SK50332011U1

SK50332011U1 - Obvodová nosná stena nízkoenergetickej stavby

Info

Publication number: SK50332011U1
Application number: SK5033-2011U
Authority: SK
Inventors: Stiva Jokeš; Alexander Bory; Miloslav Kvapil
Original assignee: Bahal Čr A. S.
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-10-04
Also published as: HU4048U; AT13458U1; WO2010063243A1; DE212009000162U1; CZ19351U1; EP2358948A1; SK6079Y1

Abstract

Obvodová nosná stena (1) nízkoenergetickej stavby pozostávajúca z rámu (14) z vertikálnych tenkostenných plechových C profilov (2) a z horizontálnych tenkostenných galvanizovaných plechových U profilov (3), v ňom je usporiadaná aspoň jedna izolačná vrstva, ďalej z parozábrany a krycích vrstiev. Vnútornú kryciu vrstvu tvoria dve vrstvy sadrokartónových dosiek (4, 5) upevnených k rámu (14), za ktorými je parozábrana (6). Izolačná vrstva je tvorená minerálnou plsťou (7) hrúbky aspoň 150 mm. Vonkajšiu vrstvu tvoria nosné sadrovláknité alebo drevovláknité dosky (8), ku ktorým je upevnený kontaktný zatepľovací systém (9) zahŕňajúci dosky z minerálnej plsti (10) hrúbky 100 - 240 mm, lepiacu a armovaciu hmotu (11) a armovaciu sieťku (12) na nanesenie silikónovej omietky (13).

Description

Obvodová nosná stena nízkoenergetickej stavby

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka obvodovej nosnej steny nízkoenergetickej stavby, pozostávajúcej z kovových vertikálnych a horizontálnych nosníkov, z tepelne izolačných a, akustických a protipožiarnych vrstiev, parozábran a z krycích vrstiev.

Doterajší stav techniky

Okrem klasických murovaných konštrukcii sú v súčasnej dobe na trhu zastúpené aj drevostavby, ktorých steny sú tvorené základnou drevenou rámovou (alebo panelovou) konštrukciou, ktorá je obojstranne opláštená nosnými doskovými materiálmi ako napr. drevoštiepkovými, drevotrieskovými či preglejkovými doskami, sadrovláknitými doskami apod. Medzi doskami je sendvičová výplň, ktorú tvorí tepelná a zvuková izolácia parozábrana, prípadne vzduchová medzera, a z vonkajšej strany sa na dosky spravidla upevňuje fasádny zateplovací systém.

Namiesto drevených rámov sa v poslednej dobe presadzujú stále viacej kovové priestorové konštrukčné systémy. Oceľové nosné konštrukcie oproti dreveným vynikajú vyššou pevnosťou, lepšou požiarnou odolnosťou, menšou kondenzáciou vlhkosti (vyššou hodnotou rosného bodu), a taktiež lepšími zvukovoizolačnými vlastnosťami.

Kovové konštrukcie tvorí sústava zvislých a vodorovných nosníkov s výstuhami a opláštením. Nosníky môžu byť hrubostenné, napr. o priereze „L“ alebo „U“, ako je popísané napr. v úžitkovom vzore č. 17 159, ktorý rieši zabránenie vzniku tepelných mostov vo spojoch, a navrhuje oľahčenie nosníkov pomocou odľahčovacích otvorov.

S výhodou je možné pre oceľové konštrukcie použiť tenkostenné lisované plechové profily napr. o priereze „C“ alebo „U“, doplnené vhodnými výstuhami a spojovacími prvkami. Napr. z patentu GB 807 543 je známa kovová konštrukcia s profilmi, do ktorých sa vkladá vnútorná tepelná izolácia aj obvodový plášť z vlnitého plechu. Tiež zverejnená patentová prihláška CA 2 208 391 popisuje konštrukciu s vertikálnymi nosníkmi profilu „C“, do ktorých sa vkladá izolačný materiál izolácie a ktoré sú opatrené prestupmi a priechodkami pre elektroinštaláciu. Vo zverejnenej patentovej prihláške US 2006/0096229 je popísaný konštrukčný systém pozostávajúci z troch základných prefabrikovaných členov, ktoré sa vzájomne spájajú a tvoria základný rám konštrukcie. Prefabrikované profily sú tenkostenné plechové „C“ profily a „U“ profily, ktoré sú tvarovo odlišné pri stojinách, priečinkoch a trámoch. Niektoré profily sú opatrené odľahčovacími otvormi, ktorých nevýhoda ale pozostáva v tom, že nosný systém nespĺňa niektoré požiadavky na zvukovú izoláciu.

Nevýhoda doposiaľ známych obvodových stenových systémov spočíva vtom, že neobsahujú takú kombináciu nosných, výplňových a oplášťovacích prvkov, ktorá by sa vyznačovala jednoduchou a ľahkou montážou priamo na stavenisku, a zároveň vysokými tepelne a zvukovo izolačnými vlastnosťami, dlhou životnosťou a vysokou úžitkovou hodnotou, ktorá by bola vhodná na využitie u energeticky úsporných alebo nízkoenergetických stavieb.

Podstata technického riešenia

Vyššie uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje obvodová stena energeticky úspornej alebo nízkoenergetickej stavby podľa tohto technického riešenia, ktorá pozostáva z rámu z tenkostenných galvanizovaných „C“ profilov a „U“ profilov, a jej podstata spočíva vtom, že vnútornú kryciu vrstvu tvoria dve vrstvy sadrokartónových dosiek upevnených k rámu, za ktorými je uskutočnená parozábrana, izolačná vrstva je tvorená doskami z minerálnej plsti v hrúbke 150 mm a vonkajšiu vrstvu tvoria nosné sadrovláknité dosky prípadne drevovláknité dosky, na ktoré je aplikovaný mechanicky kotvený a doplnkovo lepený kontaktný zatepľovací systém s tepelne izolačnými doskami z minerálnej plsti v hrúbkach izolantu od 100 240 mm.

Vo výhodnom uskutočnení technického riešenia majú sadrokartónové dosky hrúbku 12,5 mm. Prvá vrstva sadrokartónových dosiek prekrýva spoje druhej vrstvy sadrokartónových dosiek. Výhoda zdvojenia a preplátania dosiek spočíva v tom, že sa zlepšujú akumulačné a akustické vlastnosti steny vrátane protipožiarnej odolnosti, čo znižuje nevýhodu ľahkých konštrukcii oproti tradičným stavebným materiálom (tehla, betón).

V ďalšom výhodnom uskutočnení technického riešenia minerálna plsť izolácie pozostáva z dvoch vrstiev hrúbky 100 mm a 50 mm a to z dôvodov zvýšenia požiarnej odolnosti, lepšej akustiky a jednoduchšej montáže. Dosky jednotlivých vrstiev musia mať stranový presah minimálne 150 mm.

Ďalej je výhodné, keď nosné sadrovláknité alebo drevovláknité dosky OSB 3 dosky majú hrúbku od 12,5 - 18 mm, a škáry medzi nimi sú pretmelené lepiacou a armovacou hmotou. Hrúbka od 12,5 - 18 mm je dostačujúca na ukotvenie kontaktného zatepľovacieho systému, a prekrytie škár zlepšuje tepelnú a zvukovú izoláciu.

Výhody obvodovej steny podľa technického riešenia oproti iným známym riešeniam spočíva najmä vtom, že je možná jednoduchá a rýchla montáž priamo na stavenisku, a obvodová stena vykazuje mimoriadnu požiarnu odolnosť pri požiari mimo budovy a veľmi dobrú požiarnu odolnosť samotnej nosnej konštrukcie pri požiari vo vnútri budovy.

Materiálová skladba obvodovej steny zodpovedá normovým požiadavkám na energeticky úsporné a nízkoenergetické stavby vrátane akumulácie blížiacej sa tradičným materiálom (tehla apod.). Skladba obvodovej steny predstavuje efektívne riešenie rosného bodu konštrukcie. Významným prínosom je taktiež veľmi dobrá akustika zabraňujúca prenikaniu vonkajšieho hluku.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie bude bližšie objasnené pomocou výkresov, na ktorých znázorňujú obr. 1 pohľad na rám obvodovej steny, obr. 2 perspektívny axonometrický pohľad na rez obvodovou stenou.

Príklady uskutočnenia technického riešenia

Rozumie sa, že ďalej popísané a zobrazené konkrétne príklady uskutočnenia technického riešenia sú predstavované pre ilustráciu, nie ako obmedzenia príkladov uskutočnenia technického riešenia na uvedené prípady. Odborníci znalí stavu techniky nájdu alebo budú schopní zistiť za použitia rutinného experimentovania väčší či menší počet ekvivalentov ku špecifickým uskutočneniam technického riešenia, ktoré sú tu špeciálne popísané. Aj tieto ekvivalenty budú zahrnuté v rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu.

Vonkajšia obvodová nosná stena 1 je tvorená rámom 14 z kovových profilov, a síce z vertikálnych tenkostenných galvanizovaných (Zn) plechových „C“ profilov 2, plniacich funkciu stĺpikov, a z horizontálnych tenkostenných galvanizovaných (Zn) plechových „U“ profilov 3, ktoré sú umiestnené vodorovne v hornej a spodnej časti steny 1, a ku ktorým sú pomocou nezobrazených samorezných skrutiek upevnené „C“ profily 2. Profily 2, 3 sú galvanizované Zn, výška rámu zodpovedá požadovaným normám na projektovanie obytných budov a obvyklá výška je 2750 mm, rozmery „C“ profilu 2 sú 50 x 150 x 1,5 mm (šírka x hrúbka x hrúbka oceľového plechu), rozmery „U“ profilu 3 sú 50 x 152 x 1,5 mm (šírka x hrúbka x hrúbka oceľového plechu).

Zo strany interiéru je k rámu 14 pripevnená prvá vrstva sadrokartónových dosiek 4 a druhá vrstva sadrokartónových dosiek 5. Ide o dosky protipožiarne, hrubé

12,5 mm, s minimálnou objemovou hmotnosťou 883 kg/m³. Sú zostavené tak, že prvá vrstva sadrokartónových dosiek 4 prekrýva spoje druhej vrstvy sadrokartónových dosiek 5. Spoje dosiek sú prekryté tmelom, a dosky 4, 5 sú k nosnej konštrukcii upevnené skrutkami HILTI S DD 01B v maximálnych rozostupoch do 40 mm. Pod doskami 4, 5 je parozábrana 6 Jutafol Reflex N150, hrúbka 0,18 mm. Dutina steny i medzi profilmi 2, 3 je vyplnená tepelnou a zvukovou izoláciou, a síce minerálnou plsťou 7 Airrock ND výrobcu Rockwool, s celkovou hrúbkou 150 mm, ktorá je zložená z dvoch vrstiev dosiek silných 100 mm a 50 mm. Objemová hmotnosť plsti 7 hrúbky 100 mm je aspoň 50 kg/m³, objemová hmotnosť plsti 7 hrúbky 50 mm je aspoň 45 kg/m³.

Ide o polomäkký pás z kamennej vlny (minerálnej plsti) spojený organickou živicou, v celom objeme hydrofobizovaný, narezaný na dosky.

Medzi základné vlastnosti minerálnej plsti 7 patria tepelne izolačné schopnosti, nehorľavosť a ochrana proti šíreniu plameňa a požiaru, zvuková pohltivosť, vodoodpudivosť a odolnosť proti vlhkosti (doska je v celom objeme hydrofobizovaná), ďalej paropriepustnosť a rozmerová stálosť.

Rozmery dosiek sú 1000 x 600 (625) v hrúbkach 100 mm a 50 mm.

Charakteristika použitej minerálnej plsti 7:

Vlastnosť	Označenie	Hodnota	Jednotka
Trieda reakcie na oheň	—	A1	—
Deklarovaný súčiniteľ tepelnej vodivosti		0,035	W.nT.K¹
Zvuková pohltivosť	vážená	a_w	0,90 / 60 mm	(-)
pri f = 0,25-4 kHz	a_N	0,97 / 60 mm 1,1/100 mm
Odpor proti prúdeniu vzduchu	r	12,0/120 mm	kPa.s.nT
Zaťaženie stavby vlastnou váhou	—	max. 0,840	kN.m'^J
Merná tepelná kapacita	Cp	840	J.kgTKľ¹
Bod topenia	tt	> 1000	°C

Vonkajšiu vrstvu steny 1_ tvoria sadrovláknité dosky 8 typu Vidiwall (výrobca KNAUF), hrubé 12,5 mm, o rozmeroch 1200 x 2000 mm, s minimálnou objemovou hmotnosťou 1160 kg/m³. Dosky 8 sú k nosnej konštrukcii z vonkajšej strany upevnené skrutkami HILTI S DD 01B v maximálnych rozostupoch do 40 mm. Spoje dosiek 8 sú pretmelené lepiacou a armovacou hmotou 11 Rockwool Ecorock.

Na sadrovláknitých doskách 8 je z vonkajšej strany upevnený kontaktný a zatepľovací systém 9, pozostávajúci z niekoľkých vrstiev. Na doskách 8 je minerálna plsť 10 FASROCK L hrúbky 140 mm, s minimálnou objemovou hmotnosťou 88 kg/m³, ktorá je upevnená pomocou nezobrazených držiakov izolácie EJOT - STR - A x 180 s prídavným tanierom. Držiaky sú umiestnené zvislo v rozostupoch max. po 200 mm. Na minerálnej plsti 10 je nanesená 3 mm hrubá vrstva lepiacej a armovacej hmoty 11, v ktorej je vtlačená armovacia sieťka 12 R 131, ktorá je prekrytá ďalšou 2 mm hrubou vrstvou lepiacej a armovacej hmoty 11 (Ecorock firmy Rockwool). Na fasáde je nanesená plastová omietka 13.

Čo sa týka minerálnej plsti 10 pre kontaktný a zatepľovací systém 9, je možné použiť najmenej dva nasledujúce príklady uskutočnenia:

TEPELNE IZOLAČNÁ DOSKA S KOLMÝMI VLÁKNAMI (príklad 1)

Doska (lamela) z kamennej vlny (minerálnej plsti) s orientáciou vlákien prevažne kolmo k povrchu dosky je spojená organickou živicou, v celom objeme je hydrofobizovaná. Doska je určená pre stavebné tepelné, protipožiarne a akustické izolácie vo vonkajších kontaktných zatepľovacích systémoch. Je vyvinutá na použitie ako doplnkovo celoplošne lepený a mechanicky prikotvený izolačný systém (ETICS) a nosný podklad pre tenké šľachtené štrkové výstužné a omietkové vrstvy priedušné pre vodnú paru.

Medzi základné vlastnosti dosky patria dobré tepelné izolačné schopnosti, nehorľavosť a ochrana proti šíreniu plameňa a požiaru, zvuková pohltivosť, vodoodpudivosť a odolnosť proti vlhkosti (doska je v celom objeme hydrofobizovaná), ďalej paropriepustnosť, rozmerová stálosť a odolnosť proti alkáliam.

Rozmery dosiek sú 1200 x 200 v hrúbke 140 mm.

Charakteristika použitej minerálnej plsti 10 v prvom príklade uskutočnenia:

Vlastnosť	Označenie	Hodnota	Jednotka
Trieda reakcie na oheň	—	A1	...
Deklarovaný súčiniteľ tepelnej vodivosti		0,042	W.m’ÍK·¹
Napätie v tlaku pri stlačení 10 %	^σ10	40	kPa
Pevnosť v ťahu kolmo k doske		80	kPa
Trieda pre toleranciu hrúbky	—	T5	—
Krátkodobá nasiakavosť	Wp	< 1	kg. m'²
Dlhodobá nasiakavosť	W,p	<3	kg.m'²
Zaťaženie stavby vlastni tiažou	—	max. 1,470	kN. m'^J
Merná tepelná kapacita	^CP	840	J.kg’VK·¹
Bod topenia	tt	> 1000	°C

TVRDÁ DVOJVSTVOVÁ TEPELNE IZOLAČNÁ DOSKA (príklad 2)

Tvrdá ťažká doska z kamennej vlny (minerálnej plsti) s integrovanou dvojvrstvovou charakteristikou, spojená organickou živicou, v celom objeme hydrofobizovaná. Horná veľmi tuhá vrstva o hrúbke do 20 mm zabezpečuje vysokú odolnosť proti mechanickému namáhaniu.

Doska je určená pre stavebné tepelné, protipožiarne a akustické izolácie vo vonkajších kontaktných zatepľovacích systémoch (ETICS). Doska je určená na použitie v systémoch ETICS mechanicky kotvených s doplnkovým lepením. Na kotvenie tepelne izolačných dosiek je nutné použiť systémové hmoždinky určené na kotvenie ETICS výrobcom systému a podkladanie taniera priemeru 90 alebo 140 mm.

Medzi základné vlastnosti dosky patria dobré tepelné izolačné schopnosti, nehorľavosť a ochrana proti šíreniu plameňa a požiaru, zvuková pohltivosť, vodoodpudivosť a odolnosť proti vlhkosti (doska je v celom objeme hydrofobizovaná), ďalej paropriepustnosť, rozmerová stálosť a odolnosť proti alkáliám.

Rozmery dosiek sú 1000 x 500 (600) v hrúbke 140 mm.

Charakteristika použitej minerálnej plsti 10 v druhom príklade uskutočnenia:

Vlastnosť	Označenie	Hodnota	Jednotka
Trieda reakcie na oheň	—	A1	...
Deklarovaný súčiniteľ tepelnej vodivosti	Ad	0,036	W.m’VK¹
Faktor difúzneho odporu	μ	1	(-)
Napätie v tlaku pri stlačení 10 %	010	20	kPa
Pevnosť v ťahu kolmo k doske	0mt	10	kPa
Bodové zaťaženie	Fp	250	N
Trieda pre tolerancie hrúbky	...	T5	...
Merná tepelná kapacita	^CP	840	J.kg'¹.K¹
Krátkodobá nasiakavosť	W_p	< 1	kg.m*
Dlhodobá nasiakavosť	W_lp	S3	kg. m*
Bod topenia	ti	> 1000	”C
Zaťaženie stavby vlastnou tiažou	...	max. 1,527	kN.m ~^ó

Priemyselná využiteľnosť

Obvodovú stenu podľa technického riešenia možno využiť na výstavbu energeticky úsporných a nízkoenergetických rodinných a bytových domov napr. aj ďalších stavebných objektov.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Obvodová nosná stena (1) nízkoenergetickej stavby, pozostávajúca z rámu (14) z vertikálnych tenkostenných plechových „C“ profilov (2) a z horizontálnych tenkostenných galvanizovaných plechových „U“ profilov (3), v ktorom je usporiadaná aspoň jedna izolačná vrstva, ďalej z parozábrany a z krycích vrstiev, vyznačujúca sa tým, že vnútornú kryciu vrstvu tvoria dve vrstvy sadrokartónových dosiek (4, 5) upevnených k rámu (14), za ktorými je parozábrana (6), izolačná vrstva je tvorená minerálnou plsťou (7) hrúbky aspoň 150 mm, a vonkajšiu vrstvu tvoria nosné sadrovláknité alebo drevovláknité dosky (8), ku ktorým je upevnený kontaktný zatepľovací systém (9) zahrňujúci dosky z minerálnej plsti (10) hrúbky od 100 - 240 mm, lepiacu a armovaciu hmotu (11) a armovaciu sieťku (12) pre nanesenie silikónovej omietky (13).

2. Obvodová nosná stena podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že sadrokartónové dosky (4, 5) majú minimálnu hrúbku 12,5 mm, a prvá vrstva sadrokartónových dosiek (4) prekrýva spoje druhej vrstvy sadrokartónových dosiek (5).

3. Obvodová nosná stena podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca satým, že minerálna plsť (7) izolácie pozostáva z dvoch vrstiev dosiek hrúbky 100 mm a 50 mm.

4. Obvodová nosná stena podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúca satým, že nosné sadrovláknité alebo drevovláknité dosky (8) majú hrúbku od 12,5 - 18 mm, a škáry medzi nimi sú pretmelené lepiacou a armovacou hmotou (11).