Pozemní stavitelství IV.

Transkript

1 Pozemní stavitelství IV. Bakalářský studijní program Ing. Jiří Ježek 2014 České Budějovice 1

2 Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 1. vydání ISBN Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, 2014 Vydala: Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Okružní 10, České Budějovice Za obsahovou a jazykovou správnost odpovídají autoři a garanti příslušných předmětů. 2

3 Obsah Kapitola 1 - Lehké obvodové pláště I. (LOP I.) Typy lehkých obvodových plášťů Požadavky na lehké obvodové pláště Prvky LOPu kostra pláště Prvky LOPu Výplně pláště Kapitola 2 - Lehké obvodové pláště II. (LOP II.) spoje Prvky spojů Těsnění Spojovací a připevňovací články Spoje mezi prvky nosné kostry pláště a rámových dílců Kapitola 3 - Lehké obvodové plášťě III. (LOP III.) kotvení Funkční vlastnosti Poloha kotevní konstrukce Kapitola 4 - Prosklené stěny Destrukce skleněných výplní Šíření tepla skleněnými výplněmi Šíření zvuku skleněnými výplněmi Kapitola 5 - Příčky I Rozdělení příček Požadavky na příčky Tuhost, únosnost a stabilita příček Akustické vlastnosti Požární odolnost Tepelné vlastnosti příček Zdravotní nezávadnost Životnost příček Voděodolnost Požadavky na údržbu

4 Kapitola 6 - Příčky II Zděné příčky Betonové a železobetonové Sklobetonové příčky Montované příčky Příčky z lehkých izolačních desek Skleněné příčky Příčky vápenosádrové, sádrové nebo z cementové malty (rabicka) Příčky s kovovou a dřevěnou kostrou Ostatní příčky Kapitola 7 - Podlahy I Vlastnosti podlah Dělení podlah Typizační a konstrukční zásady Kapitola 8 - Podlahy II Podlahy na podkladech s mokrými procesy Suché podklady Povrchové úpravy podlah Kapitola 9 - Otvorové výplně I Okenní otvory z hlediska tepla, zvuku, světla Kapitola 10 - Otvorové výplně II Pokračování okenních otvorů z hlediska tepla, zvuku a světla Přirozené větrání, hnaný déšť Kapitola 11 - Otvorové výplně III Provoz a bezpečnost oken Konstrukce a detaily oken Kapitola 12 - Otvorové výplně IV Světlíky Dveře Vrata

5 12.4 Výkladce Kapitola 13 - Zateplení obvodových stěn Zateplení z vnější strany Kontaktní zateplovací systémy (ETICS) Zateplovací systémy s provětrávanou mezerou Sendvičové izolační systémy Zateplení z vnitřní strany Předsazená příčka Sendvičová deska Návrh zateplení Použitá literatura

6 Kapitola 1 - Lehké obvodové pláště I. (LOP I.) KLÍČOVÉ POJMY - LOP, plášť, kostra, prvky LOPu, tepelné mosty, výplně pláště, konstrukce CÍLE KAPITOLY - seznámení s druhy LOP, jejich dělením, funkčními požadavky na LOP, rozdělení prvků LOPu kostra a výplň. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 8 hodin VÝKLAD 1.1 Typy lehkých obvodových plášťů Lehké obvodové pláště se dělí podle jeho vztahu k nosné konstrukci objektu: a) vestavěné b) představěné U vestavěného pláště jsou jednotlivé konstrukční elementy vkládány mezi stropní konstrukce. Proto jsou namáhány vlivem zatížení od hmotnosti pláště na tlak, který je přímo přenášen do stropní konstrukce a vlivem vodorovného zatížení tlakem nebo sáním větru na ohyb. U představěného pláště jsou jednotlivé konstrukční elementy předsazeny před stropy a zavěšeny na nosnou konstrukci objektu. Ze statického hlediska dochází vlivem vodorovného zatížení tlakem či sáním větru k namáhání na ohyb. 6

7 Obrázek 1: Statické působení vestavěného pláště zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] Obrázek 2: Statické působení představěného pláště zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] Podle polohy vestavěného pláště k nosné konstrukci rozeznáváme: a) plášť je vložen mezi svislé konstrukce b) plášť je předsazen před svislé konstrukce, buď průběžný, nebo přerušovaný c) plášť je odsazen za svislou nosnou konstrukci 7

8 Obrázek 3: Varianty řešení vestavěného pláště vzhledem k svislé nosné konstrukci zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Podle polohy představěného pláště k nosné konstrukci rozeznáváme: a) plášť je předsazen i před nosnou kci objektu, svislá kce je přiznaná nebo nepřiznaná b) plášť je přerušován svislou nosnou konstrukcí Obrázek 4: Varianty řešení představěného pláště vzhledem k svislé nosné konstrukci zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Oba typy LOP mohou být z hlediska konstrukce řešeny jako: 8

9 1. Panelového typu: LOP vytvářen z jednotlivých plošných dílců na výšku 1 podlaží, vyjímečně i více. Dílce jsou kotveny přímo do vodorovné stropní kce vyjímečně do svislé kce. 2. Kostrového typu: Nosnou částí pláště je kostra předem sestavená z jednotlivých tyčových prvků jednosměrně orientovaných (svisle, vodorovně, kombinovaně). Do vytvořené kostry jsou vsazovány jednotlivé výplně. 3. Kombinovaného typu: V zásadě vycházejí z kce panelového typu se záměrem eliminovat některé nevýhody základních typů. Do vytvořené kostry jsou vsazovány panely nezávisle na poloze vlastní nosné kce Obrázek 5: Konstrukce LOP panelového typu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 9

10 Obrázek 6: Konstrukce LOP kostrového typu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Obrázek 7: Konstrukce LOP kombinovaného typu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 10

11 1.2 Požadavky na lehké obvodové pláště a) Požadavky statické: LOP namáhán zatížením: 1) Stálým vlastní hmotnost 2) Nahodilým zatížení větrem, tepelnými změnami, popř. montáží b) Odolnost vůči tvarovým změnám: především délková roztažnost vlivem tepelných změn c) Odolnost vůči mechanickým nárazům: účinek proti nárazům měkkými předměty (náraz člověka či zvířete), u neprůhledných částí zajistit navíc odolnost vůči nárazům tvrdými předměty. d) Požadavky z hlediska zvukové izolace: vzduchová neprůzvučnost e) Požadavky světelné techniky: hlavně činitel denní osvětlenosti f) Požadavky z hlediska tepelné techniky: Jedná se především o: tepelný odpor neprůsvitných kcí v ustáleném a neustáleném stavu tepelné mosty v neprůsvitných částech koeficient prostupu tepla neprůsvitných a průsvitných kcí větrání otevíranými částmi průsvitných kcí tepelná stabilita místností kondenzace vodní páry a vypařování vlhkosti v neprůhledných výplních vzduchová propustnost spár a styků spotřeba energie na vytápění g) Požadavky z hlediska požární odolnosti: šíření požáru do vyšších podlaží a zabránění přenosu ohně do interiéru průhlednými výplněmi h) Ochrana proti blesku: zajišťuje se jímacím zařízením, při použití LOPu jako svodu musí být spodní okraj uzemněn 11

12 1.3 Prvky LOPu kostra pláště a) Zásady návrhu prvků kostry: Návrh prvků LOP se v zásadě shoduje s principy návrhu kovových nosných konstrukcí namáhaných na ohyb. Snaha o maximální vylehčení konstrukce při max. momentu setrvačnosti vede i zde k úsporným profilům, k nimž patří: dutý obdélníkový profil profil I ve svých základních tvarech Prvky nosné kostry jsou v převážné míře vyráběny z uhlíkové oceli, hliníkových slitin, někdy i z nerezavějící oceli. Závažnou nevýhodou běžně používané oceli je nízká odolnost vůči atmosférické korozi, poměrně obtížná tvarovatelnost, značná hmotnost a možnost obtížného přerušování tepelných mostů. Antikorozní ocel se vzhledem ke své poměrně vysoké ceně uplatňuje ve formě tenkostěnných profilů. U hliníkových slitin s výbornými tvarovatelnými vlastnostmi je nevýhodou nižší modul pružnosti a vyšší cena. b) Přerušování tepelných mostů Pro přerušování tepelných mostů je rozhodující předpokládaná vnitřní teplota, relativní vlhkost vzduchu a způsob vytápění a větrání. Způsoby přerušování tepelných mostů lze v zásadě rozdělit do tří základních skupin: a) tepelně izolační vložkou v konstrukčně nečleněných profilech, b) tepelně izolační vložkou v konstrukčně členěných prvcích kotvy, c) vnitřním obkladem tyčových prvků. Vsazená tepelně izolační vložka bývá ze syntetického kaučuku, PVC, popř. pěnových hmot. Vzájemného spojení je dosahováno buď využitím mechanické pevnosti tepelně izolační vložky nebo pomocí spojovacích prostředků, např. sešroubováním nebo lepením epoxidovým lepidlem. U případu add b) je rozčlenění profilů zároveň využíváno pro montáž výplní. Vnitřní obklad tyčových prvků je poměrně málo užívaným způsobem pro přídavnou operaci při montáži. 12

13 Obrázek 8: Způsoby přerušování tepelných mostů pomocí tepelně izolační vložky v konstrukčně nečleněných profilech zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Obrázek 9: Způsoby přerušování tepelných mostů vnitřním obkladem tyčových prvků zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 13

14 1.4 Prvky LOPu Výplně pláště A) Konstrukce výplní: Podle funkce a konstrukce výplní rozeznáváme: a) výplně neprůsvitné b) výplně průsvitné: b1) pevné, b2) otevíravé Neprůsvitná výplň zahrnuje 3 části: a) vnější plášť, b) tepelně izolační vrstvu, c) vnitřní plášť LOP lze řešit i s tepelnou izolací umístěnou mimo vlastní konstrukci. K takovým případům dochází např. u výškových objektů, kde se funkce neprůsvitné výplně redukuje často jen na funkci vnějšího pláště jako samostatné vrstvy a obvodový plášť nabývá z konstrukčního hlediska povahy pláště bez tepelné izolace. Důvodem bývají přísné požární předpisy vyžadující ohnivzdorné parapety. Výplňová konstrukce pak je prováděna buď ve formě cihelné vyzdívky, nebo jako železobetonová. B) Neprůsvitné výplně: Neprůsvitné výplně tepelně izolovaného LOP na předchozím obrázku mohou být řešeny dvojím způsobem: a) s tepelnou izolací v rámci vlastní konstrukce LOP při použití vrstvených výplní b) s tepelnou izolací umístěnou mimo vlastní konstrukci LOP při použití výplní bez tepelně izolační funkce 14

15 A jednovrstvá neprůhledná výplň s parapetní vyzdívkou s dostatečnou tepelně izolační schopností B jednovrstvá neprůhledná výplň se silikátovým parapetem vně izolovaným C jednovrstvá neprůhledná výplň se silikátovým parapetem izolovaným na vnitřní straně D vícevrstvá tepelně izolační neprůhledná výplň s neizolovaným silikátovým parapetem Obrázek 10: Varianty představěných stěn ze silikátovým parapetem z hlediska neprůsvitných výplní zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Výhody řešení s tepelnou izolací mimo vlastní konstrukci pláště: a) zvýšená odolnost stěny proti požáru, b) vyšší tepelně akumulační schopnost stěny c) vyšší schopnost izolace proti hluku, d) dokonalejší odolnost vůči nárazu zevnitř objektu, e) kotvení parapetu pro kotvení kostry LOP v podružných podporových bodech, f) využití parapetu k podélnému ztužení nosné konstrukce objektu g) odstranění psychlogických námitek proti povrchovým materiálům a tloušťce LOP 15

16 Nevýhody řešení s tepelnou izolací mimo vlastní konstrukci pláště: a) zvýšení hmotnosti objektu, b) celkové zvýšení pracnosti při provádění objektu včetně zavedení mokrého procesu, c) větší prostorové nároky na konstrukci LOP, snížení užitné půdorysné plochy a tím i ovlivnění celkových nákladů na obestavěný prostor, d) nepříznivé vzájemné ovlivnění dvou rozdílných technologií a účinek jejich sloučení. Realizace LOP s neprůsvitnými výplněmi bez tepelné izolace jsou ojedinělé častěji se vyskytují u prosklených stěn, kde se neprůsvitné výplně omezují na úzké vodorovné pásy, které kryjí čela stropních konstrukcí. Neprůsvitné výplně mohou být: a) jednovrstvé b) vrstvené Výplně jednovrstvé mohou být kryty z těchto materiálů: a) smaltované nebo opaktní sklo, popř. sklo s drátěnou vložkou, b) ocelový plech smaltovaný, poplastovaný nebo z patinující nízkolegované oceli Atmofix (tj. ocel obsahující malé množství Cu, Cr, Ni, P a další legující prvky, např. Mo) ve tvaru prolisovaných nebo profilovaných desek, c) hliníkový plech s vypalovanými laky, anodicky oxidovaný popř. ve formě profilovaných či prolisovaných desek, d) plech z antikorozní oceli ve formě prolisovaných nebo profilovaných desek, e) prolisované nebo vyztužené desky z měděného plechu s matnou povrchovou úpravou, f) prolisované nebo profilované desky z plastů, zejména hpvc, 16

17 g) vláknitocementové desky i s různými barevnými odstíny, h) překližky z tvrdého dřeva Výplně vrstvené mohou být rozděleny do tří základních skupin: a) neprůsvitné výplně sendvičového typu: mají tuhé izolační jádro voštinové, z podélně děrovaných, izotropních, nebo prostorových jader, b) neprůsvitné výplně krabicového typu: jejich celistvost je zajišťována mechanickým spojem, svařením nebo lepením jednotlivých částí po obvodě c) neprůsvitné výplně dělené: principem těchto výplní je nezávislé vkládání jednotlivých vrstev do nosného rámu stěnového panelu (u panelového typu) nebo do nosného roštu (u kostrového typu). Obrázek 11: Neprůhledné výplně sendvičového tipu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 17

18 Obrázek 12: Neprůsvitná výplň krabicového typu a) s výztužným rámem b) bez výztužného rámu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Obrázek 13: Neprůsvitná výplň dělená: a) s děleným uspořádáním všech vrstev b) celistvá výplň s vnějším obkladem zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 18

19 Vnitřním materiálem může nejčastěji být: a) sádrokartonové desky, b) desky z aglomerovaného dřeva (např. překližky, dřevotřískové, dřevovláknité desky, Umakart), c) minerálněvláknité desky c) Spoje neprůsvitných výplní: Spojování neprůsvitných výplní lze provádět 3 základními způsoby: a) lepením: a1) pomocí přídavné adhezní vrstvy (lepidla): - kontaktním lepením definitivní pevnost spoje je hned po dotyku slepovaných ploch (lepení se uplatňuje spíše jako pomocné) - klasickým lepením definitivní pevnosti se dosahuje až za určitou dobu potřebnou k vyschnutí nebo polymerizaci lepidla, a2) bez použití přídavné adhezní vrstvy (tzv. lepení autoadhezí): - vyplnění uzavřené dutiny v neprůhledné výplni plastem vypěňovaným in situ, při kterém dochází k přilnutí vznikající tepelně izolační vrstvy na povrchu plášťů, - kontaktní kladení vrstev po obvodě na tuhé izolační jádro typickým příkladem je kontaktní laminování polyesterové pryskyřice vyztužené skelnými vlákny přímo na povrch sendviče, b) svařováním: u kovových prvků zejména u výplní krabicového typu c) mechanicky: c1) spojování šrouby, c2) svěrné spoje, c3) fixování na obvodový plášť lišty obíhající po obvodě konstrukce 19

20 Obrázek 14: Použití svěrných spojů při vytváření neprůsvitných výplní zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] d) Ochrana neprůsvitných výplní proti fyzikálním vlivům: Hledisko ochrany proti difuzi a kondenzaci vodních par je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících skladbu neprůhledných výplní. Zabránění kondenzátu lze aplikovat 3 způsoby: a) navrhnout skladbu jednotlivých vrstev tak, aby nedošlo v provozních podmínkách ke vzniku kondenzační oblasti uvnitř dílce, b) vytvořit hermeticky uzavřenou konstrukci při použití materiálů s vysokým difuzním odporem na povrchu dílce, c) v případě, kdy se nelze kondenzaci uvnitř dílce vyhnout zajistit plynulý odvod kondenzátu bez nepříznivého ovlivňování materiálů. Z tohoto hlediska rozeznáváme 3 typy neprůsvitných výplní: a) odvětrávané: jsou obvykle u dělených výplní b) respirující: principem respirující výplně je dosažení vhodného poměru mezi prostupem vodní páry mezi vnitřním a vnějším pláštěm na vnitřní stranu tepelné izolace se umisťuje materiál s vysokým difuzním odporem nebo s použitím parotěsné zábrany (např. tenké Al fólie) c) parotěsné utěsnění po celém obvodě 20

21 Výskytu vysokých povrchových teplot vnějšího pláště neprůsvitných výplní je nutno věnovat náležitou pozornost z následujících důvodů: a) Vzrůstem teploty vnějšího pláště dochází k jeho roztahování. Pokud konstrukce výplně samé či způsob jejího osazení do nosné kostry obvodového pláště toto roztahování neumožňuje, dochází ke vzniku vnitřního pnutí, které může způsobit deformaci vnějšího pláště, popř. při nízkém modulu pružnosti materiálu vnějšího pláště i k popraskání. b) Vzhledem k častým velkým rozdílům mezi teplotou osluněného vnějšího povrchu výplně a vnějšího vzduchu vzniká v případě použití skleněných tabulí pro tento účel nebezpečí, že nerovnoměrným nebo náhlým ochlazením povrchu dojde k tepelnému šoku. c) Přehřátí vnějšího povrchu tepelně izolační vrstvy může při použití některých materiálů s nízkým bodem měknutí či nízkou odolností proti zvýšeným teplotám způsobit vážné poruchy funkce výplně. d) Vytvořením vysokého teplotního spádu mezi vnějším a vnitřním povrchem dochází k přehřívání vnitřního prostoru a tím k narušování vnitřního prostředí. Nadměrné tepelné zisky je možno řešit: ochlazováním osálané plochy, zvýšením odrazivé schopnosti neprůsvitné výplně, cloněním plochy před přímým dopadem slunečních paprsků. Obrázek 15: Řešení ventilačních otvorů u odvětrávaných výplní a jejich umisťování zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 21

22 Obrázek 16: Vliv tloušťky vzduchové mezery na průběh teplot v neprůsvitné výplni při slunečním sálání: 1 vnější plášť: modrozelené transparentní sklo 2 tepelná izolace: pěnový polystyren zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN PUŠKÁR, A. a kol., Obvodové pláště budov fasády. Bratislava: JAGA. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1) Nakreslete a popište statické působení vestavěného a 2 možnosti představěného pláště. 2) Nakreslete a popište polohové varianty vestavěného a představěného pláště. 3) Jak se dělí z konstrukčního hlediska LOP a jaké jsou na ně kladeny požadavky? 22

23 4) Porovnejte materiálové výhody a nevýhody prvků nosné kostry LOP, jaké úsporné profily se používají, jaký je rozdíl v technologii zpracování ocelových, plastových a Al profilů? 5) Jaké jsou způsoby přerušování tepelných mostů u Al profilů (u každého způsobu nakreslete min. 1 příklad)? 6) Nakreslete varianty představěných stěn ze silikátovým parapetem z hlediska neprůsvitných výplní, uveďte výhody a nevýhody řešení s tepelnou izolací umístěnou mimo vlastní konstrukci LOP při použití výplní bez tepelně izolační funkce. 7) Jaké materiály mohou být použity na neprůsvitné jednovrstvé výplně a jakého konstrukčního typu mohou být výplně vrstvené s možnou materiálovou specifikací vnitřního pláště? 8) Nakreslete a popište na schématech (pro každý typ 1 příklad) neprůsvitnou výplň: sendvičového typu, krabicového typu s výztužným rámem a bez něho, dělenou. 9) Jakým způsobem se řeší u krabicového typu s celokovovou konstrukcí tepelná roztažnost vnějšího pláště, jaké jsou 3 základní způsoby spojování neprůsvitných výplní? 10) Jaké mohou být varianty svěrných spojů s uvedením 1 příkladu pro každou variantu? 11) Jaké rozeznáváme typy neprůsvitných výplní z hlediska zabránění kondenzátu, uveďte na schématu příklad řešení ventilačních otvorů u odvětraných výplní. 12) Jak je možno řešit nadměrné zisky a jaký vliv má umístění odrazových fólií na průběh teplot v neprůsvitných výplních. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 23

24 Kapitola 2 - Lehké obvodové pláště II. (LOP II.) spoje KLÍČOVÉ POJMY -LOP, prvky LOPu, spoje, spáry, těsnění, spojovací články CÍLE KAPITOLY - rozdělení spojů Lehkých obvodových plášťů, druhy a výběr těsnění. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 8 hodin VÝKLAD 2.1 Prvky spojů Spoje mezi prvky LOP lze rozdělit do 2 rozsáhlých skupin: a) spoje pevné sloužící k těsnosti pláště proti povětrnostním vlivům b) spoje pohyblivé jsou po obvodě otevíraných částí Podle povahy spár konstrukcí vzhledem k jejich funkci rozeznáváme: a) spáry montážní a technologické vyplývají z nutnosti členění konstrukce na menší části schopné výroby, dopravy a montáže, b) spáry konstrukční vyskytují se mezi různými druhy materiálů a po obvodě otevíravých nebo demontovatelných částí, c) spáry dilatační slouží k vyrovnání objemových změn v konstrukci, 24

25 d) spáry kompenzační vyrovnávají výrobní či stavební nepřesnosti, e) spáry architektonické Požadavky na konstrukci vyplývají z těchto funkčních vlastností: - poskytovat stěně trvalou ochranu proti povětrnostním vlivům - zajišťovat odolnost proti všem druhům mechanického namáhání - nezhoršovat tepelně izolační schopnost stěny - možnost vyrovnání nepřesností hrubé stavby - umožnění jednoduché montáže a demontáže jednotlivých prvků A) Integrované spoje zahrnují: a) přeplátování: prvky se vzájemně překrývají, a tom buď celou svou tloušťkou nebo její částí Obrázek 17: Příklady přeplátovaných spojů zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 25

26 b) drážka a péro: tento typ spoje se uplatňuje v přenesené formě jako tzv. zámkový spoj Obrázek 18: Příklady spojů na pero a drážku zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] c) sraz na tupo: s ohledem na ochranu proti kapilárnímu vzlínání vlhkosti spár se tento spoj jen velmi málo vyskytuje Obrázek 19: Příklady spojů na tupý sraz zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 26

27 B) Složené spoje zahrnují: a) svěrné spoje: s jednostrannou nebo oboustrannou čelní upevňovací lištou, která zajišťuje fixaci dílce ve směru kolmém k rovině fasády jsou používány hlavně u LOP kostrového typu Obrázek 20: Příklady svěrných spojů zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] b) spoje s bočními upevňovacími lištami na tyčovém prvku: upevňovací lišty jsou přichyceny buď mechanicky přímým zamáčknutím do vhodně tvarovaných boků tyčového prvku, nebo pomocí připevňovacích článků Obrázek 21: Příklady spojů s bočními upevňovacími lištami na tyčovém prvku zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 27

28 c) spoje s přídavným prvkem, zajišťujícím spojení na drážku a péro Obrázek 22: Příklady spojů s vloženým pérem zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 2.2 Těsnění Z hlediska použitých materiálů rozeznáváme: 1) Tmely: a) plastické: vhodné tam, kde nedochází k pohybům ve spárách (trvalá deformace) b) elastické: jejich deformace je provázena zachováním silového účinku zatížení ve formě tahového napětí při objemových změnách c) plasticko-elastické: zdokonalená forma plastických tmelů určitou návratnou deformací a vyšší mechanickou pevností 2) Protlačované profily z plastů: a) plastomerní povahy: reprezentantem je měkčený PVC b) elastomerní povahy: z přírodního nebo syntetického kaučuku: - kopolymer butadienu a styrenu: profily členitého tvaru - polychloroprenu: U profily - butylkaučuková pryž: duté profily 28

29 - chlorsulfonovaný polyetylen: profily jazýčkového tvaru - kopolymer etylenu a propylenu: nosné pryžové profily 3) Profily a pásky ze stlačitelných porézních látek: a) porézní pryž (pryž s uzavřenými póry), b) pěnový polyuretan: b1) měkký pěnový polyuretan, b2) bitumenovaný polyuretan impregnace živicí dodává měkkému pěnovému polyuretanu charakteristickou vlastnost, která spočívá ve zpomalení návratnosti ze zdeformovaného do původního stavu 4) Textilní pásky: a) impregnovaná přírodní vlákna (vlna, minerální vlákna) b) syntetická vlákna (polyamidová) 5) Kovové těsnění: z nerezavějící oceli nebo z pérového bronzu, které: * jsou tvarovány tak, aby po přiblížení obou spojovaných dílců zajišťovaly svou pružností náležité dotěsnění. Problémem je neřešitelný detail vzájemného spojení v rozích. 2.3 Spojovací a připevňovací články Použití spojovacích a připevňovacích článků se týká šroubů, svorníků a příchytek, které zajišťují celistvost spoje. Z estetických důvodů je žádoucí vyloučení viditelných šroubových spojů. Velmi rozšířeným způsobem uchycení bočních upevňovacích lišt, často používaným především u konstrukcí hliníkových slitin, je přímé namačkávání bez připojovacích článků. Obrázek 23: Tři principy upevňování bočních lišt (poslední princip je nejběžnější) zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 29

30 2.4 Spoje mezi prvky nosné kostry pláště a rámových dílců Technologie provádění spojů je do značné míry ovlivňována způsobem montáže obvodového pláště. Zatímco u rámů průsvitných výplní se tato otázka jeví jednoznačnou, lze spoje mezi prvky nosné kostry v závislosti na způsobu montáže dělit na: 1) spoje mezi prvky sestavovanými do prefabrikovaných rámů, 2) spoje mezi prvky kostry prováděné na staveništi při vlastní montáži 1) Spoje mezi prvky sestavovanými do prefabrikovaných rámů Spojování prvků rámů lze provádět: a) svařováním b) šroubováním c) spojováním pomocí kolíků d) lepením a) Svařování: Výhody: vodotěsnost spojů, jejich pevnost, příznivý estetický vzhled Nevýhody: vysoké investiční a provozní náklady s vyloučením možnosti provádět antikorozní ochranu před vlastní montáží rámu. Antikorozní ochranu povrchů lze provádět teprve na hotových rámech po zpracování svarů. b) Šroubování: Výhody: malé nároky na vybavení výrobny a možnost spojování prvků s provedenou antikorozní ochranou Nevýhody: vysoká pracnost a nutnost těsnění spár tmelením c) Spojování pomocí kolíků: Fixování kolíků je zajištěno třením, neboť při jeho vtlačování dochází k plastické deformaci části profilu v okolí otvoru d) Lepení: Výhody: jako u spojů šroubových Nevýhody: nutnost přípravy lepených ploch, vysoké nároky na kvalifikaci pracovníka a čekací doba na vytvrzení lepidla 30

31 2) Spoje prvků kostry prováděné na staveništi Hlavní odlišnosti spojů mezi tyčovými prvky obvodových plášťů kostrového typu ve srovnání se způsoby vytváření prefabrikovaných rámů lze shrnout do následujících 3 bodů: a) Spoje mezi prvky kostry musí umožňovat co nejjednodušší provádění a nejjednodušší vybavení vzhledem k nutnému požadavku max. snížení pracnosti při montáži b) Spoje mají ve většině případů dilatační charakter, což znamená, že musí být řešeny tak, aby zajistily možnost posunů spojovaných prvků. c) Je nutno zachovávat určitý sled montáže jednotlivých prvků. Při sestavování prefabrikovaných rámů není z konstrukčního hlediska rozhodující, v jakém sledu jsou jednotlivé prvky sestavovány. Při montáži roštu je naproti tomu nutno rozlišovat, které prvky nebo i větší celky je nutno osadit nejdříve a které prvky budou osazovány dodatečně. Obrázek 24: Řešení dilatací ve spojích mezi hlavními a podružnými prvky nosné kostry zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 31

32 Obrázek 25: Řešení dilatací ve spojích mezi hlavními a podružnými prvky nosné kostry zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN PUŠKÁR, A. a kol., Obvodové pláště budov fasády. Bratislava: JAGA. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1) Jaké rozeznáváme spoje z hlediska pohybu prvků a povahy spár, jaké se mohou vyskytovat základní druhy napětí ve spojích? 32

33 2) Jaké konstrukční úpravy zahrnují integrované a složené spoje uveď pro každou úpravu 2 příklady. 3) Jaká rozeznáváme těsnění z hlediska použitých materiálů pro každý typ uveďte příklad. 4)Uveďte na schématech základní 3 principy upevňování bočních lišt. 5)Jak lze rozdělit spoje mezi prvky nosné kostry v závislosti na způsobu montáže, jaké způsoby spojování lze provádět (uveďte též výhody a nevýhody)? 6)Vysvětlete na schématech, jaké jsou způsoby řešení dilatací ve spojích mezi hlavními a podružnými prvky nosné kostry. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 33

34 Kapitola 3 - Lehké obvodové plášťě III. (LOP III.) kotvení KLÍČOVÉ POJMY -prvky LOPu, kotvení, představěné konstrukce, kostra, vestavěné obvodové pláště, halové obvodové pláště CÍLE KAPITOLY - dořešení prvků LOPu (kotvení), seznámení s konstrukcemi představěných obvodových plášťů, vestavěných obvodových plášťů a halových obvodových plášťů. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 8 hodin VÝKLAD 3.1 Funkční vlastnosti Kotvení konstrukce slouží k uchycení nosných prvků obvodového pláště a k přenesení jejich zatížení do nosných částí stavby. Aby mohla spolehlivě vykonávat tuto funkci, musím kotvení vyhovovat těmto požadavkům: a) dostatečnou mechanickou pevností, odolávat statickému a mechanickému zatížení b) umožňovat vyrovnání stavebních nepřesností ve 3 základních směrech a jednoduchou montáž c) umožňovat posun v kotvení vyvolaného tepelnou roztažností 34

35 konstrukce LOP d) odolávat korozi e) odolávat vibracím 3.2 Poloha kotevní konstrukce Specifické znaky kotvení konstrukcí vestavěných stěn vyplývají z odlišného způsobu přenášení svislého zatížení do nosné části stavby a z umístění vestavěné stěny ve vztahu k těmto konstrukcím. Principy kotvení se blíží svou povahou osazování otvorových výplní nebo kotvení zasklených stěn v tradičních LOP. Kotvení konstrukce představěných stěn je zpravidla vytvořeno soustavou kovových prvků navzájem spojených rektifikovatelnými šroubovými spoji. Při obvyklém způsobu kotvení do stropní konstrukce jsou možné v podstatě 3 základní polohy kotevní konstrukce: a) kotvení do horní části stropu umožňuje jednoduchou a snadno kontrolovatelnou montáž b) kotvení do spodní části stropu přináší podobné výhody jako v bodě a) c) kotvení do čela stropu bývá nutné, není-li možné provést kotvení předchozími způsoby Obrázek 26: Schéma kotvení představěných stěn do horní části stropu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 35

36 Obrázek 27: Schéma kotvení představěných stěn do spodní části stropu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Obrázek 28: Schéma kotvení představěných stěn do čela stropu zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 36

37 Příklady Kotvení: Obrázek 29: Kotvení představěné stěny kostrového typu do čela stropní konstrukce zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Konstrukce představěných obvodových plášťů: 1. Kostrového typu, Obrázek 30 zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 37

38 2. Panelového typu, Obrázek 31 zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 3. Kombinovaného typu, Obrázek 32 zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 38

39 Konstrukce vestavěných obvodových plášťů Zapuštění vestavěné stěny na úroveň stropních konstrukcí, které se navenek projevuje přerušením kontinuity LOP, přináší s sebou potřebu řešit v každé modulové jednotce návaznost obvodové stěny na stropní konstrukce. Není-li vhodnou konstrukční úpravou nebo volbou materiálů v čele vystupujících stropních konstrukcí objektu postaráno o dostatečnou tepelnou izolaci, je vždy nutné vytvářet v těchto místech tepelně izolační obklad. Obdobně jako pláště představěné, lze vestavěné vytvářet 3 základními způsoby: vestavěné pláště kostrového typu, vestavěné pláště panelového typu, vestavěné pláště kombinované Konstrukce halových obvodových plášťů Obrázek 33: Příklad LOPu typu Sidalvar: Je to typ představěného pláště kostrového typu. Plášť sestává z hliníkových sloupků a paždíků, mezi kterými jsou na vnější straně hliníkové lamely, na vnitřní straně hliníkové vlnité plechy. Mezi plechy je tepelná izolace z minerální vlny. zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] 39

40 STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN PUŠKÁR, A. a kol., Obvodové pláště budov fasády. Bratislava: JAGA. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jakým požadavkům musí vyhovovat kotvení konstrukce k uchycení nosných prvků obvodového pláště a k přenesení jejich zatížení do nosných částí stavby? 2. Vysvětlete na schématech 3 základní polohy kotevní konstrukce představěných stěn do stropu. 3. Vysvětlete na schématických řezech montážní schéma představěného pláště s vertikální orientací. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 40

41 Kapitola 4 - Prosklené stěny KLÍČOVÉ POJMY -sklo, skleněná výplň, šíření tepla, šíření zvuku, destrukce, mikrotrhlinky, trhliny CÍLE KAPITOLY - je seznámení studenta s problematikou prosklených stěn. Jejich řešením, výhodami, nevýhodami a úskalími. Řeší se zde i šíření tepla a zvuku skleněnou konstrukcí. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 5 hodin VÝKLAD 4.1 Destrukce skleněných výplní Mechanické vlastnosti skla: Sklo má velkou pevnost v tlaku (v průměru MPa). Ve srovnání s jinými materiály vykazuje: - 5 x větší pevnost než pevnost žuly x větší pevnost než pevnost oceli - 50 x větší než pevnost betonu Pevnost v ohybu skla, rozhodující pro průhyb plochých tabulí, je vlivem jeho malé pevnosti v tahu zanedbatelná oproti pevnosti v tlaku. Nízká pevnost skla je určena množstvím a charakterem trhlinek na jeho povrchu a jen v malé míře vlastní pevností strukturálních vazeb. Skutečná pevnost skla nezávisí na pevnosti vazeb, ale hlavně na pevnosti nejtenčích 41

42 míst, jimiž jsou mikrotrhlinky, škráby apod.. Koncentrace uvedených vad je největší na povrchu skla. Druhy mikrotrhlinek: a) mikrotrhlinky, které se projevují v celé struktuře skla (na povrchu i uvnitř), b) mikrotrhlinky povrchové vznikající chemickým a korozním působením absorbovaných kyselin, par a plynů, c) mikrotrhlinky vznikající při namáhání přerušení nejslabších vazeb v místě s velmi zeslabenou strukturou, Mikrotrhlinky, které se vytvářejí na povrchu vlivem mechanického poškození během výroby, manipulace a užívání se tak postupně hromadí a značně ovlivní pevnost skla, zejména při větším namáhání. Nejčastější závady vzniklé mechanickými a tepelnými vlivy 1) jemné škráby 2) vyštípnutí okraje skla 3) řezové trhlinky na hraně tabule 4) průběh prasklin při nárazu na povrch skla 5) roztříštěný roh 6) lasturový lom na okraji tabule 7) popraskání skla vlivem lokálního prudkého přehřátí 8) zachycení prasklin na skleněných tabulích Druhy a způsoby zatížení skleněných tabulí: 1) Zatížení působící kolmo či šikmo na plochu výplně a) omývání skleněné výplně b) nahodilé opírání chodců o skleněné výplně c) nahodilé nárazy od nejslabších nárazů až po rozbití skla d) zatížení sněhem e) nahodilé zatížení sněhem 42

43 f) supersonické rány, tj. rány nadzvukových letadel, charakterizující přetlak vzduchu g) vlastní hmotnost skla, která se započítává jako kolmá složka k zasklené ploše h) okrajové bodové zatížení výplně, vyskytující se zejména u bezrámových skleněných výplní 2) Zatížení působící v rovině skleněné výplně, při kterém je výplň namáhána především tahem, např. u zavěšených konstrukcí (vyskytují se zřídka) 3) Zatížení výplně změnou teploty objemové změny Při namáhání výplně nepříznivě působí tyto vlivy: a) trvání působícího zatížení b) rychlost působícího zatížení c) stav povrchu skleněné výplně (praskliny, škráby, eroze, odštěpky atd.) d) stav okrajů, ostré nebo odštípnuté hrané, ostré rohy e) nesprávná úprava úložného lůžka skleněné tabule f) nedostatečně dimenzovaný nosný rám g) nesprávné osazení skleněné výplně (zkřížené a nevystředěné tabule) h) nesprávná velikost a tvar výplně a úložného rámu je nutno počítat s dilatací tabule i rámu Obrázek 34: Různé způsoby podepření skleněné výplně zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] Uložení a podepření skleněné výplně v konstrukci: 43

44 a) podepření průběžné - 1) na 4 stranách, 2) na 3 stranách b) podepření bodové - 1) na 2 protilehlých stranách c) podepření v rozích - 1) v rozích, 2) kombinovaný způsob podepření 4.2 Šíření tepla skleněnými výplněmi Obrázek 35: Konstrukční úprava izolačních dvojskel: a) lepením, b) letováním, c) svařováním zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 1 ploché tabulové sklo, 2 distanční kovový rámeček, 3, 4 thiokolové dvousložkové tmely, 5 ochranný antikorový rámeček, 6 metalizační pruh, 7 letovací pájka, 8 svar, 9 vysoušecí hmota 44

45 Obrázek 36: Struktura izolačního dvojskla zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 1 skleněná tabule 2 mikrootvory 3 kuličky silikagelu jako absorbent vlhkosti 4 trvale pružný silikon-kaučukový tmel spojující tabule v celek 5 vnitřní výplň vzduchem či inertním plynem 6 distanční vložka z hliníkových slitin 7 těsnící trvale plastický butylkaučukový tmel Druhy fólií: a) bezpečnostní b) matové - průsvitné c) reflexní odrážejí sluneční paprsky d) tepelně izolační zachycují UV záření, chrání proti horku e) speciální vysoce průzračné s max. odrazem UV záření 45

46 Obrázek 37: Snížení přenosu tepla ve skleněné výplni zapuštěním (stíněním) a vhodným umístěním skleněné výplně vzhledem k dopadající sluneční energie: a) svislá výplň b) výplň šikmá odkloněná dovnitř c) výplň šikmá odkloněná ven zdroj: Dlesek, V.; Stuchlý B. [Lehké obvodové pláště budov] Obrázek 38: Snížení přenosu tepla ve skleněné výplni optimální tloušťkou větrané či nevětrané vzduchové dutiny při použití modrozeleného transparentního skla: a) teplota povrchu skla b) teplota povrchu skla na vnitřní straně dutiny c) výplň šikmá odkloněná ven d) teplota v dutině zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 46

47 Obrázek 39: Snížení přenosu tepla ve skleněné výplni použitím reflexních clon a jejich vhodným umístěním ve vzduchové mezeře: 1) tabule z modrozeleného transparentního skla 2) reflexní fólie 3) pěnový polystyren 4) vzduchová dutina zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] Obrázek 40: Napětí ve skleněné výplni při zakrytých okrajích vlivem slunečního záření: bo uložení skleněné výplně v drážce (zastínění) zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 47

48 Se zmenšujícím se zakrytím okrajů skleněných výplní klesají rozdíly teploty ve skle a tím i namáhání skla. Se zvětšujícím se zapuštění skleněné tabule stoupá i doba, při níž sklo praská. Obrázek 41: Vliv zapuštění okraje skleněné výplně na dilataci skla: A křivka namáhání okraje na tah v závislosti na hloubce zapuštění *%+ B křivka času, v němž praskne výplň v závislosti na hloubce zapuštění *%+ zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] Obrázek 42: Vliv dilatace rámu na dilataci skleněné výplně při změně teploty: a) stav rámu při zabudování b) vliv pevného uchycení rámu na jeho dilataci c) pružné (poddajné) uchycení rámu) zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 48

49 Teplota zakrytých okrajů skleněné tabule závisí na tepelné vodivosti a pohlcování tepla hmotou skla a hmotou opěrné části, na tepelné vodivosti lůžka okraje skla, na jejich tloušťkách, na hloubce uložení tabule, na povrchové úpravě, na poloze tabule vzhledem k Slunci a na poloze Slunce nad horizontem. Obrázek 43: Hloubka uložení skleněné výplně v závislosti na změně teploty zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 4.3 Šíření zvuku skleněnými výplněmi Pro hodnocení konstrukce okna, která má zabezpečit příjemnou pohodu z hlediska sluchového vnímání, jsou rozhodující následující faktory: 1) Vzdálenost skleněných tabulí: Je-li šířka vzduchového polštáře 6,3 mm, není účinnost dvojitého zasklení větší než účinek jednoduchého zasklení o tloušťce skleněné tabule rovnající se součtu tlouštěk obou tabulí. Při šířce vzduchového polštáře 25 mm je možné očekávat zvýšení vzduchové neprůzvučnosti o 2 3 db. 49

50 Nejvyšší účinnosti lze dosáhnout při vzdálenosti tabulí mm. Při omezené vzduchové mezeře mezi tabulemi zlepšíme zvukovou izolaci zvětšením hmotnosti skleněné tabule, což znamená použití skel o větších tloušťkách. 2) Konstrukce oddělených rámů A uložení skleněné výplně v pružn neoprénovém lůžku B povrchová úprava absorbující zvuk (pryž, korek, koženka atd.) C pružný profil izolující proti zvuku D separace rámů zvukoizolační hmotou E zasklívací hliníková lišta ém Obrázek 44: Konstrukce oddělených rámů zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 1. Povrchová úprava bočních stěn uzavírajících vzduchovou mezeru po obvodě výplně Zvýšení zvukové izolace lze docílit pokrytím bočních stěn absorpčním materiálem (plstí, pryží, minerální nebo skelnou vlnou, hobrou atd. 2. Umístěním otevíratelných větracích klapek nebo křídel tak, aby tvořily překážku způsobující zvukovým vlnám lomenou dráhu 3. Rozdílná tloušťka skleněných tabulí a jejich vzájemná poloha např. odkloněním skleněných výplní se vyloučí vliv stojatých vln 50

51 4. Umístěním oken na odvrácené straně hluku tento požadavek však není možno často v praxi splnit A pružné lůžko z neoprénu B tmel C izolační vložka (pryž, PVC) D potahy kovů z plastů E zasklívací lišta F ocelový nosný profil G hliníkový nosný profil Obrázek 45: Konstrukční úpravy obvodového pláště proti přenosu zvuku: zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 51

52 STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN PUŠKÁR, A. a kol., Obvodové pláště budov fasády. Bratislava: JAGA. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1. Srovnejte pevnost skla s pevností oceli a betonu. Čím je určena nízká pevnost skla, jaké rozeznáváme druhy mikrotrhlinek? 2. Jaké rozeznáváme druhy a způsoby zatížení skleněných tabulí? 3. Jaké vlivy působí při namáhání skleněných výplní? 4. Vysvětlete na schématech varianty uložení a podepření skleněné výplně v konstrukci. 5. Jaké rozeznáváme u skleněných výplní druhy fólií? 6. Vysvětlete na schématech možnosti snížení přenosu tepla ve skleněné výplni vzhledem k dopadající sluneční energii? 7. Které faktory ovlivňují šíření zvuku skleněnými výplněmi? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 52

53 Kapitola 5 - Příčky I. KLÍČOVÉ POJMY -příčka, zvuková izolace, tuhost, akustická odolnost, tepelné vlastnosti, požární odolnost CÍLE KAPITOLY - je seznámení s rozdělením a druhy příček, dále si uvedeme požadavky na příčky, které by měla příčka splňovat. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 5 hodin VÝKLAD 5.1 Rozdělení příček Dle technologie výroby Zděné cihly, cihelné bloky, tvárnice Monolitické beton, sádra, železobeton Montované celostěnové panely, dílce na výšku místnosti, hlavní ztužující kostra Kombinované sklobetonové příčky Podle připojení k ostatním konstrukcím Pevné cihly, bloky, tvárnice, beton, aj. Pohyblivé shrnovací, pohyblivé dílce, aj. 53

54 Přemístitelné sádrokarton, ztužující kostra s výplní, celostěnové panely, skříňové, aj. Dle typu konstrukce Celistvé jednovrstvé Plášťové vícevrstvé Skříňové Podle umístění zvukové izolace 1. Jednoduché jedno nebo více vrstev, musí však být tuze spojeny, utlumení zvuku je pak dáno plošnou hmotností příčky 2. Zdvojené nejméně ze dvou vrstev, mezi vrstvami je materiál pro pohlcení zvuku, minerální plsť například 3. Dvojité tvořené dvěma samostatnými stěnami, mezi kterými je vzduchová mezera a nejsou vzájemně tuze spojeny, max. mezera 120 mm, každá deska zajišťuje útlum zvuku a vzduchová mezera brání přenosu kmitání z desky na desku 4. Spřažené ze dvou vrstev z různých materiálů, jsou tuze spojeny pomocí spojek, ty ale tvoří zvukové mosty 5.2 Požadavky na příčky Dle místa použití příčky si stanovíme, z jakého materiálu bude příčka zhotovena a jestli budeme chtít v budoucnu měnit dispozici těchto prostor. Například příčka mezi toaletou a koupelnou bude na svém místě stát vždy, ale například příčka mezi dětskými pokoji může být jen dočasná. Stejně tak dočasná může být příčka mezi kuchyní s jídelnou a obývacím pokojem, což je dnes velmi populární. V neposlední řadě pak bude hrát určitou roli i estetika příčky ve spojení s okolním prostředím. Výčet: - Tuhost, únosnost a stabilita konstrukcí příček - Akustické vlastnosti - Požární odolnost - Tepelné vlastnosti 54

55 - Zdravotní nezávadnost - Životnost - Voděodolnost - Požadavky na údržbu 5.3 Tuhost, únosnost a stabilita příček Je základní vlastností a požadavkem na všechny druhy příček. Příčka je sice nenosná konstrukce (může být i nosná), ale i tak musí mít potřebnou únosnost, stabilitu a tuhost. Je tomu z důvodu, že na příčky se zavěšují různé předměty, například obrazy, zařizovací předměty a v některých případech i jiné dělící konstrukce a konstrukce zlepšující akustiku ostatních prostor. Dále se pak jedná o zachycení vodorovných sil v konstrukci, které ovlivňují příčky a v neposlední řadě odolnost proti nárazu. Z hlediska nároků na příčky rozlišujeme dvě oblasti použití: I.) Oblast: příčky do budov s malým počtem lidí (na příklad budovy pro bydlení, administrativu) II.) Oblast: příčky pro budovy a prostory s výskytem velkého počtu lidí (na příklad shromažďovací sály, školní učebny, výstavní a prodejní prostory, informační prostory administrativních budov atd.) (Hájek, a další, 2002) oblast P (KN. m -1 ) P K (KN. m -1 ) I 0,5 0,4 II 1,0 0,4 5.4 Akustické vlastnosti Jsou jednou z nejdůležitějších funkcí příček, kdy je nutné utlumit přebytečný hluk, který prochází z venku do budovy, nebo který prochází mezi dvěma místy oddělenými příčkou. Normové požadavky na akustickou mezibytovou příčku jsou 52 db dle ČSN Akustická energie se může šířit příčkou do prostoru dvěma způsoby: 55

56 - Přímým přenosem, tj. přenášení vzduchem; vlněním se zvuk šíří vzduchem a rozkmitá příčku, odkud akustická energie vyzařuje do prostoru - Nepřímým přenosem, tj. vedením zvuku hmotou, což může probíhat v podstatě třemi cestami: * Nepřímo bočními stěnami * Nepřímo z bočních stěn do příčky a odtud do chráněného prostoru * Nepřímo z příčky do bočních stěn a odtud do chráněného prostoru 1 - přímý přenos 2 - nepřímo bočními stěnami do chráněného prostoru 3 - nepřímo z bočních stěn do příčky a odtud do chráněného prostoru 4 - nepřímo z příčky do bočních stěn a odtud do chráněného prostoru Obrázek 46: šíření zvuku příčkou Je známo, že čím vyšší je plošná hmotnost materiálu, ze kterého je příčka, tím vyšší je její neprůzvučnost. Neprůzvučnost příček se dá zvýšit pomocí vzduchové dutiny tloušťky max. do 200 mm, nebo pomocí jiných materiálů, nejčastěji akustických izolací z minerálních vláken. Další materiál, který je velmi často používám ke zvýšení neprůzvučnosti, je sádrokarton, který neprůzvučnost zvyšuje až o 5 db. 56

57 a - příčka podepřená po celé délce b - visutá příčka c - příčka částečně visutá Obrázek 47: způsob zatížení stropní konstrukce příčkou 5.5 Požární odolnost Požární odolnost mezibytových příček je stanovena na dobu od 45 do 60 minut, k tomu je nutné vzít v potaz výšku objektu, na které také záleží. Byt je z požárního hlediska samostatný požární úsek, požární odolnost je tak stanovena jen pro příčky. 5.6 Tepelné vlastnosti příček Základním tepelným požadavkem na příčky je, aby konstrukce příčky dokázala zachovat tepelnou pohodu v daném místě mezi dvěma prostory s různou teplotou (bytové prostory chodba). Tyto vlastnosti musí odpovídat stávající ČSN Rozhodující je veličina součinitel prostupu tepla U N. Součinitelé prostupu tepla U N mezi různými prostory Příčky mezi vytápěným a nevytápěným prostorem 0,60 W/m 2. K Příčky mezi vytápěným a částečně vytápěným prostorem 0,75 W/m 2. K Příčky mezi prostory s rozdílem teplot do 10 C 1,30 W/m 2. K Příčky mezi prostory s rozdílem teplot do 5 C 2,75 W/m 2. K 57

58 5.7 Zdravotní nezávadnost Každý materiál, který je použit pro výstavbu příček musí mít atest, že je zdravotně nezávadný jak při dlouhodobém kontaktu s tímto materiálem, tak i při dlouhodobém obývání prostor s výskytem tohoto materiálu. Dále musí být potvrzeno, že ani vlivem klimatických podmínek daného prostředí se tyto vlastnosti výrazně nezhoršují. 5.8 Životnost příček Další vlastností příček, kterou je nutno brát v potaz, je jejich životnost. Ta závisí především na klimatu, ve kterém tyto konstrukce stojí a na způsobu jakým jsou příčky, nebo jejich části ošetřovány (nástřiky, nátěry, povlaky aj.). V našem případě bereme v úvahu běžné klima uvnitř budovy teplota 18 C a vlhkost 60%. Příčky dřevěné, nebo s hlavní konstrukcí ze dřeva, jsou ošetřeny nátěry proti požáru, proti hmyzu a plísním a jejich životnost se pohybuje od 60 do 100 let. Betonové příčky, pokud nejsou vystaveny působením kyselému dešti, či chemikáliím mohou mít životnost i větší než je doba 100 let. Příčky z keramických a pórobetonových tvárnic mají životnost 75 až 80 let, kde jejich povrch je opatřen vrstvou omítky, která zároveň tvoří jakousi ochranu před okolními vlivy působícími na vlastní tvárnice a cihly. Skleněné příčky nemají životnost časově vytyčenou. Životnost tohoto materiálu může být porušena pouze jeho degradací pomocí chemických látek působících na sklo, nebo mechanickým poškozením, které je nevratné. Shrnovací příčky jsou nejčastěji zhotovené z kůže, či látek a jejich životnost je tak téměř neomezená. Omezit ji lze mechanickým poškozením jednotlivých částí celého mechanismu. Ostatní příčky kombinují materiály mezi sebou, a tak se za životnost dané příčky považuje nejnižší životnost daného materiálu, který je zabudovaný v této příčce. Materiálem s největší životností se tedy stává sklo, poté je beton, déle pak dřevo a keramické a pórobetonové tvárnice. U ostatních materiálů závisí především na mechanickém opotřebení, které se nedá časově přímo změřit. 58

59 5.9 Voděodolnost Téměř všechny látky jsou schopny nasát určité množství vody, Ať už ze vzduchu formou vzdušné vlhkosti, anebo přímým kontaktem s vodou. Voděodolnost materiálů příček tak zvyšujeme pomocí povrchových úprav. Voda negativně ovlivňuje životnost jednotlivých materiálů. Nejběžněji se používá silikonových a silikátových nátěrů, které jsou do jisté míry vodě odpuzující zejména proti zemní vlhkosti. Dále se pak používá sanačních omítek. U materiálů jako je například sklo, které je téměř voděodolné nemusí být provedeny žádné úpravy. Ostatní materiály je nutné použít v prostorách, kde je možný přístup čerstvého vzduchu a větrání, je tak umožněn odvod vody nasáknuté v materiálech příček Požadavky na údržbu K lepšímu udržování příček přispívají jednotlivé, zejména povrchové úpravy, závislé na jednotlivých materiálech. Na dřevo, nátěry, barvy a laky. Tvárnicové a betonové zdivo opatřujeme omítkou a povrchovým nátěrem. U režného zdiva jsou už vlastní výrobky opatřeny patřičnými úpravami přímo z výroby. Nejlépe se udržuje celistvý povrch doplněný povrchovým nátěrem nebo nástřikem. Jinak se vždy řídíme podle pokynů výrobce materiálu, není-li uvedeno jinak. Není dobré kombinovat příliš mnoho rozdílných materiálů, je pak narušena celistvost konstrukce, materiály různě reagují na teplotní a jiné klimatické jevy. STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN PUŠKÁR, A. a kol., Obvodové pláště budov fasády. Bratislava: JAGA. ISBN

60 OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jak můžeme dělit příčky? 2. S jakými požadavky na příčky se můžeme setkat, uveďte alespoň 5? 3. Na schématu vysvětlete způsoby šíření zvuku příčkou? 4. Na schématu doložte, jaké známe tři způsoby zatížení stropu příčkou? 5. Čím vším je dána životnost příček a jaká by měla být? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 60

61 Kapitola 6 - Příčky II. KLÍČOVÉ POJMY -Bourání objektů, zabezpečování výkopů, výměna pilířů, demolice, pasportizace objektu, trhaviny, příložné nálože, rozepření objektu, šikmé vzpěry, podchycování kleneb, rubová klenba, lícová klenba CÍLE KAPITOLY - získat znalosti ze zajišťování stavebních konstrukcí, demolice a sanace objektů, rozšiřování a zřizování nových otvorů. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 4 hodiny VÝKLAD 6.1 Zděné příčky Tyto příčky se vyzdívají z plných cihel, z podélně a příčně děrovaných, ze škvárobetonových nebo křemelinových příčkovek nebo z lehkých betonových či z křemelinových nebo sádrových tvárnic. Příčky v tloušťce ¼ cihly se vyzdívají na vápenocementovou maltu a někdy se vyztužují ocelovými vložkami vkládanými do ložných spár. V tom případě musí být ložná spára aspoň o 4 mm tlustší, než je průměr vložky. Příčky delší než 5,40 m nebo vyšší než 3,0 m musí být vyztuženy ocelovou výztuží, železobetonovými věnci, cihlovými pilířky apod. V nosných zdech jsou tyto příčky zapuštěny do kapes hlubokých čtvrt a půl cihly, výška kapes i mezer mezi nimi je 150 až 450 mm. 61

62 Jedná se o provádění příček z plných cihel. Obrázek 48: Příklady zavázání příček do zdiva; A, B, C vazba do kapes (samonosné příčky); D, E, F, G vazba do ozubů (nesené příčky) zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Při provádění zárubní se cihly kladou přímo do zárubně, pokud se jedná o příčku tloušťky 100 mm. Pro příčky do 180 mm se do zárubně do maltového lože klade výztuž v podobě páskové oceli. Zděné příčky z tvárnic jsou dnes opatřeny systémem pero a drážka (P+D), tudíž při jejich provádění se maltuje pouze ložná spára, která má tloušťku 8 12 mm. Nově se používá místo malty pěny na zdění. Ve styčné spáře jsou tvárnice spojeny právě systémem P + D. Některé tvárnice, například systému KB blok jsou ještě do svých svislých spár opatřeny tyčovou ocelí a vybetonovány. Kotvení těchto příček se provádí dvěma způsoby, buď stejným způsobem jako z příčky z cihel plných, nebo se kotví k nosnému zdivu pomocí páskové nerez oceli a ocelových hřebů. 62

63 Obrázek 49: Příklady tvárnic Ytong, Porotherm, BS Klatovy a Heluz zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Tvárnicové zdivo a cihly plné jsou keramické pálené výrobky, tvárnice BS Klatovy jsou vytvořeny z betonu a tvárnice Ytong jsou zástupce pórobetonu či plynosilikátů. Náročnost provádění jednotlivých typů příček zdvojených, dvojitých, jednoduchých a spřažených se značně liší. Nejjednodušší na provádění jsou příčky jednoduché, poté jsou příčky spřažené, zdvojené, o něco náročnější na provádění jsou příčky dvojité. Příčky zdvojené a dvojité jsou náročné zejména kvůli vrstvě materiálu, který se nachází mezi krajními vrstvami příčky tvořených z cihel nebo tvárnic. Výhody: dostupnost na trhu, dnes již dobré tepelně technické vlastnosti, vysoká tuhost a pevnost, poměrně levné Nevýhody: dlouhá doba provádění, náročnost práce, další povrchové úpravy 6.2 Betonové a železobetonové Betonové, nebo taky někdy můžeme slyšet pojem celistvé příčky, jsou vyráběny monoliticky. Nejznámějším typem takovéto příčky je příčka zvaná Moniérka po jejím vynálezci. Jedná se o příčku vyztuženou ocelí, můžeme ale vidět i betonové příčky bez jakékoli ocelové výztuže, v tom případě musíme použít bednění. Moniérku vidíme na obrázku. Tato příčka se staví jen tehdy, má-li nést těžké zařizovací předměty, nebo v průmyslových prostorech, kde je předepsána pro svou pevnost. Někdy se moniérka volí i jako plnostěnné balkónové zábradlí. 63

64 Moniérova příčka se vyztužuje sítí z ocelových drátů průměru 5 mm. Síť má čtvercová pole 300 x 300 mm. Tato výztuž se zakotví do kapes nebo průběžné drážky ve zdivu a ke stropní konstrukci se buď připevňuje úchytkami, svorkami a sponami, nebo se u stropu zavěsí na pásovou ocel průřezu 8/45 mm, osazenou do nosných zdí, mezi nimiž se příčka betonuje. Místo této výztuže lze použít i hotové pletivo nebo žebrovaný prosekávaný ocelový plech. Pletivo nebo plech se připevňuje na výztuž z drátů průměru 10 mm, které jsou od sebe vzdáleny 600 až 800 mm. Výhody vysoká únosnost, variabilita Nevýhody špatně tepelně izoluje, poměrně pracné provádění, drahá, neestetická, nutné další povrchové úpravy Obrázek 50: Moniérova příčka zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 6.3 Sklobetonové příčky Základním materiálem na tyto příčky jsou skleněné příčkovky, které se mohou kombinovat s betonem. Skleněné a sklobetonové příčky se používají nejčastěji v průmyslových stavbách nebo administrativních budovách, zejména tam, kde je potřeba oddělit dvě místnosti od sebe, avšak je zároveň žádoucí prostup světla příčkou, nikoli však průhlednost příčky. 64

65 Dělají se buď celé skleněné, nebo se stěna s jinou konstrukcí příčky kombinuje jako průběžné pásy pod stropem. 1 - spára s výztuží, 2 skleněná stěnovka, 3 vodorovná výztuž, 4 betonový rám, 5 omítka, 6 lepenka Obrázek 51: Úprava sklobetonové příčky u ostění s drážkou zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Vnitřní příčky se vyzdívají z plných skleněných tvárnic, vnější příčky z tvárnic dutých, které lépe tepelně izolují. Kde se požaduje větší hladkost ploch, používají se duté tvárnice i u vnitřních příček. Každou sklobetonovou příčku má rámovat železobetonový rám široký alespoň 50 mm. Do všech drážek jak ve stěně, tak i v podlaze se umístí dilatační vložka (mirelon, nebo minerální vata). Pokud jsou tyto příčky vyšší než 3 m, musí se po výšce rozdělit betonovým trámem. Vyzdívání těchto příček se provádí na speciální vápenocementovou maltu s příměsí nasáknutých dřevěných pilin. Výhody estetika, osvětluje prostor Nevýhody špatné tepelně technické vlastnosti (příloha 5), pracné, drahé 6.4 Montované příčky Tyto příčky mohou být tvořeny buď z celostěnových panelů, nebo z vertikální úzkých dílců na výšku podlaží. 65

66 Montovaná z celostěnových panelů Stavějí se buď z betonu z přírodního kameniva, nebo z lehčených betonů, také však z keramických tvarovek. Vyrábějí se buď v panelárnách, nebo na velkých stavbách přímo na vodorovných sklopných podložkách nebo ve svislých bateriích. S ohledem na dopravu se betonové celostěnové panely konstrukčně vyztužují ocelovou sítí. Pro manipulaci při dopravě a montáži se opatřují závěsnými oky. Závěsná oka se zhotovují z betonářské výztuže. Vyrábějí se buď plné, nebo s dveřními otvory. Ve dveřních otvorech jsou již při výrobě osazeny zárubně, nebo je ostění otvorů opatřeno zvláštní úpravou a zárubně se osazují dodatečně na stavbě po zamontování příčkových panelů. Celostěnové příčkové panely se osazují jeřábem před montáží stropních konstrukcí. Obrázek 52: Příklad výztuže celostěnové montované příčky zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Výhody rychlá a snadná montáž, poměrně levné Nevýhody náklady na dopravu, prostor pro manipulaci, špatné tepelně technické vlastnosti Příčky z vertikálních úzkých dílců Do této skupiny patří příčky vyrobené z příčkových dílců, které mají maximální hmotnost do 90 kg, umožňující ruční montáž nebo demontáž. 66

67 Příčka je zhotovena z několika dílců osazovaných vedle sebe v souvislou stěnu. Hlavní výhodou tohoto typu příček je ryhclá montáž bez použití zvedacích mechanismů. Příčkové dílce se vyrábějí z autoklávovaného plynosilikátu nebo plynobetonu pod souhrným názvem pórobeton. Po vytyčení polohy příčky na podlaze položí ližina 50/80 mm. Její poloha se zajistí vzpěrami. Do stropní konstrukce se osadí tenkostěný válcovaný profil, který tvoří vodící lištu. Vodící lišta se může připevnit nastřelením nastřelovacími hřeby o průměru 6 mm nebo připevněním vruty do předem osazovaných dřevěných špalíků. Příčku montují dva pracovníci. Přesná poloha příčky s ezajišťuje vodící latí (ližinou) u podlahy nebo i u stropu. K latím se pústupně přidávají příčkové dílce. Osazené dílce se předem opatří tmelem, který naneseme na jeden z dílců, které spojujeme. K dokonalému psojení musíme ještě dva spojované dílce minimálně na třech místech po výšce spojit vložením plechové hmoždinky v místě, kde se překrývají tyto dva dílce. Montáž pak opakujeme i u ostatních dílců. 1 skleněné korýtko, 2 těsnící profil z PVC, 3 pružná vložka, 4 kovový průřez, 5 trvale pružný tmel, 6 dřevěná lišta, 7 šroub, 8 skleněné dveřní křídlo Obrázek 53: Příčka z tvarovaných skleněných prvků Copilit; zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Výhody estetika, snadná montáž a demontáž, prosvětluje prostor Nevýhody pracné, drahé, špatné tepelně technické vlastnosti, nedá se využít pro zavěšení těžkých předmětů 67

68 6.5 Příčky z lehkých izolačních desek Sádrokartonové příčky Příčka se skládá z nosné kostry, zpravidla dřevěné, nebo ocelové, kterou tvoří obvodový systém rám se sloupky, popřípadě s příčníky. Dnes je již také možné použít hliníkových nosných roštů pro sádrokartonové příčky. U podlahy a u stropu se jedná o U profil, na přimontování pláště tvořeného sádrokartonovými deskami se použije C profil. Desky sádrokartonu se přišroubují k nosné konstrukci pomocí samořezných šroubů. Mezi sádrokartonové desky se pak umístí tepelná a zvuková izolace. Nejznámější výrobci KNAUF, RIGIPS. Sádrokartonové desky sestávají ze sádrového jádra, jehož plochy a většinou i podélném hrany jsou potaženy kartonem. Používáme je především v suchém prostředí. Pro domácí koupelny a podobně využívané prostory se vyrábějí sádrokartonové desky (s impregnovaným jádrem) se zmenšenou nasákavostí. Tam, kde jsou zvláštní požadavky na požární ochranu, jsou k dispozici speciální požárně bezpečnostní desky se sádrokartonovým jádrem vyztuženým minerálními vlákny. Je vypracována i technologie s vložením dveřních zárubní, s ukončením u stropu, u podlahové konstrukce, u masivní zdi, spojení při volném či rohovém styku dvou příček a další úpravy. Obrázek 54: napojení sádrokartonových příček k dalším konstrukcím zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 68

69 Výhody snadná a rychlá montáž, variabilita, zlepšená tepelná i zvuková izolace, větší ohnivzdornost, odpadá mokrý proces Nevýhody možnost zavěsit předměty pouze v místech nosné hliníkové, nebo dřevěné, či ocelové konstrukce, nižší tuhost a pevnost, nepoužívat v mokrých prostorech Heraklitové příčky Příčky s heraklitovými deskami jsou tvořeny stejnou konstrukcí jako příčky sádrokartonové. Liší se pouze vrchní vrstvou, která není tvořena sádrokartonem, ale heraklitem. Mezi deskami přišroubovanými na nosnou konstrukci se vkládá tepelná a zvuková izolace. Heraklit je v podstatě lisovaná dřevitá vlna spojená cementem. Dnes je heraklit postupně vytlačován do ústraní sádrokartonem. Výhody - snadná a rychlá montáž, variabilita, zlepšená tepelná i zvuková izolace, větší ohnivzdornost, odpadá mokrý proces Nevýhody možnost zavěsit předměty pouze v místech nosné hliníkové, nebo dřevěné, či ocelové konstrukce, nižší tuhost a pevnost, nepoužívat v příliš mokrých prostorech Obrázek 55: heraklitová deska zdroj:hájek, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 69

70 6.6 Skleněné příčky Stěny jsou tvořeny většinou kaleným sklem tl mm podle požadované výšky. Svislé pruhy skel šířky cca mm jsou osazeny do dolního a horního jednoduchého hliníkového U profilu š 22 x v 35 mm. Svislé spáry š. 1-2 mm se ponechávají volné, nebo jsou tmeleny transparentním silikónovým tmelem. Do stěn mohou být osazeny celoskleněné dveře z kaleného skla pomocí kováni DORMA nebo GEZE. Vzhledem k častým požadavkům na doplnění celoskleněných stěn dekoračními ornamenty jsme navázali užší kontakty s výtvarníky se specializací v tomto oboru, kteří jsou schopni na přání zákazníka vytvořit na celoskleněných stěnách ornamenty od loga firmy až po umělecká díla vysoké výtvarné hodnoty. Výhody estetika, snadná a rychlá montáž Nevýhody drahé, náročná přeprava, křehké, horší tepelně technické vlastnosti Obrázek 56: skleněná stěna (dělící příčka) zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 6.7 Příčky vápenosádrové, sádrové nebo z cementové malty (rabicka) Rabicové příčky se s oblibou dělávaly jako tenké dělicí příčky mezi místnostmi. Nehodí se však do trvale vlhkých místností ani pro obklady obkládačkami. 70

71 Konstrukce sádrové rabicové příčky je založena na stejném principu jako konstrukce moniérky. Nosnou kostru příčky tvoří ocelové dráty průměru 5 až 15 mm, které tvoří čtvercovou síť o straně čtverce 600 až 800 mm. Ocelové dráty se řádně upnou mezi nosné zdi, strop i podlahu. Při menších rozměrech příčky (do 10 m 2 ) stačí zachytit ocelové dráty do nosného zdiva, při větších rozměrech je nutná 50 mm hluboká rýha. Na tuto kostru se přidrátuje pletivo z pozinkovaného ocelového drátu. Na pletivo se nanáší dostatečně hustá vápenosádrová malta s použitím jednostranného bednění, nebo i bez něho. Celková tloušťka rabicové příčky je 50 mm. Výhody nízká hmotnost, nemusí se dělat bednění Nevýhody poměrně pracná, drahá, špatně tepelně izoluje příloha 10), nutné další povrchové úpravy 1 uchycovací drát průměru 4 až 5 mm, 2 přichycení ke zdi skobou, 3 vázáno drátem, 4 napínací drát průměru 12 mm nebo páskové železo 8/4,5 mm, 5 rabicové pletivo, 6 zdivo; Obrázek 57: Rabicová příčka, zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 71

72 6.8 Příčky s kovovou a dřevěnou kostrou Jedná se o příčky, kde hlavním nosným a tvarujícím prvkem je jakási kostra (kovová, nebo dřevěná), do které se osazují výplně z materiálu, jakými jsou například plasty, sklo, nebo plexisklo. Příčky s kovovou kostrou Příčky CLIPSOPLAQ jsou přestavitelné příčky konstrukčního systému, které umožňují provedení příčky v kombinaci plných, prosklených a kombinovaných polí v mnoha barevných i materiálových kombinacích. Jedná se o konstrukci z hliníkových profilů, do které se vsazují výplně ze sádrokartonových desek (SDK) potažených PVC fólií nebo dřevotřískové desky (DTD) s potahem melamin. Rovněž je možno namísto plných výplní instalovat jednoduché nebo dvojité prosklení včetně meziskelních žaluzií. Konstrukce tohoto systému umožňuje přizpůsobit rozměry přímo při montáži, a tak i během montáže akceptovat drobné změny, dále přestavovat a doplňovat příčky libovolně dle požadavku zákazníka. Výhody nízká plošná hmotnost (30 40 kg/m 2 ), variabilita, rychlost montáže, dobré zvukově izolační schopnosti při použití SDK desek, tloušťka pouze 79 mm, estetika, prosvětluje prostor, odpadá mokrý proces, nepotřebuje další úpravu povrchů Nevýhody nízká pevnost, příliš se nehodí do trvale vlhkých prostředí, špatné tepelně izolační vlastnosti v místě kovové kostry, jinak jsou v jiných částech vlastnosti příznivé Obrázek 58: příklad příčky s kovovou kostrou (hliník) zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 72

73 Příčky s dřevěnou kostrou Dnes se již používají jen velmi málo a jsou nahrazovány modernější variantou s kovovou (hliníkovou) kostrou. Na předem připravené dřevěné trámky (kostru) se přišroubují desky (SDK, heraklit, štěpkocement, dřevotříska) s povrchovou úpravou - nátěrem. Pro upevnění sklené výplně je nutné opatřit tyto trámky drážkou pro uložení tabule skla a přebytečné místo vyplnit pružným tmelem. Obrázek 59: příklad stěny s dřevěnou kostrou zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Výhody působí přirozeně, estetické, dobré akustické vlastnosti, poměrně dobré tepelně technické vlastnosti, odpadá mokrý proces, nepotřebuje další úpravu povrchů Nevýhody vyšší plošná hmotnost než u koster hliníkových (60 kg/m 2 ), vyšší nároky na údržbu (ošetřování dřeva), vyšší cena než u předcházejícího typu 6.9 Ostatní příčky Shrnovací příčky Shrnovací příčky jsou určeny především pro potřebu rychlé (variabilní) změny dispozičního uspořádání celkového prostoru na menší oddělené místnosti. Příčky jsou tvořeny jednotlivými panely, zavěšenými na vodící kolejnici. Jednoduchým způsobem je možné panely v kolejnici posouvat a tím vytvářet požadovanou dispozici. Při složeném stavu jsou panely umístěny v takzvaném parkovišti, které je možné umístit 73

74 do samostatné místnosti, a tím maximálně využít celý prostor. Šířky jednotlivých panelů jsou max. 1,25 m a celková výška příčky může být až 6,0 m. Obrázek 60: příklad shrnovací příčky od firmy VYPO fit-out zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Výhody snadná ovladatelnost, variabilita využití prostoru, odpadá mokrý proces, nepotřebuje další úpravu povrchů Nevýhody tepelně technické a zvukově izolační schopnosti, pracnost montáže, složitá údržba některých částí příčky Posuvné příčky Posuvné příčky MILT rychle rozdělí větší prostor na menší místnosti a současně splňují vysoké požadavky na design a neprůzvučnost. Posuvné příčky jsou zavěšeny na stropní kolejnici a za pomoci ložisek se panely jednoduše posouvají. Lze je vyrobit do výšky 8 m. Systém zavěšení posuvné příčky je jednobodový či dvoubodový. Různé možnosti parkování jednotlivých segmentů přizpůsobené dispozici prostoru. Ovládání je manuální, poloautomatické, nebo automatické. Povrch posuvné příčky je z laminátu, metalické povrchy, dýha a jiné. 74

75 Obrázek 61: ukázka posuvné stěny od společnosti MILT zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Výhody snadná ovladatelnost, variabilita, odpadá mokrý proces, nepotřebuje další úpravy povrchů Nevýhody špatné tepelné a zvukové schopnosti, pracnost montáže některých částí, náročná údržba některých částí Skříňové příčky Skříňové příčky mohou být: Jednostranné Oboustranné Kombinované V podstatě se jedná o klasickou skříň, kde hlavním nosným prvkem jsou boky skříně neboli bočnice. Tyto prvky nejsou jen na bocích skříňové příčky, ale i jindy po délce skříně na celou výšku mezi podlahou a horní konstrukcí. Bočnice pak slouží jako prvek, ke kterému jsou montovány prvky další, prvky vodorovné spolu s dalšími prvky výplňovými. Skříňové příčky jsou vyráběny na bázi dřeva (nejběžnější), na bázi plastu a nabáj kovu. 75

76 Výhody úložný prostor a zároveň rozdělení prostoru, odpadá mokrý proces, není potřeba povrchových úprav, variabilita Nevýhody akustické a tepelně technické vlastnosti, poměrně pracné, hořlavé Obrázek 62: skříňová příčka zdroj:hájek, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN PUŠKÁR, A. a kol., Obvodové pláště budov fasády. Bratislava: JAGA. ISBN

77 OTÁZKY A ÚKOLY 1. Na schématech uveďte příklady zavázání příček do stávajícího zdiva? 2. Napište výhody a nevýhody betonových příček? 3. Jaké známe druhy montovaných příček? Uveďte jejich výhody a nevýhody. 4. Nakreslete detail napojení sádrokartonových deset na konec další konstrukce. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 77

78 Kapitola 7 - Podlahy I. KLÍČOVÉ POJMY -podlahy, dlažby, mazaniny a potěry, podlahové povlaky, vlastnosti podlah, spára, dilatace CÍLE KAPITOLY - seznámení se s vlastnostmi podlah, jejich dělením do mnoha skupin, konstrukčními zásadami podlah, řešení kontaktní plochy lepidla s podkladní vrstvou - ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 6 hodin VÝKLAD 7.1 Vlastnosti podlah Podlahy jako konstrukce uložené buď na vrchní ploše upravené zeminy, nebo na podkladní vrstvě, popř. na stropní konstrukci musí mít kvalitní pochůzný povrch a se svými technickými vlastnostmi musí vyhovovat požadavkům provozu. Vlastnosti lze rozdělit do následujících skupin. I. Mechanické: a) odolnost proti opotřebení (obrusnost): vliv na trvanlivost podlahy a její hygienické a vzhledové vlastnosti b) odolnost proti nárazu: zajišťuje se u podlah, kde je předpoklad nárazu při provozu c) pevnost v tlaku: je rozdílná podle druhu provozu d) pevnost v tahu za ohybu: vyžaduje se u dlažeb a mazanin více namáhaných 78

79 e) odolnost proti soustředěnému zatížení: uplatňuje se v provozech se značně rozdílným lokálním namáháním f) odolnost vůči dynamickému namáhání: je reakcí na otřesy, opakovaná namáhání a statické účinky proměnné s časem g) skluznost: bezpečnost chůze závislá na tvrdosti a měkkosti použitého materiálu, jeli povrch suchý, mokrý či zvlhlý a ovšem také na druhu podrážky, kola vozíku apod. h)pružnost: je dána hodnotou přetvoření v oblasti pružné deformace i) odolnost proti vysokým teplotám: požadavek se vyskytuje v hutích, válcovnách atd. Teploty mohou dosahovat 200 C, v ojedinělých případech až 600 C j) odolnost proti mrazu: vyžaduje se u podlah vystaveným stálým či střídavým teplotám pod bodem mrazu k) nejiskřivost: vyžaduje se u skladů hořlavin, výbušnin a podobných provozů l) tvrdost: má důležitý význam při pojezdu kolových vozidel (nutno respektovat v průmyslových provozech) II. Fyzikální: a) hmotnost: má vliv na konstrukci stropu. Na hmotnosti je závislá zvukoizolační schopnost stropu; b) tepelný odpor: v místnostech s trvalejším pobytem osob se klade na podlahu požadavek daný ČSN ; c) tepelná jímavost: některé podlahy odnímají značné množství tepla (betonové a teracové mazaniny). Vyvolávají nepříjemný pocit při teplotě 17 C. Teplota povrchu je závislá na průteplivosti podlahoviny, na jejím specifickém teple, hmotnosti, teplotě vzduchu těsně nad podlahou a není-li vzduch ve výši nohou v pohybu. Podmínky dobré pohody lze zlepšit kobercovými povlaky a zamezením průvanu nebo teplým obutí d) nasákavost: je prakticky u všech druhů podlah. Někdy je nevýhodná - např. u podlahovin v potravinářství, kde s vodou vnikají do pórů bakterie a tím klesá hygieničnost e) odolnost proti vodě a prostupu vodních par: z toho důvodu se mezi strop a podlahu kladou izolační vrstvy tam, kde v podlaze se používají tepelné či zvukové izolace nebo kde podlahy jsou z organických hmot, jimž vlhkost škodí. 79

80 K zábraně se používají vhodné fólie, vložky či penetrační nátěry. S hydroizolací pod nášlapnou vrstvou je nutno počítat v mokrých provozech (např. koupelny); f) kročejová neprůzvučnost: strop včetně podlahy musí splňovat požadavky ČSN v byt. místnostech min. vážená hladina akustického tlaku L n,w= 63 db. Podlahy s tloušťkou nulovou, tj. do 20 mm, lze uvažovat jen tam, kde vlastní nosná konstrukce stropu zabezpečí požadovaným zvukový útlum; g) elektrická vodivost: uplatňuje se v prostorách s vysokým napětím a se zvýšeným nebezpečím úrazu. Zde mají být podlahy nevodivé např. dřevěné či povlaky z pryže, PVC h) objemová stálost: se vyžaduje zejména u podlahových povlaků a textilií; III. Chemické: a) odolnost proti působení kyselin: přichází v úvahu při provádění podlah v chemickém a potravinářském průmyslu. Důležitým hlediskem je hutnost a nepropustnost horní vrstvy podlahy; b) odolnost proti působení louhů: uplatňuje se opět v chemickém prostředí; c) odolnost proti působení minerálních, organických olejů a solí: kromě chemických provozů též průmysl masný, potravinářský, autodílny atd. d) hořlavost: kromě klasických podlah, kde je hořlavost zřejmá (mazaniny a dlažby s výjimkou dřevěné špalíkové dlažby jsou nehořlavé) je podstatná pro podlahy povlakové, stěrkové a textilní nášlapné vrstvy IV. Ostatní a) čistitelnost: životnost podlah je závislá na správném ošetřování. Způsob ošetřování je dán charakterem podlahoviny a provozem. Např. xylolitové mazaniny se nemají čistit vodou, jelikož xylolit měkne a tím se zvyšuje obrusnost. Proto se povrch xylolitu napouští lněným olejem a po zatvrdnutí se pastuje a leští. Podlahy dřevěné se čistí vodou jen, kdy odstraňujeme krycí vrstvou podlahové pasty. Jde-li o podlahy z tvrdého řeziva, je vhodnější drátkování a povrch se opatřuje tvrdým syntetickým průsvitným lakem; b) vzhled: Barvu podlahy je nutno volit v souladu s celou kompozicí interiéru s přihlédnutím k provozním požadavkům. Barevnost podlahy se posuzuje za takových světelných podmínek, při nichž se užívá denní či umělé osvětlení. 80

81 c) snadnost oprav: vhodné pro opravy jsou podlahy menších prvků (z dlaždic), horší jsou podlahy bezesparé d) bezesparost: ovlivňuje čistitelnost a zadržování nečistot (čím méně spár, tím lepší čistitelnost), e) svařitelnost: se vztahuje pouze k plastovým povlakům f) trvanlivost: se více projevuje u podlah v exteriéru (zde jsou podlahy vystaveny povětrnosti) než v interiéru, g) pořizovací náklady: patří mezi rozhodující kritéria při návrhu podlah, h) zdravotní nezávadnost: u textilií se projevuje ve formě alergenů, u plastů v závislosti na jeho druhu, zpracování a provozních podmínkách (teplota, vlhkost), i) hmotnost: nejvíce ovlivňuje stropní konstrukce, j) jiskřivost: ve speciálních provozech (např. u výbušnin) 7.2 Dělení podlah 1) Podle materiálu rozeznáváme: A) Dřevěné: vyráběné ze dřeva nebo dřevní hmoty prkenné, fošnové, vlysové, parketové, mozaikové, třískové, dřevovláknité korkové, plovoucí: a) laminátové b) dřevěné vícevrstvé (třívrstvé) B) Dlažby: 1) podle umístění: a) vnitřní, b) vnější 81

82 2) podle materiálu: dřevěné (ze špalíků), z cihel, keramické, betonové teracové, xylolitové, anhydritové, pryžové, - z přírodních kamenů, mozaikové, z kovových desek C) Mazaniny a potěry: jsou celistvé podlahy beze spár prováděné pěchováním, válcováním, litím nebo stíráním přímo na místě. Mohou být: betonové, - teracové, - plastbetonové, cementové, - asfaltové, xylolitové, anhydritové, hliněné zřídka se používá, sádrové zřídka se používá D) Podlahové povlaky: jsou podlahoviny malé tloušťky, které se kladou jako ochranné krytí podlah. Podle druhu použitých hmot a technologie kladení jsou to: linolea: a) korková, b) papírová, c) přírodní (lněný olej, přírodní pryskyřice, juta, korek) např. 82

83 Marmoleum, povlaky z pryže a PVC, stěrky na bázi plastů běžně PVAc, polyester, epoxid, kobercové povlaky celoplošné (pokud jsou součástí vybavení objektu), stříkané polyuretanové povlaky (např. tartan pro sport. účely: stříkaná vrstva na pryžovém podkladu) E) Zvláštní podlahy: skleněné dlaždice pro sklobeton, roštové povlaky plechové či mřížovinové, roštové konstrukce ocelové, umělé travnaté plochy s polypropylenovým nebo polyetylenovým vlasem 2) Dělení podlah podle hmotnosti: velmi lehké: do 520 kg.m -2, lehké: do 100 kg.m -2, normální: do 170 kg.m -2, těžké: do 250 kg.m -2, velmi těžké: nad 250 kg.m -2 3) Dělení podlah podle hořlavosti: hořlavé: nášlapná vrstva po zapálení hoří i po oddálení plamene, nesnadno hořlavé: nášlapná vrstva působením přímého plamene hoří, ale po oddálení plamene se hoření zastavuje nehořlavé: nášlapná vrstva nehoří ani se nezapálí působením přímého plamene 4) Dělení podlah podle konstrukčního řešení: jednovrstvé: jen z nášlapné vrstvy přímo na podklad vícevrstvé: a) normální: ze 2 nebo více vrstev, b) plovoucí: s vysokým akustickým účinkem 83

84 5) Dělení podlah podle tepelných účinků: tepelně izolační: zajišťují min. 90 % hodnoty tepelného odporu daného ČSN, z hlediska tepelné izolace neúčinné 6) Dělení podlah podle způsobu provedení: Obrázek 63: Dělení podlah podle způsobu provedení zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 7) Dělení podlah podle provozního zatížení: lehké provozy: do 15 MPa normální provozy: do 35 MPa středně těžké provozy: do 100 MPa 84

85 těžké provozy: do 500 MPa velmi těžké provozy: nad 500 MPa 8) Podlahy mohou být prováděny na tyto podklady: stropní nosnou konstrukci, betonovou nebo jinou vhodnou mazaninu, podkladní prefabrikáty, betonovou, cihelnou a podobnou dlažbu, zpevňující vrstvu štěrku, štětu nebo makadamu, upravený terén, který se zhutňuje na požadovanou únosnost 7.3 Typizační a konstrukční zásady Podlahy jsou navrženy v tloušťkách 20, 50, 100 a 150 mm. Z hlediska modulového vztahu k ostatním konstrukcím se uvažují podlahy 20 mm tlusté jako by měly tloušťku nulovou. Podlahy pro bytové a občanské stavby jsou řešeny převážně jako podlahy plovoucí tj. že jsou od konstrukce stropu i od přiléhajících stěn odděleny zvukově izolačním i vložkami. Bezespará povrchová vrstva může být položena na podkladním betonu buď bez separace, nebo s oddělující fólií. Obrázek 64: příklady styku podlah s podkladem zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Podlahy z mazanin se dělí na pole v menších plochách spárami z hlediska tepelných a jiných vlivů. Dilatační spáry se provádějí buď na střih či na vazbu. 85

86 Rozměr dilatačních polí: 3,0 x 3,0 m až 9,0 x 9,0 m, dilatační spáry 5 10 mm. l = l. dl. t l změna délky *m+ l počáteční délka prvku *m+ αdl teplotní součinitel délkové roztažnosti *K-1] t rozdíl teplot *K+ Obrázek 65: příklad dilatací zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Vzhledem ke zmenšení vlivu objemových změn se betonové podlahy rozdělují spárami, které mohou být: a) smršťovací neboli kontrakční, b) dilatační, c) oddělovací Oddělovací spáry oddělují betonovou podlahovou desku především od konstrukčních prvků budovy. 86

87 Obrázek 66: dilatace zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 87

88 Obrázek 67: dilatace zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 4) Kontaktní plochy lepidla s podkladní vrstvou: Obecně u litých podlahovin jsou objemové změny provázeny značným smrštěním, zejména tehdy, když nášlapné stěrky obsahují málo plniva. Tvrdnutí pryskyřice probíhá ve 2 fázích želatinaci a vytvrzování. V první fázi smrštění probíhá velmi rychle, větší část lze zahrnout do druhé fáze, avšak odezvy pokračují ještě dlouhou dobu (týdny, někdy i měsíce) v závislosti 88

89 na druhu pojiva. V kompozitním systému jako celku vznikají napětí tahová, v plnivu tlaková a na styku obou ploch smyková. Z hlediska poměru Gpojiva / Gplniva je přípustné takové smrštění pojiva, které umožní při daném pracovním postupu relaxaci vznikajících napětí díky creepu jednotlivých fází. Proto hraje roli vliv rychlosti tvrdnutí čím pomaleji probíhá vytvrzování, tím je napjatost kompozitního systému vlivem napětí od smršťování výhodnější. Průběh smykových napětí po výšce podlahového systému: a) podkladní beton, b) kontaktní vrstva, c) podlahovina Průběh normálních napětí v podlahovině a smykových napětí na styku s podkladem při lokálním porušení adheze: a) podkladní beton, b) kontaktní vrstva, c) podlahovina Obrázek 68: styk dvou materiálů zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 89

90 Na styku dvou materiálů dochází k jejich vzájemnému spolupůsobení, na kterém se podílí: chemická soudržnost daná interatomovými silami, fyzikální soudržnost daná intermolekulárními silami, mechanická soudržnost daná kotevními účinky spojovaných ploch. Z hlediska fyzikální soudržnosti je důležitá schopnost pevného betonového povrchu přitahovat atomy či molekuly tekutiny a vytvořit tak novou tzv. stykovou zónu, jejíž tloušťka je rozhodující pro posuzování pevnosti v soudržnosti a hlavně životnosti spoje. Je ovlivňována teplotou, vlhkostí, smáčivou povahou povrchu, nasákavostí atd. Obrázek 69: smyková zóna zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Napětí *MPa+ vlivem rozdílu teplot dílčích vrstev t se rovná: E1 2. E2. E1. E2 t1. 1. E1 t E2 l l l l kde - poměrné prodloužení + (zkrácení -) E - modul pružnosti *MPa+, - koeficient délkové teplotní roztažnosti *K-1], l - počáteční délka prvku *m+ Soudržnost je ovlivněna též tzv. kotevním efektem, který závisí na mikrotopografii povrchu a velikosti molekul. Do nerovností a dutin zapadají molekuly vláčné nebo tekuté hmoty, působením chemicko-fyzikálních vazeb pokrývají celý povrch pevných látek. 90

91 Obrázek 70: Makro a mikrostruktura povrchu pevných látek s nerovnostmi 1 až 5 m zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Při spojování polymerů k silikátům se mohou vyskytovat 3 základní typy poruch v přídržnosti spojovaných hmot. U betonů se často v důsledku nesprávné technologie na povrchu vytváří vrstvička hmoty s nižší pevností než hmota uvnitř. Vzniklá vrstvička ztvrdlého betonu na jeho povrchu vlivem rozmísení se musí před aplikací další vrstvy odstranit. Obrázek 71: Základní typy poruch vrstevnatých konstrukcí zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Poruchu v přídržnosti ve stykové zóně nebo přímo na styku suchého podkladového betonu, čímž se změní fyzikálně chemické vlastnosti jeho povrchu (např. alkalita, mechanická přídržnost, alkalita, styková zóna apod.). 91

92 Podle toho lze u starých betonů aplikovat následující způsoby: a) impregnaci, kdež molekuly spojované hmoty se soustřeďují na povrchu, b) penetraci molekuly spojované hmoty pronikají do větší hloubky, čímž zvyšují tloušťku stykové zóny, avšak póry zůstávají neutěsněny, c) těsnění povrchu, které částečně povrchové póry utěsňuje a vytváří tenký povrchový film, d) stěrku, která povrchové póry uzavírá a díky silnější vrstvě plní i vyrovnávací funkci povrchu. Obrázek 72: Povrchové úpravy suchého betonového podkladu. Pro adhezní můstek mezi betonem a dalšími vrstvami je rozhodující penetrace zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] STUDIJNÍ MATERIÁLY MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D., Pozemní stavitelství II(S) modul 02 /Podlahy, podhledy a povrchové úpravy. 1. vydání. Brno: CERM. ISBN HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN

93 OTÁZKY A ÚKOLY 1) Které vlastnosti se sledují u podlah? 2) Jak se dělí podlahy? 3) Jakého druhu mohou být podklady pod podlahami, uveďte na schématech. Jaké jsou možnosti napojení potěru k podkladu? 4) Nakreslete, zakótujte a popište druhy spár v betonové podlaze s ohledem na zmenšení vlivu objemových změn včetně jejich svislých řezů v detailech? 5) Co jsou to podlahy plovoucí, v jakých tloušťkách se podlahy provádějí? 6) Jaké jsou 2 fáze tvrdnutí pryskyřic, jaká napětí se mohou vyskytovat v kompozitním podlahovém systému, jak je lze snížit vysvětlete průběh smykových a normálních napětí na svislých řezech podlahou? 7) Které faktory se podílejí na spolupůsobení vrstev v místě jejich kontaktního styku, vysvětlete s použitím schématického obrázku pojem styková zóna a kotevní efekt? 8) Vysvětlete na schématech 3 základní typy poruch v přídržnosti spojovaných hmot a rozdíly mezi impregnací, penetrací, těsněním a stěrkou? KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory. 93

94 Kapitola 8 - Podlahy II. KLÍČOVÉ POJMY -nášlapná vrstva, podklad, potěr, mazanina, suché podklady, plovoucí podlaha, dřevěné podlahy CÍLE KAPITOLY - v této kapitole navážeme na kapitolu minulou a budeme se zde zabývat podklady pod podlahy a povrchovými úpravami podlah ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 6 hodin VÝKLAD Rozlišují se dvě skupiny podkladů: a) mazaniny: - cementové, - anhydritové, - asfaltové (používají se jen mimořádně), b) suché podklady: - OSB nebo dřevotřískové desky, - z masivního dřeva, - izolační dřevovláknité desky a jejich kombinace, - suchá sádrová mazanina s různou úpravou, 94

95 - násypy v kombinaci s deskovými materiály, - slepé (hrubé) podlahy na trámech. Podklad musí být rovný, maximální možná odchylka nesmí přesáhnout 4 mm ČSN Betononová mazanina: - tloušťky min. 40 mm bez výztuže nebo 35 mm s výztuží s přípustnou vlhkostí do 2,5 % (hmotnostních), při menší tloušťce je nutno vyztužovat sítí, - doba schnutí: cca 7 10 dnů na 1 cm tloušťky mazaniny při % relativní vlhkosti vzduchu a při teplotě cca 20 C, - dilatační spáry do 3 m Anhydritové lité potěry: - na bázi síranu vápenatého lze pokládat v tl. od 30 mm (lépe 35 mm) - mají samonivelační účinek Dřevěné základové podlahy: vlhkost max %. 8.1 Podlahy na podkladech s mokrými procesy Ačkoliv tato skupina podlah s mokrým způsobem zpracování vyžaduje technologické přestávky, stále je nejrozšířenější. Kromě anhydritových potěrů a nejrůznějších stěrek stále převládají betonové podkladní vrstvy (tj. cementové potěry a mazaniny), které plní funkci: a) roznášecí, b) vyrovnávací (kompenzují nerovnosti vzniklé pokládáním předchozích spodních vrstev). Podkladní betony mohou být prováděny jako potěry (do tloušťky 40 mm) nebo mazaniny (nad 40 mm). Tenké potěry 30 mm obvykle spočívají na pevných podkladech a mají vyrovnávací charakter. Tlustší potěry jsou obvykle vyztuženy ocelovou výztuží (nejčastěji svařované kari sítě). Potěry pokládané na dělící vrstvu (např. PVC fólie) nacházejí uplatnění, kde je povrch nosné betonové desky vykazuje dlouhodobé a neodstranitelné znečistění např. látkami zabraňujícími kvalitní adhezi a jejichž odstranění nebo zmírnění účinků by bylo velmi obtížné a finančně a časově náročné, popř. i nemožné. U volně ležících krycích desek je třeba počítat na okrajích se zvlněním, pokud nenastalo pomalé, rovnoměrné vysychání čerstvě naneseného potěru. Plovoucí potěr se používá především jako prvek izolace kročejového 95

96 hluku a tepelné izolace. Před aplikací další úprav je nutno ověřit přítomnost izolační stavěcí pásky i na stěnách, aby nedošlo ke vzniku akustického mostu. 8.2 Suché podklady Suché podlahy odstraňují mokrý proces, který prodlužuje délku výstavby. Mají nízkou hmotnost a lze po jejich položení velmi rychle chodit (po 24 hodinách již mohou být zatěžovány). Pro svoji nízkou hmotnost a rychlou a snadnou montáž jsou vhodné nejen pro novostavby, ale též pro objekty rekonstruované a nástavby. Položení suchých podlahových prvků vyžaduje celoplošný podklad a suchý nosný základ. U podkladů mohou nastat tři typy: masivní strop (např. klenby, různé želbet. konstrukce), nepodsklepený masivní podklad např. základová betonová deska, strop z dřevěných trámů Masivní stropy se zabudovanou vlhkostí (např. u kleneb z čerstvého zdiva či betonu), se musí chránit před zbytkovou vlhkostí PE fólií (např. tloušťky 0,2 mm). Fólie se plošně klade na podklad s min. překrytím pásů 200 mm, přičemž na okrajích se fólie přetáhne nad úroveň budoucí suché podlahy. Pokud samotný strop je bez zabudované vlhkosti, lze fólii vynechat. Jestliže je suchá podlaha kladena v úrovni terénu, musí být trvale chráněna v místě podlah a stěn proti zemní vlhkosti (plastovými fóliemi nebo živičnými pásy). U dřevěných trámových stropů se nejdříve musí zkontrolovat jejich únosnost, stav napadení biologickými škůdci, nadměrné průhyby a kvalitu spojení jednotlivých dřevěných prvků. Je-li nutno provést srovnání stávající úrovně, je možno to uskutečnit pomocí vyrovnávacího podsypu. Instalační rozvody je možno zasypat přímo, pouze je třeba v závislosti na druhu podsypu dodržet minimální hodnotu převýšení úrovně nad instalací (obvykle 100 mm). 96

97 Obrázek 73: Suchá podlaha na dřevěném trámovém stropě zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Obrázek 74: Suchá podlaha na masivním stropě se zásypem instalací zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 97

98 1 podlahové díly položené jako plovoucí 2 izolační deska z měkkých vláken (dřevovláknitá deska) 3 stará palubovka 4 dřevěný trámový strop Obrázek 75: Podkladem je stará dřevěná podlaha z palubek zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 1 podlahové díly položené jako plovoucí 2 izolace proti kročejovému hluku 3 slepá (hrubá) podlaha 4 trámové uložení na izol. pásech s mezilehlou izol. 5 - masivní strop Obrázek 76: Podkladem je slepá (hrubá) podlaha na dřevěných trámech zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 98

99 1 podlahové díly položené jako plovoucí 2 dílec suché desky, sádrová deska + dřevovláknitá izolační deska 3 izolace proti vlhkosti 4 masivní strop Obrázek 77: Podkladem je deska se sádrou jako krycí vrstva a dřevo-vláknitá deska jako izolační vrstva (tl. 30 mm, γ = 650 kg.m-3) zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 1 podlahové díly položené jako plovoucí 2 izolace proti kročejovému hluku 3 deskový materiál 4 suché násypy 5 - izolace proti vlhkosti 6 masivní strop Obrázek 78: Podkladem je násyp v kombinaci s deskovými materiály zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 99

100 Výškové vyrovnání je žádoucí z několika důvodů: a) nerovný podklad, b) dosažení požadované výšky podlahy, c) zlepšení zvukové izolace, d) zvýšení tepelné izolace. Při celoplošném pokládání podlahových prvků, na masivní strop je možno malé nerovnosti do 10 mm vyrovnat sádrovou stěrkou. Na větších plochách se použije k vyrovnání úrovně samonivelační stěrka. Pro hrubé vyrovnání sklonu podkladní vrstvy většího než 60 mm, lze aplikovat pórobetonové desky TSY. Při větším rozdílu nerovností nad 10 mm, provádí se vyrovnávací podsyp. Obrázek 79: Vyrovnání podkladu pórobetonovými deskami zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Jestliže se na vyrovnání výšky, popř. kvůli dodatečné tepelné izolaci použijí polystyrénové desky, musí mít dostatečnou pevnost (EPS 30). Při pokládání samolepicích kobercových krytin, které nejsou vodotěsné, se doporučuje penetrace. Pokud se má koberec nalepit po celé ploše, používají se lepicí systémy umožňující odlepení a opakované položení koberce. U tenkých podlahových krytin (např. textil) v pásech nebo ve čtvercích je nezbytné nanést tmel 100

101 na celé ploše a případně provést vyrovnání. Pod laminované lamely se obvykle vkládá ještě jedna mezivrstva (např. pěnová fólie Mirelon, korkové desky nebo plstěné pásy), aby se zvýšil kročejový útlum. Obrázek 80: Suchá podlaha na masivním stropě zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Plovoucí podlaha sestává z lamel spojených na principu péro - drážka pouze k sobě, bez pevného spojení s podkladní vrstvou. Tato jednolitá deska z důvodu objemových změn musí být po celém obvodě oddilatována může "plavat". Povrchovou vrstvu mohou tvořit jednak dřevěné podlahy s nalepenou dřevěnou dýhou tloušťky 0,6 mm, opatřenou několikanásobným lakem (celková tloušťka je pak 7 až 8 mm), jednak korková plovoucí podlaha s obdobnou úpravou lakem jako u dřevěných podlah. Tam, kde je žádoucí lehká bezespará mazanina (teplé podlahy, podklady pro pochůzné plochy) je vhodné použít G- beton, který se připravuje vmícháním granulí polystyrénu do objemu pórobetonu v procesu jeho přípravy. Použití vhodných přísad garantuje objemovou hmotnost 300 kg.m -3, = 0,085 W.m -1.K

102 8.3 Povrchové úpravy podlah A) Dřevěné podlahy: Využívají přírodního organického materiálu s výbornými vlastnostmi kromě menší odolnosti proti vlhkosti a s tím i související objemové stálosti. Uplatňují se zejména jako: - vlysy - parkety z bukového nebo dubového dřeva tloušťky obvykle 19 mm a plošné hmotnosti 13,5 kg.m -2, - mozaikové parkety tl. 9 mm s plošnou hmotností 6,3 kg.m -2, - překližkové parkety tl.12 mm a plošné hmotnosti 7,5 kg.m -2, - nejrůznější korkové parkety či desky (drť z korkového dubu se lepí a lisuje s příměsí pojiva), tloušťky nejčastěji 7 mm (plošná hmotnost 2,5 kg.m -2 ), obvykle opatřené nátěrem proti vlhkosti; jejich předností je malá odnímatelnost tepla, zvýšení kročejového útlumu, ale malá odolnost proti oděru - progresivní laminátové podlahy: Podle použitého materiálu lze plovoucí dřevěné podlahoviny dělit na tři základní skupiny: Laminátové plovoucí podlahy (napodobeniny dřevěných materiálů, finančně méně náročné, snadná údržba, ale menší životnost záruky se dávají cca na 15 let). Korkové plovoucí podlahy (ekologický materiál, měkký a teplý materiál, menší odolnost a náročnější údržba, ale dlouhá životnost záruky až na 25 let). Dřevěné plovoucí podlahy (u masivu dlouhá životnost, náročnější na údržbu, finančně náročnější) ty mohou být buď dýhované (kratší životnost jen okolo 12 let) nebo z masivu (ten je odolnější záruky se dávají až na 30 let). - progresivní laminátové podlahy: s melaminovým povrchem tvořeným z několika vrstev laminovaného papíru, lisovaného přímo na nosnou desku (např. dřevotříska), opatřenou dekorem dřeva s vrstvou tvrzeného laminátu tloušťky cca 0,6 mm, která se vysokým tlakem lisuje na nosnou desku. Z hlediska objemové a tvarové stálosti spáry mezi jednotlivými prvky mohou dosáhnout těchto hodnot: mezi parketovými dílci 1,5 mm mezi podlahovými tabulemi 1,0 mm 102

103 mezi lamelami mozaikových parket 0,7 mm Akustické vlastnosti se hodnotí na kompletní stropní konstrukci Požadavky dle ČSN Podlahy Rovinnost povrchu: Největší odchylka rovinnosti podkladní vrstvy pod dřevěnou podlahovinou nesmí překročit 4 mm. Vzhled povrchu: Nášlapná vrstva z vlysů, parket nebo palubek nesmí vzhled podlahy narušit jejich výrazné barevné odstíny Pevnost v tlaku vyrovnávacích vrstev: Je-li vrstva součástí podkladu připojeného k nosné konstrukci, stanovuje se pevnost v tlaku pod dřevěné podlahoviny (kromě vlysů) 4,5 MPa. Pro vrstvy tzv. plovoucí určené jako podklad pod podlahoviny se požaduje pevnost v tahu za ohybu 21,5 MPa. Rozeznávají se tyto povrchové úpravy dřevěných podlahovin: a) hoblování b) broušení c) pastování d) lakování e) další úpravy dle dohody odběratele s výrobcem Rozměry podlahovin se měří posuvným měřítkem s přesností na 0,1 mm případně mikrometrem s přesností na 0,01 mm. S ohledem na objemové změny je nutno zajistit dilatační mezeru šířky 10 mm mezi stěnou a podlahou. Vrstvy nátěru nezabrání výměně vlhkosti mezi dřevem a vzduchem v interiéru, z hlediska času ji mohou jen zpomalit. Dřevěné podlahy se dodávají většinou s obsahem vlhkosti cca 9 % ( 2%), a tak by měly být pokládány. Tato výše uvedená vlhkost dřeva odpovídá pokojovému mikroklimatu, a to C a % relativní vlhkosti. Tyto průměry jsou zpravidla v létě překračovány a v zimě je tomu v důsledku vytápění naopak. Z toho důvodu dřevěné přířezy v létě nepatrně bobtnají a v zimě sesychají. 103

104 Výsušné spáry jsou ve dřevěných podlahách nevyhnutelné, a proto spáry: - velikosti 0,1 0,5 mm je nutno v průběhu roku je nutno považovat za normální, - šířky 0,5 1 mm a více jsou podnětem k reklamacím. V panelových domech, ale též ve školách a přetápěných bytech se relativní vlhkost pohybuje cca %. Zvlhčovače vzduchu zavěšené na radiátory (někdy i nenaplněné vodou) nestačí na to, aby udržely vlhkost vzduchu v místnosti v předepsaných mezích zvlhčovače s vyšším výkonem. Ve starých prkenných podlahách často dřevěná konstrukce s polštáři bývá uložena do násypu ze škváry, který z terénu pohlcuje vlhkost a přenáší ji do dřevěné konstrukce. Dokud jsou prkna ve styku s vnějším vzduchem, mohou tuto vlhkost odpařovat do vzduchu. Pokud je však zakryta neprodyšným materiálem (např. linoleem), velmi rychle podléhá hnilobě. Závady v dřevěných podlahách se mohou vyskytovat vlivem: a) nevhodně použitých materiálů: v podkladu, v lepící vrstvě, v nášlapné vrstvě, b) nesprávně provedeného podkladu z hlediska jeho: volby a technologie, vlhkosti, c) nesprávně položené dřevěné podlahy: v důsledku nepřiměřeného provozního klimatu, nevhodným technologickým postupem. 104

105 Obrázek 81: Palubová podlaha osazená na dřevěném roštu zdroj:maceková, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] Prkna se připevňují k podkladnímu dřevěnému roštu vždy min. 2 nerezovými vruty (s předvrtanými otvory). Nosný dřevěný rošt musí být vyroben ze stejných exotických dřevin jinak dochází k jeho zkroucení vlhkostí. Palubové podlahy udržují nátěry z teakového oleje Obrázek 82: Dlažba kladená celoplošně do lepidla zakotveného do polyetylenové rohože Schlüter-Ditra s rybinovitě tvarovanými žebry vysokými 3-4 mm na lícované straně a síťovinou na rubové straně zdroj: MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] 105

106 U cementových podkladů se uvažuje doba schnutí cca 7-10 dnů na 1 cm tloušťky mazaniny při % relativní vlhkosti vzduchu a při teplotě 20 C. Přípustná vlhkostí podkladu do 2,5 hmotnostních %. Obrázek 83: Dilatace v dlažbě pomocí profilu Schlüter-Ditra, který chrání hrany dlaždic. Dilatace musí navazovat na dilataci v podkladní vrstvě vyplněnou pružnou hmotou Součástí mazaniny či potěru je obvodová dilatační páska, oddělující z důvodu přenosu kročejového hluku sousední vertikální konstrukce od podlahy. Dilatace v podkladu se běžně provádějí po 3 m zdroj:maceková, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D. [Pozemní stavitelství II] STUDIJNÍ MATERIÁLY MACEKOVÁ, V., NERUDOVÁ, A., SUKOPOVÁ, D., Pozemní stavitelství II(S) modul 02 /Podlahy, podhledy a povrchové úpravy. 1. vydání. Brno: CERM. ISBN HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1) Jaké platí technologické zásady pro podlahové podklady pro nášlapné vrstvy (druhy, min. tloušťky, rovinnost, možnost vyztužení, přípustná vlhkost, doba schnutí)? 106

107 2) Přednosti a nedostatky podkladů s mokrými a suchými procesy srovnání. 3) Uveďte důvody výškového vyrovnání suchých podkladů a příklady řešení (min. 3 varianty). 4) V jakých úpravách se realizují dřevěné podlahy (jejich výhody a nevýhody, spáry, rovinnost, mechanické vlastnosti, povrchové, úpravy, dilatace, vlhkost atd.) 5) Uveďte příčiny závad u dřevěných podlah. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 107

108 Kapitola 9 - Otvorové výplně I. KLÍČOVÉ POJMY -okenní otvory, tepelná izolace, tepelný tok, konvekce, kondukce, radiace, sluneční clony, žaluzie, rolety, markýzy, oceňování CÍLE KAPITOLY - seznámení se s otvorovými výplněmi a jejich hodnocením z různých hledisek ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 6 hodin VÝKLAD Otvorové výplně tvoří: I. Okenní otvory II. Světlíky III. Dveřní otvory IV. Vrata V. Výkladce Okenní otvory zahrnují hodnocení z: 1) hlediska tepla, zvuku a světla 2) hlediska přirozeného větrání a hnaného deště 3) hlediska provozu, bezpečnosti 4) hlediska konstrukce a detailů 108

109 9.1 Okenní otvory z hlediska tepla, zvuku, světla Tepelnou izolací okna rozumíme jeho schopnost odolávat šíření tepla vedením, prouděním a sáláním mezi dvěma prostředími různých teplot, které okno odděluje. Obrázek 84: typy zasklení zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Při jednoduchém zasklení je tepelná izolace funkcí jen koeficientu tepelné vodivosti skla λs a jeho tloušťky. Při vícenásobném zasklení je tepelná izolace funkcí λs, tloušťky skel a tloušťky uzavřených vzduchových dutin. Pro homogenní a uzavřený systém jednoduchého zasklení platí: Qr,i + Qc,i = Qk = Qr,e + Qc,e [W], kde Qr tepelný tok radiací (zářením) *W+, Qc tepelný tok konvekcí (prouděním) *W+, Qk tepelný tok kondukcí (vedením)*w+. Pro stejný systém s dvojitým zasklením platí: Qr,i + Qc,i = Qk,1 = Qr,1+ Q c,1= Qr,2+ Qc,2 = Qk,2 = Qr,e + Qc,e 109

110 zvýšení hodnoty koeficientu prostupu tepla U lze dosáhnout: a) zvětšením vzdáleností obou tabulí škola např. zvětšením vzdálenosti tabulí skla z 12 na 16 mm se zvýší hodnota U cca o 5 %, b) nahrazením vzduchu v meziprostoru dvojskla směsí vhodných plynů, např. použitím běžných druhů plynů se zvýší hodnota U cca o %, při použití vzácných plynů až o 12 %. Obrázek 85: Zlepšení tepelněizolačních vlastností dvojskel zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Vhodnými úpravami povrchů skel však lze při dvojitém zasklení nebo zasklení izolačním dvojsklem dosáhnout celkový tepelný odpor R větší než při trojitém zasklení. Obyčejné okenní sklo např. odráží cca 8 % tepelného záření a u skel s povrchovou úpravou vrstvami kovu či oxidy kovů (SnO 2 s příměsemi Sb či Co 2 O 3 atd.) lze zvýšit odrazivost až na 90 % Z tohoto hlediska by ideálním řešením bylo použití izolačních dvojskel s odrazivými vrstvami u otočných oken, a to tak, že v zimním období by reflexní vrstvy byly na vnitřních stranách tabulí a v letním období na vnějších jejich stranách. 110

111 A zimní období: pokles tepelných zisků B letní období: pokles tepelných zisků Podle současné ČSN okno, dveře či jiná výplň otvoru ve vnější stěně musí splňovat součinitel prostupu tepla UN,20: požadovanou hodnotu 1,7 [W.m -2.K -1 + doporučenou hodnotu 1,2 *W.m -2.K -1 ] Tepelná izolace okenních vlysů je určená především jejich materiálovou bází určující také jejich konstrukční tvorbu. Obrázek 86: Použití izolačních dvojskel s reflexními vrstvami pro otočná okna o 180 kolem svislé osy zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Obrázek 87: Charakteristické vlysy oken na bázi dřeva zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 111

112 Obrázek 88: Charakteristické vlysy oken na bázi hliníkových slitin zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Obrázek 89: Charakteristické vlysy plastových oken s ocelovými výztuhami zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 112

113 Ze vztahu Q = QA + QT + QR lze určit: a) pohltivost tepla A = QA / Q b) propustnost tepla T = QT / Q c) odrazivost tepla R = QR / Q, přičemž platí: A + T + R = 1 Efektivní propustnost tepla neboli solární faktor je dán vztahem Tef = T + AT, Efektivní odrazivost tepla lze definovat jako Ref = R + AR kde AT = QAT / Q je část pohlceného tepla sklem vlivem proudění a sálání AR = QAR / Q je část odraženého tepla sklem Obrázek 90: způsoby unikání tepelných ztrát zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Tepelné ztráty mohou unikat izolačním sklem trojím způsobem: a) konvekcí (prouděním): Při tomto jevu skleněná tabule odnímá okolnímu cirkulujícímu vzduchu teplo. S narůstajícím teplotním spádem mezi sklem a vzduchem se cirkulace i výměna teplot urychluje. Skutečná konvekce se v uzavřeném prostoru projevuje při šířce dutiny větší než cca 50 mm. Pod touto hranicí dochází k neuspořádanému pohybu cirkulujícího vzduchu 113

114 a následkem toho i ke zpomalení výměny tepla mezi vzduchem a skleněnou tabulí. Poněvadž tloušťka vzduchové dutiny mezi izolačními skly se pohybuje v rozmezí 10 až 20 mm, stává se samotná cirkulace a tím i konvekce v izolačním skle méně podstatná a v důsledku toho je její podíl na ztrátách tepla minimální. Při použití těžkých inertních plynů (argon, zřídka krypton a xenon) jako výplně meziprostoru izolačních skel se sníží koeficient prostupu tepla U v rozmezí 0,2 až 0,6 W.m -2.K -1. Mezi nejdokonalejší spojovací materiály z hlediska difúze plynů v místě styku distančního hliníkového rámečku a tabule skla patří butyl a dvousložkové tmely na bázi polysu. b) kondukcí (vedením): Z hlediska snížení tepelné vodivosti skleněné výplně lze uplatnit dvě možnosti: b1) nahrazení skleněné tabule jiným materiálem s nižší tepelnou vodivostí při zachování stejných fyzikálních požadavků jako u skla (např. pevnosti, vysoké propustnosti světla, trvanlivosti atd.), ale i ceny takový materiál však zatím vyvinut nebyl, b2) zvětšení tloušťky používaných skleněných tabulí na 30 mm i více, což by nejen zvýšilo hmotnost izolačního skla (stalo by se nepoužitelné), ale i snížilo prostup světla a tím i zvýšení spotřeby elektrické energie na osvětlení. Z toho vyplývá, že ani jedna z uvedených možností není reálná. c) radiací (sáláním): Max. únik tepla je způsoben tepelným zářením (až 2/3 celkové radiace). Proti tomuto způsobu přenosu tepla se lze bránit odrazem dopadající tepelné energie zpět do interiéru. Tuto odrazivou plochu lze vytvořit s použitím mikroskopicky tenké vrstvy různých kovových sloučenin jednostranně nanášených na plochu tabule skla. Dle druhu nanášených vrstev kovů rozlišujeme 2 typy pokovených skel: c1) skla s tvrdou vrstvou (hard coating): tvrdá vrstva je vytvořena oxidy kovů Cr, Ni, Ti, Zn, Sn apod. Aplikují se pouze pro jednu vrstvu skla jak pro jednoduché zasklívání, tak i pro izolační skla. Ačkoliv umožňují neomezenou skladovatelnost, jsou citlivá na poškození 114

115 škrábnutím. Při použití těchto úprav se dosáhne U =1,9 W.m -2.K -1, při vyplnění dutiny argonem 1,5 W.m -2.K -1 c2) skla s měkkou vrstvou (soft coating): tato skla lze použít pouze pro izolační skla s pokovenou vrstvou do vzduchové dutiny. Ve srovnání s obyčejnými skly je jejich nevýhodou omezená skladovatelnost a větší náchylnost na škrábnutí před jejich osazením do izolačního dvojskla. Při aplikaci tohoto typu izolačního skla je možno redukovat hodnotu U na 1,6 W.m - 2.K -1 při vyplnění meziprostoru argonem na 1,1 W.m -2.K -1. Z hlediska výroby převládají skla s měkkým pokovením, skla s tvrdým pokovením jsou pro svoji nižší schopnost odrážet tepelné záření na ústupu. Sníží-li se koeficient U u izolačního skla na 1,1 W.m -2.K -1 použitím měkce pokoveného skla, dosáhne se až 2/3 úspor úniku tepelné energie prosklenou plochou. a) lepením, b) letováním, c) svařováním; 1 ploché tabulové sklo 2 distanční kovový rámeček 3,4 thiokolové dvousložkové tmely 5 ochranný rámeček z antikorozního kovu 6 metalizační pruh 7 letovací pájka 8 svar 9 vysoušecí hmota Obrázek 91: Konstrukční úprava izolačních dvojskel zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 115

116 Plochá skla konstrukčně upravená: a) sklo vrstvené - ze 2 i více vrstev taženého či zrcadlového skla s plastovou mezivrstvou tloušťky 0,3-1,1 mm, b) složené - Vitrasilk: je složeno z vrstvy rohoží ze skleněných vláken a 2 skleněných tabulí, c) složené - dvojsklo, popř. trojsklo vyráběné lepením, pájením, svařováním. Izolační dvojsklo obvykle obsahuje 2 tabule plochého, nejčastěji taženého skla. Dutina distančního rámu je od okolního prostředí těsněna tmelem. Je běžně vyplněna vzduchem s nízkou relativní vlhkostí, k čemuž přispívají minikuličky silikagelu v rámu. 1 skleněné tabule 2 mikrootvory 3 kuličky silikagelu jako absorbent vlhkosti 4 trvale pružný silikon kaučukový tmel spojující tabule v celek 5 vnitřní výplň vzduchem či inertním plynem 6 distanční vložka z hliníkových slitin 7 těsnící trvale plastický butylkaučukový tmel Obrázek 92: Struktura izolačního dvojskla zdroj: KUPILÍK, Václav [Závady a životnost staveb] 116

117 Podstatnou ochranou budov proti slunečnímu záření se slunečními clonami je zastínění průhledné výplně oken. Účinnost sluneční ochrany bude tím větší, čím víc bude sluneční clona předsazená před rovinu průhledné výplně a nebude tvořit překážku ohřátému vzduchu, stoupajícímu podél roviny obvodové stěny. Také je třeba odstranit oslňující účinek a přeměnu přímého záření na difuzní z důvodů rovnoměrného osvětlení. Při návrhu sluneční ochrany je třeba vzít v úvahu následující hlediska: orientaci budovy ke světovým stranám, směr dopadu slunečních paprsků v závislosti na zeměpisné šířce a ročním období, požadavky na vnitřní mikroklima, výšku budovy, okolní terén a zástavbu, způsob otevírání oken, požadavky na architekturu exteriéru Obrázek 93: Schémata lamelových slunečních clon umožňující pohyb ohřátého stoupajícího vzduchu podél obvodové stěny zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 117

118 Z hlediska ovládání a regulace rozdělujeme sluneční clony na: a) pevné: řeší se jako otevřené ve formě lamel, roštů a prostorových mřížovin nebo jako plné ve formě desek. Jsou prakticky trvalou překážkou nejen pro sluneční paprsky, ale i pro oblohové světlo, které je v době zamračené oblohy jediným zdrojem přírodního osvětlení. Proto se tento typ uplatní jen v budovách s malou hloubkou dispozičního traktu (3 až 4 m), jinak by muselo být doplněné umělým osvětlením. b) pohyblivé: Z hlediska polohy vzhledem k oknu rozdělujeme pevné sluneční clony na: a) vodorovné: jsou vhodné pro fasády orientované na JV, J, JZ. Pokud jsou lamely nad sebou po svislé ose okna, mohou se používat i pro orientaci fasád na V či Z. b) svislé: jsou vhodné pro fasády orientované na V a Z.. Účinnost této ochrany je však podmíněná poměrně hustým uspořádáním clon vedle sebe, což omezuje použití jen tam, kde není na závadu zhoršení výhledu. Navrhují se ve formě plochých lamel nejčastěji uzavřeného průřezu z hliníkových plechů. c) roštové: jsou navrhované z prostorově tvarovaných pásů, lamel a profilů hliníkových slitin. Zdůrazňují především architektonická hlediska. Pohyblivé sluneční clony mohou být: a) vodorovné (otočné): Vodorovné clony jsou vhodné prakticky pro všechny světové strany. Otáčivé slunolamy se mohou v zimním období natočit tak, aby co nejméně stínily v nejnepříznivěji osvětlených místech. b) svislé (otočné): Svislé clony jsou rovněž vhodné pro všechny světové strany. Jejich rozmístění a funkce v letním a zimním období je v podstatě stejná jako u vodorovných otočných clon. c) deskové posuvné clony: Deskové clony mají možnost horizontálního posunu clonící desky před konstrukcí okna. Používají se ve formě skleněných tabulových slunolamů osazených do kovových rámů s absorpčními schopnostmi. 118

119 Kromě clon mezi prostředky sluneční ochrany patří: žaluzie: Charakteristickým znakem žaluzií je ovladatelnost posunem v rovině rovnoběžné s plochou okna kombinovaná s možností regulovatelnosti účinku jejich clonění pootáčením lamel. rolety: Rolety současně plní funkci zatemnění oken. Celistvé rolety jsou navrhované zpravidla z impregnovaných textilií. Článkové rolety (ze dřeva, plastů nebo kovu) mají velmi mnoho společných znaků se svinovacími žaluziemi. Rozdíl je jen v tom, že jejich účinek nelze regulovat pootáčením lamel okolo vlastní osy. pohyblivé markýzy: Pokud se rolety dají částečně vyklopit z roviny obvodové stěny, označují se jako pohyblivé markýzy. Jejich výhodou je účinnější sluneční ochrana z důvodu větší vzdálenosti mezi clonou a oknem. Nevýhodou je tvar, který překáží proudění teplého vzduchu nahoru podél obvodové stěny. A předsazené před nosnou soustavu objektu - samonosné, B vsunuté do nosné soustavy objektu nesené Obrázek 94: Roštové pevné sluneční clony zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 119

120 Obrázek 95: Horizontální otáčivé slunolamy a jejich funkce: A v letním období, B v zimním období zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] A schéma žaluzie 1 pouzdro převodu s mechanismem 2 otočná hřídel 3 dřevěný buben 4 převodová kolečka 5 popruhy z PVC 6 lamely z Al plechu 7 nylonové lanko 8 zatěžovací lišta zdroj: Obrázek 96: Horizontální stahovací (benátské) žaluzie HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 120

121 Obrázek 97: Schémata pohyblivých markýz zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Vzduchová neprůzvučnost stavebních konstrukcí se vyjadřuje laboratorní hodnotou neprůzvučnosti R, neprůzvučnost mezi místnostmi normovaným rozdílem hladin DnT nebo stavební neprůzvučností R. Laboratorní neprůzvučnost R *db+ (dříve stupeň neprůzvučnosti) charakterizuje vzduchovou neprůzvučnost plošných stavebních konstrukcí. Při měření mezi dvěma místnostmi ve zkušební laboratoři s potlačeným bočním přenosem zvuku se R určí z rozdílu hladin D, z ekvivalentní pohltivé plochy A v přijímací místnosti a z plochy zkoušené konstrukce S. Rozdíl hladin (akustického tlaku) D je rozdíl časově i prostorově průměrovaných hladin akustického tlaku L1 v místnosti zdroje zvuku a L2 v místnosti příjmu zvuku. Normovaný rozdíl hladin DnT *db+ je rozdíl hladin akustického tlaku mezi místnostmi zdroje a příjmu zvuku, jestliže doba dozvuku T v místnosti příjmu je vztažena na referenční dobu dozvuku T0. Referenční doba dozvuku pro obytné místnosti je T0 = 0,5 s, a to proto, že v obytných místnostech s nábytkem je doba dozvuku rovna této hodnotě téměř nezávisle na objemu a kmitočtu. Normovaný rozdíl hladin vyjadřuje vzduchovou neprůzvučnost 121

122 mezi dvěma místnostmi a zahrnuje přenos zvuku všemi přímými i vedlejšími cestami. Jestliže mají obě místnosti různé objemy, je jeho hodnota závislá na směru přenosu. Stavební neprůzvučnost R charakterizuje vzduchovou neprůzvučnost mezi místnostmi v dokončených objektech, kde vždy dochází k přenosu zvuku bočními a vedlejšími cestami. Určí se z rozdílu hladin D, z ekvivalentní pohltivé plochy A v místnosti příjmu zvuku a z plochy S dělicí konstrukce, to znamená, že akustický výkon přenášený do místnosti příjmu zvuku se vztahuje na společnou část dělicí konstrukce, bez ohledu na skutečné podmínky přenosu zvuku. Stavební neprůzvučnost je nezávislá na směru měření, jestliže v obou místnostech je přibližně difuzní, tj. rovnoměrně rozložené zvukové pole. Srovnání výsledků měření s laboratorní neprůzvučností je možné jen tehdy, jestliže plocha společné části dělicí konstrukce je přibližně 10 m2. Pro hodnocení vzduchové neprůzvučnosti stavebních konstrukcí v budovách, vyjádřené v závislosti na kmitočtu, jsou stanoveny směrné křivky, které umožní vyjádřit vzduchovou neprůzvučnost jednočíselnými veličinami. Pro vzduchovou neprůzvučnost je to zejména: vážený normalizovaný rozdíl hladin Dn,w nebo DnT,w; vážená neprůzvučnost Rw resp. R w STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1) Jaké jsou možné varianty zasklení oken (schémata) a jaký je rozdíl v účinnosti koeficientu tepelné vodivosti λ s u jednoduchého zasklení a vícenásobného zasklení? 122

123 2) Na schématech označte a popište rovnice přenosu tepla pro jednoduché a dvojité zasklení. 3) Jakými způsoby lze zlepšit tepelněizolační vlastnosti dvojskel, jaké rozlišujeme typy pokovených skel z hlediska druhu nanášených vrstev? 4) Vysvětlete a uveďte vztah pro: - propustnost tepla - odrazivost tepla - pohltivost tepla - solární faktor (=efektivní propustnost tepla) - efektivní odrazivost tepla. 5) Na schématech vysvětlete, jak mohou být plochá skla konstrukčně upravená a jaké lze aplikovat technologie spojení u dvojskel. 6) Vysvětlete na detailu zakončení dvojskla funkce jednotlivých jeho komponentů. 7) Nakreslete na schématech alespoň 6 variant umístění lamelových slunečních clon umožňující pohyb ohřátého vzduchu podél obvodové stěny. 8) Která hlediska je nutno vzít v úvahu při návrhu sluneční ochrany oken, jak lze rozdělit sluneční clony z hlediska ovládání a regulace? 9) Nakreslete na schématech příklad samonosné a nesené roštové sluneční clony a průběh slunečních paprsků u horizontálních otáčivých slunolamů v letním a zimním období. 10) Jaký je rozdíl funkce u žaluzie a rolety; nakreslete svislý schématický řez umístění horizontální stahovací žaluzie. 11) Nakreslete na schématických řezech varianty pohyblivých markýz. KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky, vzory nebo postupy. 123

124 Kapitola 10 - Otvorové výplně II. KLÍČOVÉ POJMY -světlovody, akustika, průzvučnost, hnaný déšť, přirozené větrání CÍLE KAPITOLY - v této kapitole dobereme okenní otvory z hlediska tepla, zvuku a světla a dále probereme přirozené větrání a hnaný déšť ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 6 hodin VÝKLAD 10.1 Pokračování okenních otvorů z hlediska tepla, zvuku a světla Za jednovrstvé konstrukce můžeme z hlediska akustiky považovat takové, u nichž je možné jejich tloušťku považovat za malou a které je možné z hlediska vlastností považovat za stejnorodé a neprodyšné. Dále platí, že vlnový odpor obklopujícího vzdušného prostředí je malý ve srovnání s vlnovým odporem stěny. 124

125 Obrázek 98: Směrná křivka pro vzduchovou neprůzvučnost (třetinooktávová pásma) zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Kmitočtový průběh vzduchové neprůzvučnosti svislé stěny obvyklé tloušťky je charakteristický tím, že ve zvukověizolační kmitočtové oblasti, tj. v rozsahu třetinooktávových kmitočtových pásem 100 až Hz, obsahuje všechny charakteristické oblasti průběhu, a to: Oblast rezonance (oblast B-C) je chování stěn v okolí nejnižších vlastních kmitočtů. V této oblasti je neprůzvučnost nízká a proměnlivá, závisí na řadě podmínek včetně rozměrů stěny i rozměrů a tvaru místností. Tato oblast může zahrnovat poměrně široký rozsah kmitočtů, až několik oktáv. Oblast setrvačnosti hmoty (oblast C-D) v této oblasti je neprůzvučnost stěny závislá téměř výhradně na její plošné hmotnosti a na kmitočtu. Platí zde, že neprůzvučnost se zvyšuje při každém zdvojnásobení plošné hmotnosti v průměru o 6 db, a že neprůzvučnost roste s kmitočtem o 6 db na oktávu, tedy s každým zdvojnásobením kmitočtu. Stěny mají proto vyšší neprůzvučnost při vyšší hmotnosti a při vyšších kmitočtech. Rozsah této výhodné oblasti se mění s tloušťkou stěny. Čím větší je tloušťka stěny, tím níže, do nižších kmitočtů, zasahuje 125

126 oblast koincidence (oblast D-E). V této oblasti dochází k vlnové koincidenci, kdy dopadající zvuková vlna, resp. průmět délky šikmo dopadající zvukové vlny je shodný s délkou ohybové vlny ve stěně. Za této podmínky se stěna rozkmitá s amplitudou rovnající se téměř amplitudě vzduchových částic dopadající zvukové vlny a stěna vyzařuje zvukovou vlnu, jejíž intenzita je snížena vůči intenzitě dopadající zvukové vlny jen ztrátami způsobenými vnitřním tlumením konstrukce. V oblasti koincidenčního efektu dochází k poklesu neprůzvučnosti v kmitočtovém rozsahu 2 až 3 oktáv. Při kmitočtech nad oblastí koincidence roste neprůzvučnost s kmitočtem stejně jako v oblasti setrvačnosti hmoty, ale její absolutní hodnota je podstatně nižší než v této oblasti. Z akustického hlediska je obecně výhodné, jestliže dutiny nejsou stejně velké (vzhledem k jejich rezonanci) a jestliže mají nepravidelný tvar. Velké dutiny mohou zhoršit zvukověizolační vlastnosti v porovnání se stejně těžkými dílci bez dutin. Zasklenou plochu lze považovat za tenkou homogenní desku. fkr kritický kmitočet fk koincidenční, kmitočet; 1 optimální oblast pro stupeň vzduchové neprůzvučnosti Obrázek 99: fr min. rezonanční kmitočet zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 126

127 Průběh závislosti stupně vzduchové neprůzvučnosti na kmitočtu tenké desky: I. oblast: závislost na tuhosti vliv rezonance II. oblast: závislost na plošné hmotnosti fkr je současně min. fk III. oblast: závislost na vlnové koincidenci vliv koincidence IV. oblast: závislost na plošné hmotnosti Při použití dvojitých zaskleních se vliv rezonance projevuje u skel tloušťky h 4 mm. Naopak vliv koincidence v oblasti vysokých kmitočtů se objevuje u skel tloušťky h 5 mm. Z hlediska příznivého vlivu rozdílných tloušťek dvojitého zasklení na jeho akustické vlastnosti je třeba umístit sklo ze strany dopadající zvukové energie tl. 5 mm h1 12 mm, které svoji hmotností zajišťuje vzduch. Neprůzvučnost hlavně v oblasti nízkých kmitočtů. Vnitřní ohybově pružné sklo tl. h2 4 mm je účinné v oblasti středních a vyšších kmitočtů. A dvojitého s rozdílnými tloušťkami B trojitého s rozdílnými vzdálenostmi Obrázek 100: Správná aplikace sestav zasklení zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 127

128 Přenos zvukové energie pružným uložením skleněné desky v detailu zasklení (tmely) se ve výsledku částečně zvyšuje navzdory tomu, že při pevném uložení se větší část energie přenáší hmotou do okenních křídel. Dvojskla v pryžových profilech způsobují částečné snížení vzduchové neprůzvučnosti v oblasti rezonance. 1 upevnění tmelem 2 upevnění pryžovým profilem Obrázek 101: Vliv materiálu na upevnění tabule z dvojskla na stupeň vzduchové neprůzvučnosti zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Při vícenásobném, např. dvojitém zasklení pevné uložení skleněné desky způsobuje přenos zvukové energie hmotou okenního křídla do druhého zasklení a tím snížení neprůzvučnosti konstrukce zasklení. 128

129 A vnitřním rámečkem tabulí dvojskla B částečně hmotou vhodně tvarovaného okenního křídla C hmotou méně vhodně tvarovaného okenního křídla Obrázek 102: Přenos zvuku z jedné do druhé skleněné desky detailem zasklení zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Obrázek 103: Způsoby snížení přenosu zvukové energie ve vzájemném spojení křídel dvojeného okna zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Přenosu zvukové energie lze zabránit vložením pružného mezičlánku do: a) styčné plochy okenních křídel případ A, b) zasklívací drážky případ B, c) návrhem okenních křídel zdvojeného okna z různých materiálů (kombinovaným oknem) případ C. 129

130 Pro hodnocení zvukoizolačních vlastností oken se zavádí fyzikálně-technická charakteristika vyjádřená jediným číslem indexem vzduchové neprůzvučnosti Iao *db+, kterou se posuzují okenní konstrukce osazené v obvodové stěně zatížené hlukem vnějšího prostředí vyvolaného dopravou. Pro index vzduchové neprůzvučnosti Iao platí tento vztah: Iao = Iaoz ± Iaoz - Iaoš ± Iaor, kde Iaoz index vzduchové neprůzvučnosti zasklení *db+ Iaoz zvýšení nebo snížení indexu vzduchové neprůzvučnosti vlivem detailu zasklení, aplikace absorbenta nebo úpravou izolačního dvojskla Iaoš snížení indexu vzduchové neprůzvučnosti vlivem vzduchové propustnosti styků v konstrukci okna Iaor zvýšení nebo snížení indexu vzduchové neprůzvučnosti vlivem konstrukčních úprav rámů okna a jeho osazení do objektu Okrajovou podmínkou je maximální ekvivalentní hladina hluku vnějšího prostředí max. Lekv *db+, která se určuje podle povahy a účelu místnosti pro nejnepříznivějších 30 minut. A boční, B horní, C kombinované, D - sekundární Obrázek 104: Druhy denního osvětlení z hlediska umístění osvětlovacích otvorů zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 130

131 Střešní světlovody přináší do interiéru intenzivní paprsky a přírodní denní světlo. Dosahují až 80 % úspory energie v místech, kde se musí celý den svítit. Jsou vhodné pro všechny typy střech. Dodávají se ve dvou základních sadách: a) pro ploché střechy (délka 61 cm) b) pro šikmé střechy (délka 150 cm) Sluneční paprsky jsou do místnosti přenášeny od superreflexního povrchu potrubí. Pro extrémní případy lze dodat světlovod se speciální protipožární vložkou, která je tvořena grafitovou směsí. Ta při požáru uzavře potrubí světlovodu, čímž znemožní přenos ohně do dalších prostor. a) pro plochou střechu, b) pro šikmou střechu, c) axonometrie světlovodu pro šikmou střechu Obrázek 105: Světlovody zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 131

132 10.2 Přirozené větrání, hnaný déšť Fyzikální podstatou přirozeného větrání je tlakový rozdíl vzduchu 2 klimat (I a E), které konstrukce oken odděluje. Přirozené větrání oknem lze z hlediska minimalizace energetické náročnosti budov rozdělit do 2 základních skupin: A) nárazová výměna vzduchu aerací umožňující otevírání větracích štěrbin, otvorů nebo okenních křídel. Jedná se o regulovatelný způsob přirozeného větrání závislý na lidském činiteli; B) méně ustálená výměna vzduchu infiltrací okenních konstrukcí jde o neregulovatelný způsob přirozeného větrání. Jeho intenzita je proměnná, závislá na podmínkách vnějšího prostředí (teplota vzduchu, účinek větru). Neregulovatelné větrání může mít negativní vliv na ztráty tepla (nepřetržitý přívod čerstvého studeného vzduchu vzhledem na nepřítomnost osob v interiéru budov, ale i na účinek umělého větrání). Nárazovým regulovatelným přirozeným větráním lze dosáhnout až 10 % energetických úspor v porovnání s neregulovatelným systémem. a) okno pevné b) okno otvíravé c) okno otočné d) okno sklopné e) okno kyvné symetrické f) okno kyvné nesymetrické g) okno sklopné-výklopné h) okno skládací i) okno vybírací j) okno výklopné k) okno otvíravé sklopné l) okno výklopné sklopné m) okno odsuvné n) okno výsuvné o) okno posuvné Obrázek 106: Základní způsoby ovládání okenních křídel zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 132

133 A stykem křídla a rámu B detailem zasklení C stykem okna s ostěním Obrázek 107: Schémata přirozeného větrání infiltrací zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Problém infiltrace vzduchu oknem se může redukovat na problém propustnosti vzduchu konstrukcí jeho styků. Řešit infiltraci vzduchu oknem znamená tedy navrhnout vhodný těsnící profil větrovou překážku v detailech styků okna. 133

134 A) okno jednoduché, B) okno s dvojsklem, C) okno zdvojené s použitím dvojskla s hlubším zapuštěním těsnění, D) okno zdvojené s použitím dvojskla s mělčím zapuštěním těsnění Obrázek 108: Větrové překážky v konstrukci okna zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] A) z homogenní pryže, B) z lehčené pryže, C) z plastů, D) z koextrudovaných profilů: d1) z hutné a lehčené pryže d2) z tvrdého a měkčeného PVC Obrázek 109: Těsnící profily větrové překážky v okenních profilech zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 134

135 Obalové konstrukce budov včetně oken je třeba analyzovat: a) z hlediska samostatného působení větru, tj. aerodynamiky budov b) z hlediska současného působení větru a deště, tj. účinků větrem hnaného deště Okno musí zatížení komplexních účinků hnaného deště odolávat tak, aby nedocházelo k penetraci dešťové vody jeho konstrukcí, tj. aby pohyb dešťové vody konstrukcí okna nedosáhl jeho vnitřní povrch. Tvorba detailů obalových konstrukcí vede ke koncepci 2 stadií těsnění: a) stadium těsnění, jehož funkcí je zachytit účinek deště. Tuto funkci přebírá konstrukce dešťové překážky, což je systém sestávající z předsazeného prvku nebo vhodně volené geometrii detailu v kombinaci s dekomperesní dutinou, b) stadium těsnění, jehož funkcí je eliminovat účinek větru. Tuto funkci přebírá větrová překážka. 135

136 A) výřez obvodové stěny B) styky mezi dílci obvodových stěn C) konstrukce okna 1 větrová překážka 2 systém dešťové překážky 3 dekompresní dutina 4 tepelná izolace 5 odvodňovací drážky 6 překrytí styku Obrázek 110: Konstrukční tvorba obvodových stěn, jejich detailů ve 2 stadií těsnění zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 1 styk v detailu zasklení 2 styk v detailu okenního křídla a rámu Obrázek 111: Schéma pohybu až nežádoucí penetrace vody detaily styků v konstrukci okna zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 136

137 Přítomnost dešťové vody z komplexních účinků hnaného deště na obvodové stěně je jeden z předpokladů nežádoucí penetrace vody. Druhým nevyhnutelným předpokladem jsou síly způsobující tento nežádoucí pohyb v konstrukčních detailech oken. Tvoří je: kapilární nasávání, tlakový rozdíl vzduchu, gravitace, kinetická energie dešťové kapky, vzduchové proudy větra, kombinace předchozích vlivů. Kapilární nasávání v detailech oken lze eliminovat těmito zásadami: o větrová překážka se 2 stádii těsnění musí být situovaná alespoň ve střední, nejlépe však ve vnitřní zóně styku okenního křídla a rámu; o vnější křídlo dvojitého skla nebo vnější část zdvojeného okna nesmí dosedat na okenní rám. U konstrukcí oken se pohyb vody z účinku kinetické energie kapky uplatňuje zejména při spodním (vlysu) horizontálním styku okenního křídla a rámu. Nejbezpečnější je efekt roztříštění dešťové kapky při jejím dopadnutí do vstupu styku. 1. Vodní nepropustnost detailu zasklení Detail zasklení zdvojeného okna může být řešen v několika variantách: a) S dekompresní dutinou situovanou mezi vnitřním a vnějším sklem. V tomto případě vnější křídlo okna spolu s dekompresní dutinou představují systém dešťové překážky, vnitřní křídlo představuje větrovou překážku a tepelnou izolaci okna. Detail zasklení vnitřního křídla je navrhovaný jen z hlediska účinku větru, tj. infiltrace vzduchu. Těsnící profil větrové překážky může být navrhovaný z profilu U průřezu s trvalou kompresní silou. Toto řešení velmi vhodné z hlediska hydrodynamiky budov však snižuje tepelnětechnické vlastnosti okna. Proto je vhodné použít pro vnitřní zasklení zdvojeného okna dvojsklo. 137

138 Obrázek 112: Těsnící profily větrové překážky okna z homogenní pryže průřezu U a způsob vyvinutí trvalé kompresní síly zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] b) S dekompresní dutinou situovanou v detailu zasklení vnějšího křídla zdvojeného okna. Toto řešení zcela vyhovuje hydrodynamickému hledisku budov a neoslabuje tepelnětechnické vlastnosti okna. 2. Vodní nepropustnost styku okenního křídla a rámu Detail styku okenního křídla a rámu musí vždy vycházet z charakteru jednorámového okna s jednou dosedací a těsnící drážkou a v každém případě musí respektovat koncepci dvou stadií těsnění. 138

139 1 větrová překážka 2 okapová drážka 3 dekompresní dutina 4 otvory pro přívod vzduchu a transport vody 5 systém dešťové překážky Obrázek 113: Schéma jednorámového okna s jednou dosedací a těsnící drážkou v detailu styku okenního křídla a rámu v koncepci dvou stadií těsnění zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 1 větrová překážka 2 okapová drážka 3 dekompresní dutina 4 otvory pro přívod vzduchu a transport vody 5 systém dešťové překážky 6 zóna ovlivňující penetraci vody Obrázek 114: Detail jednorámového okna se 2 dosedacími a těsnícími drážkami zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1) Jaký je průběh závislosti stupně vzduchové neprůzvučnosti na kmitočtu tenké desky a jaký platí vztah pro index vzduchové neprůzvučnosti? 139

140 2) Nakreslete na schématu druhy denního osvětlení z hlediska umístění osvětlovacích otvorů, co jsou to světlovody (princip)? 3) Jak lze rozdělit přirozené větrání oknem z hlediska minimalizace energetické náročnosti budov, a na schématech označte cesty přirozeného větrání infiltrací. 4) Jaká dvě základní hlediska je třeba respektovat u obalových konstrukcí, které faktory ovlivňují síly vyvolávající penetraci vody v detailech oken, jak lze eliminovat kapilární nasávání 5) Jaká stadia těsnění rozeznáváme, jakou funkci má dešťová a větrová překážka a jaké materiálové varianty těsnících profilů se mohou vyskytovat u větrové překážky? 6) Na detailu jednorámového okna se 2 dosedacími a těsnícími drážkami označte a vysvětlete princip: 1 větrové překážky 2 okapové drážky 3 dekompresní dutiny 4 otvorů pro přívod vzduchu a transport vody KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky nebo vzory. 140

141 Kapitola 11 - Otvorové výplně III. KLÍČOVÉ POJMY -kování, profily, vlysy, ostění, zdvojené okno, dvojité okno CÍLE KAPITOLY - v této kapitole se budeme zabývat především okenními detaily a konstrukcemi. ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 5 hodin VÝKLAD 11.1 Provoz a bezpečnost oken Okenní závěsy musí umožňovat rektifikaci a doladění geometrického vztahu okenního křídla a rámu při jednoduché technologii montáže. Pro osazení kování v konstrukci okna existuje několik způsobů: a) zapuštěné kování do svislých dutin v profilech okenního křídla uplatňuje se na oknech na bázi slitin hliníku nebo na oknech PVC, b) zapuštěné kování do vyfrézovaných drážek v okenním křídle, c) nasazené kování a upevnění na povrchu konstrukce okna; vzhledem k nejnižší pracnosti, jednoduchosti montáže jsou nejrozšířenější. 141

142 11.2 Konstrukce a detaily oken a) okno zdvojené b) okno jednoduché s dvojsklem c) okno dvojité Obrázek 115: Charakteristické profily vlysů dřevěných oken zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 142

143 A) osazení okna v zalomeném ostění B) osazení okna v rovném ostění Obrázek 116: Styk dřevěného okna s ostěním, kdy těsnící profil plní funkci větrové překážky, dekompresní dutiny i odvodňovací drážky zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] A) v zalomeném ostění, B) v rovném ostění Obrázek 117: Správně umístěná větrová přepážka ve styku dřevěného okna s obvodovou stěnou zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 143

144 Obrázek 118: Dřevěná zdvojená okna kyvná a sklápěcí s meziokenní vložkou zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Energetická náročnost na měrnou jednotku slitin hliníku je 30 x vyšší než u plastů a cca 100 x vyšší než u dřeva. Obrázek 119: Hliníkové okno Schüco s přerušením tepelného mostu ve střední zóně a bez větrové překážky ve vnitřní zóně styku křídla a rámu zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 144

145 A šroubované s přídavným spojovacím prvkem B lepené s rozpínacími vruty nebo s bodovými svary C svorníkové s přídavným spojovacím prvkem Obrázek 120: Spoje hliníkových okenních vlysů zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 1 plastový rám, 2 plastový profil křídla, 3 pryžové nebo plastové těsnění, 4 výztužný ocelový profil, 5 dvojsklo, 6 zaklapávací plastová lišta Obrázek 121: Svislý řez oknem z h-pvc zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 145

146 Na rozdíl od kovových oken, okenní profily z houževnatého PVC (h-pvc) nepředstavují tepelné mosty z hlediska šíření tepla vedením a nevyžadují v průběhu své životnosti v podstatě žádnou údržbu. A okno dřevo-hliník, B okno kov-plasty, C okno dřevo-plast Obrázek 122: Charakteristické profily vlysů kombinovaných oken zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1) Nakreslete detail styku okna v zalomeném a rovném ostění, kdy těsnící profil plní funkci větrové překážky, dekompresní dutiny i odvodňovací drážky. 146

147 KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK Klíč k řešení otázek je v textu výkladu. Vzhledem k jednoduchosti a jednoznačnosti otázek není nutno stanovit další pomůcky nebo vzory. 147

148 Kapitola 12 - Otvorové výplně IV. KLÍČOVÉ POJMY -světlíky, dveře, dveřní otvory, vrata, výkladce CÍLE KAPITOLY - v této kapitole se zaměříme na světlíky, dveře, vrata a výkladce a tím ukončíme látku otvorové výplně ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 6 hodin VÝKLAD 12.1 Světlíky Světlíky lze definovat jako část zastřešení budovy, obvykle nad ně vystupující, které slouží k osvětlení interiéru objektu denním světlem, k větrání nebo k obojímu současně. Tvoří význačný konstrukční prvek, neboť musí být vodotěsné, Mnohdy i tepelně izolační, při splnění všech požadavků na osvětlování a větrání. Základní druhy světlíků: A) Ocelové světlíky: a) sedlové: Používají se u budov se studeným provozem mohou být podélné (hřebenové) a příčné (housenkové). Osazují se na betonové nebo dřevěné obrubníky nebo na ocelovou 148

149 konstrukci. Zasklívají se litým sklem s drátěnou vložkou: tloušťka 6 8 mm. Do rozpětí 4,5 m je možno použít podsvětlíků. b) pilové: Jsou vhodné tam, kde je žádoucí rovnoměrné osvětlení s vyloučením přímého slunečního záření. Na střeše se umisťují čelní zasklenou plochou k severu, s možnou úchylkou 15 k západu či východu. Zasklení je ve sklonu 70, jsou řešeny pro osazení na betonový obrubník nebo na ocelovou střešní konstrukci. Bývají šířky 3 až 4 m, podsvětlíků se neužívá. c) pultové: Doporučují se pouze k osvětlení podružných prostorů, nejsou vhodné pro horské oblasti, poněvadž není-li prostor pod světlíkem vytápěn, drží se na něm v zimě sníh zabraňující dennímu osvětlení. B) Světlíky z plastů: Podle tvaru se dělí na: - kruhové - čtvercové - obdélníkové - pásové s obrubou kolmou nebo šikmou. Podle požadavků tepelně izolačních mohou být: - jednoduché - zdvojené - popř. trojité Připevnění kopulí je: - pevné - otevíravé (ventilační) - průlezné Světlíková obruba může mít plášť z plechu nebo z laminátu, tepelně izolační výplň je z minerální rohože, pěnového polyuretanu, pěnového polystyrenu. Těsnění mezi kopulí a obrubou je z pryžových pásů, měkčeného PVC nebo měkčeného polyuretanu. 149

150 Obrázek 123: Základní prvky ocelových a kopulových světlíků zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Obrázek 124: Varianty světlíků zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 150

151 Obrázek 125: Beztmelé zasklívání světlík zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 12.2 Dveře Dveře se třídí především podle způsobu otevírání dveří. Mohou být: a) otevíravé: jednokřídlové či dvoukřídlové (levé či pravé) b) kývavé c) posuvné d) skládací e) turniketové Otočná křídla, která jsou nejobvyklejší, jsou zavěšena na závěsy zárubní nebo osazena na čepy v podlaze a v nadpraží. Dveřní křídla mohou být: a) plná bez otvorů, b) zasklená z 1/3, nebo ze 2/3 či celoskleněná 151

152 Obrázek 126: typy dveřních křídel zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Dříve se uvnitř budovy používaly jen dřevěné zárubně, které podle konstrukce mohou být: fošnové, tesařské, rámové a) Fošnové zárubně jsou z čistě hoblovaného měkkého dřeva (smrk, jedle), stojky a nadpraží profilu 70 x 115 mm, v silnějších stěnách 70 x 190 mm. Osazuje se při vyzdívání otvoru. b) Tesařská zárubeň je pracnější rám profilu 80 x 160 mm nebo 80 x 100 mm se obkládá hoblovanými prkny tloušťky mm. 152

153 Obrázek 127: Dřevěné zárubně: a) Fošnová, b) Tesařská: 1 deštění, 2 obložka zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Běžná křídla mají po obvodě dosedací polodrážku, která zapadá do polodrážky zárubně. Vnitřní dveře se osazují nejčastěji do ocelových zárubní z plechu tl. 1,5 až 2,0 mm. Pro vchodové dveře, někdy i kývavé se používají rámové zárubně vyráběné z čistě hoblovaného borového či dubového dřeva. 153

154 Obrázek 128: Ocelové dveře do lisovaných ocelových zárubní zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Obrázek 129: Dřevěné vnitřní dveře kývavé 154

155 12.3 Vrata Obrázek 130: Ocelová vrata vlysová zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] Obrázek 131: Ocelová vrata výklopná zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] 155

156 12.4 Výkladce Obrázek 132: Výkladce zdroj: HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J. [Konstrukce pozemních staveb 30. K.k.] STUDIJNÍ MATERIÁLY HÁJEK, V., NOVÁK, L., ŠMEJCKÝ, J., Konstrukce pozemních staveb 30. Kompletační konstrukce. 3. vydání. Praha: ČVUT. ISBN OTÁZKY A ÚKOLY 1) Naznačte v půdorysu dveře dvoukřídlové otevíravé pravé, kývavé, posuvné, skládací, turniketové. 2) Popište a nakreslete v půdorysném detailu styku s příčkou dřevěnou zárubeň fošnovou, tesařskou a rámovou. 156