Systémy skládaných LOP při větších rozponech a vyšších nárocích na tepelně-technické, požární a akustické vlastnosti

TECHNOLOGIE LEHKÝCH OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ (LOP) A JEJICH MOŽNOSTI
Pro toto použití je nezbytné zvolit plášť, který bude nejen splňovat tepelně-technické požadavky, ale vyhovovat i zvýšeným statickým nárokům při namáhání větrem a dalšímu zatížení a obstojí i v případě požáru.

Bezpaždíkové systémy – kazetové stěny. Prostor C-kazety je vyplněn minerální vatou. Na zámek kazety, mezi kazetu a trapézový plech se vloží tepelně-izolační páska k přerušení tepelných mostů. Vzhledem k tomu, že kazety mají modul 600 mm, je hustota těchto míst vysoká a jak ukázala podrobná měření, i přes vkládanou pásku velmi degradují tepelně-technickou hodnotu pláště jako celku. Kazetové stěny – výhody:

• samonosné až na rozpon (vzdálenost sloupů) do 7,5 m i více, nahrazují paždíky,
• výhodné pro výrobní a skladové objekty i vysoké stavby, kde je mění vzdálenosti podpor (možno odstupňovat tl. plechu a tím zvyšovat statickou únosnost při zachování tloušťky pláště),
• vzduchová neprůzvučnost až 50 dB,
• součinitel prostupu tepla UN až 0,16 W/m²K^–1,
• požární odolnost EI do 45 min, EW do120 min. při vzdálenosti sloupů až 7,5 m,
• možnost volit vnější opláštění (vlnitý plech, lamely, fasádní kazety, sendviče, ACM desky).

SOUČASNÉ POŽADAVKY TEPELNĚ-TECHNICKÉ, STATICKÉ A AKUSTICKÉ NA LOP A NOVÉ MOŽNOSTI KAZETOVÉ STĚNY PRO JEJICH SPLNĚNÍ
Norma ČSN 73 0540-2 s jejími pozdějšími změnami a revizemi (10.2011) jednoznačně definuje požadovanou hodnotu (a doporučenou hodnotu) součinitele prostupu tepla UN (W/m²K^–1): 

Tyto hodnoty nemůže splnit žádná varianta „klasické“ kazetové stěny i přes sebelepší izolační pásky na úzkých přírubách – nosech kazet. Kazetový systém Rockprofil s použitím speciálně upravené izolace z minerální vaty – Rockwool Airrock ND, která se zářezem nasadí na zámek kazety a unikátních odstupových šroubů SFS intec, 40 mm. Již pro kazetu K120 a tl. vaty 155 mm dosahuje hodnoty U = 0,28 (W/m²K^–1). Dalším novým typem kazetové stěny s přerušenými tepelnými mosty je systém KI-KP Duotherm, kombinující výhody skelné minerální vaty uvnitř kazety s tuhými deskami minerální – kamenné vlny Nobasil FRE-P, překrývající nosy kazet a upravené na použití odstupových šroubů 30 mm SFS intec. Pro K 120 opět U ≤ 0,28 (W/m²K^–1).

Statika: Velkou roli při volbě pláště z kazetové stěny oproti sendvičovým panelům vodorovně položených ze sloupu na sloup má nová norma zatížení větrem ČSN EN 1991-1-4. Ta proti staré ČSN 73 0035 zásadně změnila zatížení větrem především na nárožích budov, kdy hodnoty proti původním jsou řádově vyšší. To způsobuje pro oblíbené a relativně levné fasády ze sendvičových PUR/PIR panelů, orientovaných horizontálně a kotvených do nosných sloupů, že pro nejčastější rozpětí pole kolem 6,0 m nelze sendvičové panely v běžných tloušťkách v nárožních oblastech použít bez pomocných mezisloupků. Totéž platí pro vysoké atiky.

U kazetové stěny pouhou změnou tloušťky plechu nosné kazety v nárožních oblastech nebo atikách kazeta staticky vychází. Nejsou tedy zde nezbytné mezisloupky, což zvláště u vyšších objektů vede ke značným úsporám.

Akustika: sendvičové panely dosahují z principu použitých materiálů hodnot vzduchové neprůzvučnosti kolem 25 dB u PUR a PIR panelů a cca 32 dB u minerálních panelů a to bez ohledu na jejich tloušťku. Prováděli jsme akustická měření Kazetového systému s přerušeným tepelným mostem:

POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA LOP 
U skládaných plášťů zatím neexistuje norma, která by řešila tzv. rozšířenou aplikaci výsledků zkoušek, jako je to již u sendvičových panelů.

Proto měly velký význam i ohlas naše požární zkoušky na skutečných objektech: během požáru experimentálního objektu reálné velikosti v Mokrsku v roce 2008 na skutečném rozpětí 6,00 m a v projektu ČVUT – COMPFIRE v PAVUS Veselí n. L. v r. 2011 až na rozpětí 7,5 m. Zde se dále kromě vnějšího trapézového plechu zkoušely i skladby s vnějším pláštěm z fasádních lamel, fasádních kazet, ACM desek i hybridní systém kazeta + minerální sendvičový panel.

Všechny výsledky zkoušek potvrdily, že kazetová stěna má vynikající parametry v požární odolnosti na celistvost, tedy na prošlehnutí plamene – parametr E. Délka většiny zkoušek byla omezena trváním pokusu 120 min a nikdy v celistvosti systém neselhal. To obecně neplatí u sendvičových panelů, kdy většina zkoušek končí rozšířením spáry mezi panely a prošlehnutím plamene. Nejlepší výsledky vykazuje systém ROCKPROFIL nebo KI-KP Duotherm s předsazenou minerální vatou.

CHYBY PROJEKTANTŮ, REALIZÁTORŮ A SNAHY O LEVNÉ NAHRAZENÍ KVALITNÍCH LOP 
Chybou je považovat hodnotu součinitele prostupu tepla vlastního izolantu za vlastnost celého pláště: např. skladba plášť „klasické“ kazetové stěny v tl. 200 mm jako celek dosahuje součinitel prostupu tepla UN hodnoty jen 0,50 W/m²K^–1.

Dalším velkým nedostatkem je vkládání tenčího izolantu do kazety určité tloušťky.

Podceňuje se statika. Kazeta, jako tenkostěnný nosný prvek, má svou únosnost odvozenou od konkrétní geometrie příčného řezu, velikosti, rozmístění a tvaru výztuh široké pásnice, tvaru profilování stojiny a především od šířky a zakončení úzké pásnice. Na trhu je mnoho typů kazet, proto pro každý konkrétní typ kazety platí konkrétní
tabulky únosnosti a nelze je vzájemně zaměňovat! 

U systémů, kde je mezi kazetou a vnějším pláštěm nosný rošt nebo u systémů ROCKPROFIL a KI-KP Duotherm, je nutné tabulkové únosnosti profilů v tlaku redukovat.

Ekonomický tlak na stavbách vede často montážní firmy i projektanty ke snahám nahradit kvalitní systém kazetové stěny s redukovanými tepelnými mosty za různé „modifikace“, a to za účelem snížení pořizovací ceny, což ale následně značně navýší provozní náklady budovy.

Systems of Combined External Light-Weight Cladding for Longer Spans and Higher Requirements for Thermo-Technical, Fire and Acoustic Properties
For construction of insulated walls, especially those of commercial, industrial and storing objects, new systems are used. Most frequent are the so-called cassette walls and sandwich panels filled with PUR, PIR or mineral wool. This article is focused on insulated wall coverings in objects with longer distance (6 m and more) between supports, in this case supporting poles.

Autor

• Ing. Lebr Miloš CSc.