Kovové pláště budov ze sendvičových panelů a tenkostěnných kazet – krátké porovnání a meze systémů

• Foto

SENDVIČOVÉ PANELY

Jsou složeny zpravidla ze dvou plechů, které vyplňuje tepelná izolace požadované tloušťky, vše spojeno do jednoho pevného prvku. Jako tepelná izolace se v sendvičových panelech užívá polyuretan (PUR), polyisokyanurát (PIR, redukovaná hořlavost), minerální vlna, méně skelná vata a polystyren. Je-li potřebná zvuková pohltivost, je možno dodat interiérový plech v děrovaném provedení. Dále jsou nabízeny i speciální panely „agro“, kde je vnitřní kovový plášť zpravidla nahrazen plastem či speciálním povlakem či panely jednostranné (na druhé straně folie či střešní folie) nebo i panely, kde vnější plášť panelu je tvořen nikoli plechem, ale přírodní keramickou deskou (systém Giano např.) či deskou z kamene (např. systém Isoparstone).

KAZETOVÁ STĚNA

Kazetová stěna je složena z válcovaného tenkostěnného profilu tvaru „C“, (zpravidla o výšce – modulu 600 mm), který je vodorovně kotven k nosné konstrukci – vnějšímu líci sloupů z oceli či betonu. Jednotlivé kazety do sebe navzájem zapadají zámky, do kazet se vkládá tepelná izolace z desek z minerální vlny či skelných vláken a na úzkou přírubu – ukončující horizontální „nos“ kazety se pak montuje vnější plášť z trapézového či vlnitého plechu, fasádních lamel, kazet či kompozitních panelů. Z důvodu minimalizace tepelného mostu na styku kazety a vnějšího pláště a pro splnění tepelně- technických požadavků pláště dle příslušných norem se v současnosti užívají zejména kazetové stěny s přerušeným tepelným mostem – tj. s předsazeným pláštěm (ROCKPROFIL či KI-KP Duotherm). Minerální vata má větší tloušťku než je celková tloušťka (hloubka) kazety a vnější plášť je připevněn speciálními distančními šrouby, které izolaci nestlačují. Tepelný (a také akustický) most je pak z větší části odstraněn. Systém je spolehlivý.

KAZETOVÁ STĚNA V SOBĚ INTEGRUJE NĚKOLIK FUNKCÍ:

a) vytváří jednotný nerušený vnitřní líc stěny s kvalitní povrchovou úpravou, vnější plášť je variabilní při stejném interiéru;
b) je to samonosný prvek, který tvoří i nosnou konstrukci izolace a vnějšího pláště, odpadají zde tedy paždíky (= úspora);
c) otvory ve stěnách, okna a dveře, se nejčastěji řeší vloženými výztuhami do kazet – interiér stěny zůstává bez dalších nosných prvků;
d) umožňuje rychle uzavřít budovu namontováním jen kazet, čímž jsou umožněny stavební práce uvnitř haly a následně lze pokračovat v montáži izolace a vnějšího pláště (často významné u velkých staveb).
e) Kazetovou stěnu je možno dimenzovat i na velké vzdálenosti podpor až do 7,5 metrů a to i do velkých výšek. Toto není možné u sendvičových panelů, kde je únosnost omezena nižší profilací a nižší užívanou tloušťkou plechu panelů.
f) I při velkých rozponech nad 6 m si kazetová stěna uchovává protipožární vlastnosti.
g) Kazety mohou být vyrobeny také děrované – pro stěnu s akustickou absorpcí.

Praktická poznámka pro navrhování kazetových stěn s předsazeným pláštěm

U systému kazetových stěn s předsazeným pláštěm, např. systému ROCKPROFIL a systémů podobných je třeba si uvědomit, že distanční šroub, který slouží k upevnění vnějšího fasádního trapézového či vlnitého profilu ke kazetě, nezajistí tuhé podepření úzkých tlačených pásnic kazet. Toto podepření je naopak poddajné a proto ke statickému posouzení kazet nelze použít přímo hodnoty ze statických tabulek kazet. Statické vlastnosti těchto systémů závisí na geometrii příčného řezu kazety, což se liší podle výrobce. Proto užití jednotlivých typů nosných kazet bylo třeba staticky vyzkoušet a numericky modelovat. Dále již lze výsledky zkoušek (redukci únosnosti) vhodným způsobem extrapolovat, což je nutno vždy řešit s dodavatelem systému. Pro rozdílnou profilaci kazet u jednotlivých výrobců nelze použít stejné hodnoty redukce únosnosti kazety v tlaku. Některé typy kazet na trhu jsou pro odstupové šrouby nevhodné. Řádná statická únosnost stěny je předpokladem i pro její požární odolnost.

Je nutno též posoudit množství šroubů pro upevnění kazet ke konstrukci i z tohoto pohledu. Svislou hmotnost vnějšího pláště je nutno zajistit – tedy podepřít – jiným způsobem než přes tento šroub, v praxi nosným prvkem (L profilem u soklu budovy, výztužným prvkem u atiky či jiným staticky ověřeným způsobem).

Firma Kovové profily jako spoluautor systémů ROCKPROFIL či KI-KP Duotherm poskytne v případě zájmu statickou podporu a směrné detaily pro provedení. Statické posouzení pláště je nezbytné pro každé užití těchto systémů, zejména v případech, kdy je požadována interakce nosné konstrukce a stěnového pláště.

LETOŠNÍ NOVINKY V SYSTÉMECH KAZETOVÝCH STĚN S PŘEDSAZENÝM PLÁŠTĚM

ROCKPROFIL 80 a hybridní systémy

Jedním z nejpropracovanějších typů kazetových stěn s přerušeným tepelným mostem a předsazeným pláštěm je systém ROCKPROFIL s přesahem izolace 40 mm. U něj byla reálnou požární zkouškou ověřena požární odolnost systému nejen opláštěného „klasicky“ trapézovými profily, ale též vlnitými profily, fasádními lamelami a kazetami, kompozitními panely a hybridní systém, tedy kazetová stěna, kde vnější plášť je tvořen nikoli tenkostěnnými profily, ale sendvičovým panelem.

Tento často používaný stěnový izolační plášť se dočkal dalšího zlepšení zavedením systému ROCKPROFIL 80, kde izolace je dodávána – pro ještě lepší odstranění tepelných mostů – s přesahem 80 mm, nikoli s přesahem 40 mm, jako je u původního systému ROCKPROFIL.

Letos v létě byly testovány v akreditované zkušební laboratoři CSI Praha kazetové stěny s přesahem izolace přes nosy kazet 80 mm v klasickém provedení (se svislým trapézovým plechem) a také stěny hybridní, kde vnější opláštění kazetové stěny tvoří horizontálně osazený sendvičový panel se skrytým zámkem na jednosměrném roštu. Překrytí nosů kazet 80 mm silnou izolací dokáže ještě lépe eliminovat tepelné mosty, ale logicky také akustické mosty, jak ukazují výsledky. Kazetové stěny ROCKPROFIL pak byly také nově přeměřeny z hlediska tepelně izolačních vlastností ve Weissově komoře CSI (pouze stěny s přesahem izolace 80 mm a s trapézovým plechem).

Současně je třeba upozornit, že zvětšením odstupu na 80 mm se ještě výrazněji projevuje netuhé podepření úzkých pásnic kazet, a proto je třeba použít správný redukční součinitel pro tabulkovou únosnost kazety v tlaku.

Kazetové stěny s kazetami z perforovaného plechu

Jsou vhodné na vnitřní dělicí a vnější pohltivé stěny a zástěny hlučných technologických zařízení, stejně jako pro odhlučnění dopravních koridorů, dálnic, příjezdů k obchodním centrům apod. (pro svoji dobrou zvukovou pohltivost a zejména malou plošnou hmotnost se hodí i na mosty a estakády), vážená laboratorní pohltivost dosahuje hodnoty α_w = 1,00 (–) na straně perforací. Největší rozsah použití je vidět u dálnic v Německu, Chorvatsku a Slovinsku, sporadicky i u nás, dílčí aplikace pak ve hlučných provozech (lisovny, svařovny, ale i prodejny, haly letišť, velíny apod.), kde je nutno zamezit odrazy hluku a šíření hluku v interiérech.

Kazetové stěny s kazetami z plného plechu

Používají se na standardní vnější obvodové pláště zateplených staveb – ať už se jedná o průmyslové výrobní a skladovací haly nebo také o pláště občanských staveb (nákupní a komerční centra, multikina apod.). V Tabulce 1 jsou uvedeny skladby s vnějším svislým trapézovým plechem (standardní a nejlevnější provedení). Tabulka 3 ukazuje skladby hybridní, tj. kazetové stěny se sendvičovým minerálním panelem na vnější straně. Tyto lehké montované stěny dosahují útlumu až R_w = 59 dB (jedná se o laboratorní váženou hodnotu) – což je při tloušťce 360 mm a plošné hmotnosti jen 42 kg/m² pozoruhodná, u jiných systémů těžko dosažitelná hodnota.

Velmi dobré akustické i tepelné hodnoty vylepšeného a rozšířeného systému ROCKPROFIL, který vykazuje i vynikající požární odolnost odzkoušenou na velkoplošných modelech fasád (open-air testy v Mokrsku a ve Veselí n/L), tak opět zvětšují jeho použitelnost a užitečnost. Za sebe hovoří také naše referenční stavby, mnohé z nich v kategorii energeticky úsporných budov (výběr jen z ČR): Narex Česká Lípa, TESCO Stores (např. Boskovice, Holešov, Horní Slavkov, Chrudim, Hradec Králové, Praha – Chodov, Praha – Skalka, Rakovník, Říčany, Sušice, Šternberk, Vimperk, Vlašim a další), řada výrobních a logistických a velkých skladových hal, elektrárny, např. kotelna Elektrárny Ledvice, Telecom Votice, Huisman Konstrukce – výrobní hala Sviadnov.

Z podkladů společnosti Kovové profily, spol. s r. o.

Metal Envelopes of Buildings Made of Sandwich Panels and Thin-Walled Cassettes – Brief Comparison and Systems Limitations Description
Due to the need of fast construction, high long-term utility value of buildings with relatively low costs, the systems of metal insulated building envelopes are often used in business, industrial, storage and other systems in the construction industry. What is utilized most frequently are sandwich panels as well as self-bearing walls–the so-called wall cassettes. Both systems have their own basic features as well as pros and cons, what is described briefly in the following paragraphs.

Autor

• (red)