí, které jsou mezi sebou propojeny vodorovnými paždíky (2), přičemž toto propojení je realizováno v jejich dolní části, a dále střední část stěnového panelu samostatného nebo standardního je tvořena čtyřmi svislými sloupky (1), které jsou spojeny dvěma výztuhami (11), přičemž opláštění rámuje tvořeno oplášťujícími deskami (10) a bočními oplášťujícími desky (3), přičemž z interiérové strany je uspořádána vnitřní oplášťující deska (4) a z exteriérové strany vnější oplášťující deska (9), přičemž propojení těchto desek (3, 4, 9, 10) a rámuje realizováno prostřednictvím spojovacího materiálu.

2. Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní oplášťující deska (4) samostatného panelu je umístěna tak, že má horní přesah (5) nad jeho horní částí.

3. Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní oplášťující deska (4) standardního panelu má horní přesah (5) nad jeho horní částí a také boční přesah (8) na jeho boční straně.

4. Stavebnicový systém maloformátového stěnového panelu podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že spojovacím materiálem jsou konstrukční vruty nebo tesařské sponky a dále polyuretanové lepidlo.