Pórobeton ve skeletových stavbách

Pórobeton slučuje nosnou i tepelněizolační funkci a umožňuje tak výstavbu rodinných či bytových domů v pasivním, nulovém i aktivním standardu běžnou a rychlou jednovrstvou technikou. Díky snadné a lehké práci je pórobeton ideální i jako výplň do skeletových staveb. Velmi atraktivním příkladem je Servisní a tréninkové centrum (STC) společnosti Škoda Auto a.s.

Jde o velkou, pětipatrovou nevýrobní budovu umístěnou v městě Kosmonosy hned vedle hlavní dopravní tepny – Boleslavské ulice – a v těsné blízkosti hranice s Mladou Boleslaví. Budova se nachází nedaleko sídla společnosti Škoda Auto a patří k nejmodernějším vzdělávacím centrům v automobilovém průmyslu. Velmi hezky byla tato stavba popsána v [1]; tento příspěvek se bude podrobněji zabývat stavebně technickou částí této budovy, což je z pohledu statiky a stability kombinovaná skeletová a stěnová stavba.

Skeletové stavby

Nosnou část těchto staveb tvoří samostatný skelet (kostra), navržený často, avšak ne nutně, v nějaké modulové síti. V případě hlavního objektu popisované budovy jde o monolitický železobetonový skelet založený na velkoprůměrových pilotách o průměru 400, 800 a 1200 mm.

Doplňme, že skeletová výstavba není jen doménou velkých průmyslových, výrobních, administrativních nebo občanských staveb. Stále více se s ní setkáváme i při výstavbě bytových domů. Vítězí zde rychlost, přesnost a jednoduchost výstavby. Vedle železobetonových jsou i skelety z oceli a ze dřeva.

V oblasti tradiční silikátové výstavby, do níž patří pórobeton, je typický skelet tvořen železobetonovými sloupy a nosníky nebo monolitickou, železobetonovou skeletovou sítí, jak je tomu v případě STC.

Pórobeton pro stěnové výplně

Pro vyzdívky mezi železobetonovými „žebry” skeletu, zejména v obvodových partiích, ale i uvnitř, se tradičně ukazuje pórobeton jako velmi vhodný, ne-li nejvhodnější kandidát. Důvodem je jeho výjimečně snadná a jednoduchá zpracovatelnost.

Profesionální strop i svépomocí? Ano, stropy a střechy Ytong!

Stropní a střešní konstrukce musí především přenášet svou tíhu do nosných stěn a měly by zároveň za daných okolností šetřit i prostor. Jejich výběr je dnes opravdu široký, a vždy…

Je vhodné uvést, že vyzdívka není jen pouhou výplní. Podílí se i na nosné funkci a zejména zajišťuje tzv. prostorovou tuhost a stabilitu; technicky řečeno, je svislým ztužujícím prvkem, který přenáší vodorovná i svislá zatížení smykového či ohybového typu. Vzniká tím kombinovaný (skeletový a stěnový) nosný systém. Miroslav Kostka ze zlínské společnosti S-projekt plus, která vypracovala prováděcí projekt, k tomu uvedl: „Požadovali jsme, aby se výplňová vyzdívka dala snadno opracovat a zároveň propůjčovala dostatečnou nosnost. Meziokenní pilíře vyžadovaly mnoho přířezů a především z těchto důvodů jsme navrhli vyzdívku z přesných tvárnic Ytong.”

Další funkce pórobetonových výplní

Pórobetonové tvárnice Ytong neřešily jen únosnost a prostorovou stabilitu budovy. Miroslav Kostka dále říká: „Obvodové zdivo z tvárnic Ytong použité v líci skeletu slouží také k ukotvení nosných prvků pro provětrávaný obvodový plášť – bez požadavku na tepelně technické vlastnosti. U přístavby STC na východním průčelí se jedná o keramický větraný plášť; západní průčelí a celý objekt klempírny má plášť lehký lamelový metalický. Tepelná izolace byla navržena z minerálních desek tloušťky 180 mm a aplikována bez difúzní fólie. Především hlavní objekt byl tvarově náročně členěn, jihovýchodní nároží objektu je pak řešeno v oblouku. Čistý vnější rozměr meziokenních pilířů vycházel z rozměru 500 mm u keramického pláště a 630 mm u pláště kovového lamelového.”

Zateplování skeletových staveb

Tvůrci Centra použili tvárnice Ytong ne pro jeho tepelně izolační vlastnosti, ale aby ušetřili spousty námahy, úsilí a drahého času při realizaci členité, různorodé a komplikované zavěšené větrané fasády. I tak lze důvodně odhadovat, že se i tady Ytong zčásti podepsal na výsledné hodnotě roční měrné potřeby tepla na vytápění 57,6 kWh/m² podle energetického štítku. Dodejme, že potřeba (určená výpočtem) je něco jiného, než reálná spotřeba tepla na vytápění, za kterou platíme. Ta významně závisí na způsobu užívání domu. Přitom reálná spotřeba energie na vytápění bývá v moderních domech až výrazně menší, než jakou spotřebuje ohřev vody a domovní a domácí spotřebiče všeho druhu. Budoucnost lze čekat v přenesení těžiště úspor energie do jiné oblasti a v samozásobení pomocí OZE.

Vraťme se ke skeletovým stavbám. Železobetonové sloupy skeletu tvoří tepelný most. Existují v principu dvě cesty, jak jej překonat:

a) Zděná výplň je z vnější strany přesně v rovině líce skeletu; vnější tepelná izolace dostatečné tloušťky pak chrání jak skelet, tak zděnou výplň.

b) Zděná výplň zasahuje před rovinu vnějšího líce skeletu, tzn. ven; žebra skeletu pak zateplíme vhodným izolantem takové tloušťky, abychom se dostali na rovinu tvárnic Ytong. Tento způsob je atraktivní tím, že umožňuje aplikovat jednovrstvou výplň z tvárnic Ytong Lambda nebo Ytong Theta.

Konstrukční řešení zdiva z pórobetonu Ytong

Výhodou pórobetonu jsou shodné mechanické vlastnosti tvárnic ve všech směrech. Zařazením do tzv. 1. skupiny zdicích prvků podle Eurokodu 6 získává pórobeton výhodu při stanovení…

V článku Superizolační pórobeton Ytong Theta od Daniely Richterové [2] jsme se tomuto tématu věnovali. V článku se mj. píše, že tvárnice Ytong Theta jsou vhodné pro obvodové stěny skeletových vysokopodlažních domů, u kterých se ideálně uplatní jejich vyvážená kombinace nízké hmotnosti a výjimečných hodnot tepelné izolace. Obvodová stěna Ytong Theta tloušťky 375 mm má téměř dvojnásobný tepelný odpor, než vyžadují současné normy pro bytové a občanské stavby. Bez dodatečné tepelné izolace, přitom s nízkou tloušťkou 375 mm. Nově nabízí společnost Xella CZ i použití tvárnice Ytong Theta v tloušťce 300 a 499 mm.

Multipor – tepelná izolace i pro skeletové stavby

Další způsob, jak se vyhnout tepelným mostům, je vhodné předsazení stěn před nosný systém skeletu stavby. V případech, kdy to dispozice a architektura stavby nedovoluje, je vhodné sloupy zapustit do obvodové stěny alespoň o 120 mm a dodatečně zaizolovat izolačními deskami. Na STC v Kosmonosích byla použita minerální vata; zajímavou možností je také tepelná izolace Multipor.

Jde o pórobetonovou izolaci, která dosahuje velmi příznivého součinitele tepelné vodivosti λ na úrovni 0,045 W/(mK). Dodává se ve formě desek v husté řadě tlouštěk od 50 až do 200 mm. Mírně horší λ-hodnota ve srovnání s pěnovým polystyrénem je ale bohatě vyvážena. Teplo se v Multiporu šíří především vedením: sálavá složka, která u polystyrénu představuje cca 30 %, je u Multiporu minimalizována téměř k nule. To má hlavní význam v tom, že se Multipor v létě podstatně méně prohřívá sálavým teplem. V zimě naopak u Multiporu nedochází k rychlému sálavému úniku tepla.

Rychlé sálavé prohřívání/ochlazování vysoce lehčené izolace může fakticky snižovat její účinnou tloušťku; ta navíc rychle reaguje na změnu teplotních podmínek – venku i uvnitř.

Multipor je v těchto ohledech mnohem stabilnější. Kromě toho, že není tolik ovlivňován sáláním, má zhruba 10× větší tepelnou kapacitu než pěnový polystyrén. To dál posiluje jeho schopnost akumulovat teplo a přispívat k teplotní stabilitě. Jde v podstatě o tepelně akumulující izolaci.

Desky Multipor se lepí na podklad speciální difusně otevřenou maltou. Jsou vhodné i pro izolaci dalších tepelných mostů, jako je napojení stropů a obvodového zdiva. Toto zateplení se zcela obejde bez fólií.

Závěr

Servisní a tréninkové centrum společnosti Škoda Auto a.s. v Kosmonosech je velmi moderní a architektonicky působivá stavba. Je navíc velmi inspirativní i ze stavebnětechnického pohledu; železobetonový skelet je vyzděn pórobetonem Ytong, opatřen tepelnou izolací a zakončen nápadnou a nápaditou zavěšenou větranou fasádou. Tato kombinace, i její různé variace, se hodí i pro menší stavby včetně rodinných domů.

Literatura a zdroje:

[1] Černý Jan: Velkorysá přístavba jako brána do Kosmonos, Stavitel č. 9/2012, str. 11.

[2] Richterová Daniela: Superizolační pórobeton Ytong Theta, Stavebnictví a interiér č. 7/2009, str. 10, www.stavebnictvi3000.cz/c3140.