Přerušení tepelných mostů v moderním stavebnictví: Řešení s produkty Porotherm a Schöck

Přerušení tepelných mostů na vodorovných konstrukcích pomocí speciálních prvků je v dnešní době již standardem. Existují ale stále případy, kdy běžná systémová řešení nelze použít, a je proto nutné navrhnout řešení atypická. Stejně tak vznikají nové produkty, které zohledňují potřeby pokrýt veškerá místa přechodu nosných konstrukcí z interiéru do exteriéru.

Co jsou tepelné mosty a vazby a proč jsou problémem?

Tepelné mosty a vazby jsou lokální oblasti stavebních konstrukcí, ve kterých dochází ke zvýšeným ztrátám tepla, respektive k rychlejšímu průniku tepla z prostředí vnitřního do prostředí venkovního ve srovnání s jinými místy dané stavby či konstrukce. Tepelné mosty se v konstrukci pravidelně opakují a jsou její součástí (například krokve v šikmé zateplené střeše), zatímco tepelné vazby jsou styky rovinných konstrukcí (například stěny a podlahy).

Pro tepelné mosty a vazby jsou charakteristické nižší povrchové teploty a riziko tvorby kondenzátu a plísní. Projevují se povrchem chladnějším v interiéru, a naopak teplejším v exteriéru oproti sousedním konstrukcím, lze je tedy snadno odhalit termokamerou. Tepelné mosty a vazby se hodnotí pomocí teplotního faktoru vnitřního povrchu fRsi, který vychází z povrchové teploty na teplé straně konstrukce a představuje míru rizika pro tvorbu kondenzátu a plísní.

Při extrémně nízkých venkovních teplotách pak dochází k poklesu povrchové teploty pod rosný bod, což se projeví srážením vzdušné vlhkosti. Pokud je tento stav dlouhodobější, hrozí zde vznik plísní. U běžných staveb se prakticky vždy potkáváme s konstrukcemi, které tepelné mosty obsahují. Existence tepelných mostů pod dveřmi - ať už vstupními nebo terasovými, vede k nežádoucím následkům. Negativně ovlivňují jak uživatele nemovitosti, tak samotné otvorové výplně a jejich okolí.

Klasickým typem železobetonové konstrukce, u které dochází ke vzniku tepelných mostů, jsou vykonzolované části objektu. Balkónová konstrukce je pak kombinací těchto základních typů, a pokud by nebyl detail náležitě řešen, může docházet k intenzivnímu prostupu tepla. Vytvořením konzoly vystupující z fasády totiž zvětšujeme venkovní plochu objektu a ten se pak intenzivněji ochlazuje. V této souvislosti sledujeme nepříjemné průvodní aspekty, které negativně ovlivňují jak ekonomickou stránku, tak mohou i degradovat samotnou konstrukci.

Čtěte také: Chemická kotva pro eliminaci tepelných mostů

Důležitost přerušení tepelných mostů

První prvky pro přerušení tepelných mostů a vazeb značky Schöck se v Německu začaly vyrábět před více než padesáti lety a od té doby se značně rozšířily možnosti jejich použití. Staly se nezbytnou součástí moderních staveb, a to jak z hlediska funkčního, tak i finančního a environmentálního, neboť lze díky nim dosáhnout úspory energií.

Důvodem k použití principu přerušení tepelného mostu může být porovnání nákladů provedení varianty s přerušením tepelného mostu a varianty obalením celé konstrukce polystyrenem. Výsledkem bylo zjištění, že použitím prvků Schöck Isokorb stavba ušetří náklady na provedení.

V případech, kdy je konstrukce složitá a není možné použít standardní řešení, je vhodné se spojit s dodavatelem již v rámci projektové přípravy. V případě atypických detailů je vždy vhodné kontaktovat dodavatele prvků pro přerušení tepelných mostů a zkonzultovat s ním možná řešení. Mnohdy to pak vede k zjednodušení a zefektivnění výstavby, respektive lze se tak vyhnout zbytečnému navyšování nákladů.

Systémová řešení pro přerušení tepelných mostů: Produkty Schöck

Principy a komponenty Isokorbu

Přerušení tepelných mostů řešíme prvky Isokorb®, které vyrábí německá firma Schöck Bauteile GmbH. Prvky Isokorb® se skládají ze třech hlavních komponentů. Jako izolant, který zaujímá největší část prvku, je použit Neopor - polystyren s příměsí grafitu. Nosnými elementy jsou pruty z betonářské oceli přenášející tahové a smykové síly, které jsou svařeny ze tří dílů tak, aby prostřední nerezová část prostupovala izolantem. Tlakové síly při spodní části Isokorbů pro beton-beton přenášejí takzvané prvky.

Ze stavebně-fyzikálního hlediska je Isokorb popsán hodnotou ekvivalentní tepelné vodivosti λeq a z toho odvozený ekvivalentní tepelný odpor Req, který bere v úvahu také tloušťku izolace. Požadavky na ztráty energie tepelným mostem (lineární činitel prostupu tepla ψ či bodový činitel prostupu tepla χ) jsou vždy určeny pro konkrétní tepelný most - konkrétní konstrukci, do které je vložen konkrétní Isokorb®.

Čtěte také: Efektivní izolace pro tepelná čerpadla

Přehled vybraných prvků Schöck Isokorb®

Aplikace prvků Schöck Isokorb v praxi

Pomocí prvků Schöck Isokorb® lze připojovat klasické konzoly vycházející z roviny stropní desky, ale i na úrovni pod, nebo nad stropní deskou, nebo vykonzolované ze stěn. Dále je možné provádět kloubové přípoje, napojení atik, stěn, či trámů.

Inovativní řešení pro atiky a konzoly

Článek se zaměřuje na problém vznikajícího tepelného mostu u atik, říms, předsazených parapetů a krátkých konzol a jeho řešení pomocí produktu Schöck Isokorb®. Součástí produktové řady je prvek Schöck Isokorb® XT/T typ A, což je prvek určený právě pro efektivní řešení těchto detailů. Namísto pracného obalování je možné provést oddělení těchto konstrukcí přímo ve spoji předmětné konstrukce se stropní deskou. Patří ke standardu, že se předsazené betonové konstrukce napojují s přerušením tepelných mostů a je až udivující, když se v projektu uvažuje se zateplením. Toto už není samozřejmostí u atik a běžně se v realizovaných projektech vidí detail s „obalenou“ atikou. Železobetonová atika přitom není nadměrně pracný prvek realizace a s přerušeným tepelným mostem zaručuje zamezení tepelných ztrát těchto tepelných vazeb.

Atika je intenzivně ochlazované místo, které lze přirovnat k ruce v rukavici. Je sice zabalená, ale ochlazované velkou plochou ze všech stran. Obalení atiky vykazuje vysoké ztráty tepelné energie samotnou atikou, což způsobuje nízké vnitřní povrchové teploty. Zatímco u spojení s tepelným přerušením téměř neprochází tepelná energie nosným tepelně izolačním prvkem. Přerušení tepelného mostu tedy výrazně snižuje energetické ztráty. Snížení je tak výrazné, že toto řešení je certifikováno jako vhodné pro pasivní domy a splňuje tak nejvyšší energetické standardy.

V rámci své únosnosti a tvaru je možné prvky Isokorb® použít pro jakékoliv betonové prvky vystupující nad střešní rovinu, jako jsou například sloupky technologií nebo stěny technických kabin. Výška prvku, která reprezentuje tloušťku atiky, se vyrábí 160 - 300 mm a délka prvku je 250 mm. Do tohoto izolačního tělesa jsou vloženy pruty ohnuté jako smyčka na jedné straně s volnými konci na straně druhé. Orientace prvků při instalaci do konstrukce záleží na tvaru detailu a není striktně určena poloha.

Profily PROPASIV pro okenní parapety a dveřní prahy

Použití tepelněizolačních profilů PROPASIV® je efektivním řešením. Tepelněizolační profily PROPASIV® účinně zamezují prochládání, promrzání a vzniku plísní v oblasti okenních parapetů a dveřních prahů. Unesou všechny druhy a velikosti oken a dveří. Profily PROPASIV® pod dveře a HS portály se vyrábějí na míru pro každé dveře, s potřebným drážkováním podle typu rámu nebo prahu. Například v Domě na Římském náměstí jsou profily k nosným konstrukcím upevněny pomocí úhelníků. Jejich součinitel prostupu tepla U dosahuje hodnoty 0,65 W/(m²·K) pro profil pod vchodové dveře.

Čtěte také: Jak umístit tepelné čerpadlo na střechu

Optimalizace tepelných mostů u zděných konstrukcí: Systém Porotherm

Broušené cihly POROTHERM CB a zdění na tenkou spáru

Broušené cihly POROTHERM CB znamenaly převrat ve zdicích technologiích. Díky přesnému zabroušení cihel na výšku 249 mm probíhá zdění při tloušťce ložné spáry 1 mm. Vzhledem k tomu se minimalizují náklady na maltu, výstavba se zrychluje a zpřesňuje, do zdiva je vnášeno minimum vlhkosti. Hlavní výhodou systému je však naprostá minimalizace rizika vzniku lineárních tepelných mostů.

Cihly POROTHERM CB patří v současnosti k nejžádanějším výrobkům. K dispozici jsou v pěti formátech - POROTHERM 44 CB, POROTHERM 40 CB, POROTHERM 30 CB, POROTHERM 24 CB a POROTHERM 11,5 CB. Kromě základního sortimentu se společnost Wienerberger v ČR zaměřila i na vývoj jejich doplňků. Stavbaři oceňují zejména tvarovky u ostění, tj. koncové celé a koncové poloviční cihly POROTHERM K CB a POROTHERM ½ K CB, které tepelně chrání rizikové oblasti v okolí rámů výplňových konstrukcí.

Doplňkové formáty cihel pro kritické detaily

Lineární tepelné mosty jsou nejčastěji v okolí rámů výplňových konstrukcí - oken či dveří. Vlivem zabudování těchto konstrukcí se snižuje tloušťka zdiva a teplo tudy může nejsnáze unikat. Technologií zdění na tenkou spáru, která se používá při výstavbě z broušených cihel POROTHERM CB, lze tepelné úniky minimalizovat. Díky využití doplňkových cihel je zdivo navíc provedeno ve správné vazbě, čímž se výrazně omezuje jinak nezbytné přiřezávání. Doplňkové formáty využité v ostění a nadpraží také účinně zabraňují vzniku lineárního tepelného mostu v této části stavby.

Koncové cihly celé POROTHERM K CB a koncové poloviční cihly POROTHERM ½ K CB jsou vybaveny dvěma přepážkami. V závislosti na jejich využití se posléze „vyklepne“ jen ta přepážka, která je v místě budoucího rámu okna nebo dveří. Vzniklá drážka se zaizoluje pruhem speciálního izolantu a teprve poté se osadí okno. Díky tomuto řešení se výrazně zvyšuje energetická kvalita domu a zároveň eliminuje přestup tepla v místech napojení stěny na výplně otvorů. Detaily, jako je přerušení tepelného mostu vložením izolantu v roletovém překladu POROTHERM RONO, eliminují tepelné mosty u ostění a parapetu v systému tvarovek POROTHERM K a POROTHERM 1/2 K.

První řada zdiva a eliminace tepelných mostů u paty domu

Projektantem bývá doporučeno první řadu vyzdít cihlou Porotherm T Profi plněnou minerální vatou, pro omezení proudění studeného vzduchu od desky a částečně odstranění tepelného mostu u paty domu. Toto řešení je vhodné pro domy na rozmezí nízkoenergetického až pasivního domu.

Základ domu včetně úskoku první vrstvy cihel je tepelně izolován pomocí extrudovaného polystyrenu. Na termovizním snímku soklové části domu u vyústění protiradonové drenáže může být patrný zvýšený únik tepla základovou konstrukcí pod izolantem, pokud nejsou okolní terénní úpravy okolo soklu (zásyp a chodník) dokončeny.

Ověření v praxi a přínosy

Na vyhotovení teoretických výpočtů detailů metodou konečných prvků a jejich výsledků pro různé varianty cihel sortimentu POROTHERM spolupracovali pracovníci firmy Wienerberger s předními odborníky z oblasti tepelné ochrany budov. Kvalitu zdiva z POROTHERMU CB se společnost Wienerberger rozhodla ověřit i v praktickém pokusu. V roce 2007 bylo na stavbě rodinného domu v Podkrušnohoří v severních Čechách provedeno tepelné posouzení zdiva z POROTHERMU 40 CB. Odborné termovizní snímky, jejichž cílem bylo ověřit teoretické předpoklady a zjistit chování doporučených detailů v praxi, pořídila společnost DEKPROJEKT s.r.o.

Výsledek pokusu s termokamerou, při nichž byly pořízeny snímky stěn a detailů stavby, uvedené předpoklady potvrdil. Jak je z fotografií jasně patrné, dodržení technologie provedení stavby a provedení systémových řešení podle doporučení výrobce skutečně zabraňuje vzniku tepelných mostů.

Vzhledem k technologii zdění z broušených cihel je tepelný vliv ložných spár na zdivo jako celek naprosto minimální. Dodržení technologie zdění, zejména správná aplikace tvarovek v rozích a ostění, bude dostatečně tepelně řešit místa styku jednotlivých konstrukcí.

Toto řešení přináší investorům minimalizaci tepelných ztrát na rozhraní a styku různých konstrukcí a eliminování rizika vzniku tepelných mostů. Pro stavební firmu a projektanta je tak odstraněn možný zdroj reklamací, jež vznikají zanedbáním požadavků stavební fyziky. Podrobné informace o využití tvarovek a dalších prvků systému POROTHERM CB byly zveřejněny v Katalogu tepelné ochrany budov, který vydala společnost Wienerberger v červnu 2007.

Případové studie a komplexní projekty

Hotel Intercontinental: Řešení pro fasádní panely

V rámci komplexní renovace hotelu Intercontinental v Praze byly demontovány nevyhovující svislé fasádní panely, ponechány byly pouze ocelové kotevní body ve stávající stropní konstrukci. Nevýhodou konstrukce v tomto případě byl fakt, že se fasádní panely se stropní konstrukcí setkávají pouze bodově, stropní desky jsou velice subtilní, a navíc na přikotvení nové konstrukce zbývalo extrémně málo místa. Způsob připojení bylo navíc potřeba vyřešit nejen z hlediska funkčnosti, ale také z hlediska snadné montáže na stavbě.

V panelu byl proto zabudován kotevní plech s navařeným Isokorbem typ S a s našroubovaným masivním kotevním úhelníkem. Kotevní elementy byly provedeny z nerezu. Zajímavostí je, že ke dvěma stropům je kotven pouze první panel, jenž byl vybaven rektifikačním mechanismem pro usnadnění montáže, neboť stavba je prostorově velice komplikovaná a výškově rozmanitá. I zde platí, že je vždy vhodné si v rámci koncepčního návrhu objektu potvrdit navržený systém s dodavatelem.

Po technické stránce bylo nutné eliminovat tepelné mosty, které by vznikaly na místě průchodu betonového žebra z exteriéru do interiéru. Tento problém byl vyřešen sendvičovým sloupem, přičemž exteriérová část je zavěšena na prvku Schöck Isokorb, jenž byl speciálně upraven pro tento konkrétní detail. Prvek je zároveň navržen tak, aby pasoval do všech variant sloupů, především do těch velmi štíhlých.

Hotel Aquapark: Efektivní montáž balkonů

Rychlost výstavby, možnost osazení prefabrikovaných balkonů do prefabrikovaných stropů, minimální požadavky na podpůrnou konstrukci během montáže, plná nosnost po třech dnech i v zimě, eliminace záborů veřejného prostranství a úspora lidských zdrojů na stavbě. To jsou důvody, proč byl na projektu hotelu Aquapark v Praze na Barrandově použit systém Schöck Idock. Umožňuje totiž montáž balkonů pomocí patentovaných kapes osazených do stropní konstrukce, do nichž se balkón dodatečně osadí a provede se spojení vysokopevnostní zálivkou. Po jejím vytvrdnutí pak má konstrukce plnou únosnost a je možné ji využít. V případě hotelu Aquapark byly balkony osazovány do prefabrikovaných stropů, jenž byly navrženy pro celkové urychlení stavby.

Vilapark Klamovka: Atypické detaily

V rámci řešení přechodu spodní nevytápěné části objektu na vrchní obytnou část je obvykle nutné přerušit tepelnou vazbu u sloupů a stěn. Běžně se tyto dílce obalují tepelnou izolací, což je řešení funkční. Zásadní roli v tomto případě hraje snížení pracnosti, zlepšení estetiky a úplná eliminace tepelné vazby.

Ve snaze současně redukovat počet kotevních bodů a snížit staveništní pracnost byly navrženy speciální prvky pro vynesení konzol podkonstrukce říms. Použity byly klasické Isokorby model T s tepelnou izolací tloušťky 80 mm, s momentovou únosností cca -86,7 kNm a smykovou únosností +154,5 kN. Aby bylo možné tyto prvky integrovat do omezeného prostoru stropní konstrukce, bylo je třeba výškově i délkově upravit. Za tímto účelem byla využita poměrně běžná úprava zkroužením kotevních prutů, která umožnila provést konstrukci bez zásadního dopadu na vnitřní stavbu. Dále byly prvky kráceny na délku 0,5 m a tak tvořily krátké, velmi únosné konzoly.

V případě potřeby navrhnout vnější fasádu z železobetonu je možné ji provést monoliticky, a to ve velkých záběrech o velikosti až 6 × 12 m s využitím kompozitních kotev Schöck Isolink.

Časté chyby a doporučení

V praxi na stavbách jsou tepelné mosty velmi časté. Jejich hlavní příčinou bývá nerespektování předepsaných základních konstrukčních principů. K častým chybám patří nedodržení předepsané tloušťky vrstvy malty v ložné spáře (minimálně 8 mm - maximálně 15 mm), nevyužívání doplňkových formátů cihel, nedodržování vazby zdiva či náhrada části cihel zdivem s výrazně horšími tepelnými parametry. Firmy se přitom mnohdy obhajují chybným argumentem, že doplňkové formáty jsou drahé. Skutečnost je však jiná, neboť cena tvarovek se odvozuje od ceny základní cihly v poměru jejich objemů a nenavyšuje tedy kubíkovou cenu zdiva v nabízených rozpočtech stavebních firem. Provádět technicky vychytaný detail se vyplatí.

tags: #preruseni #tepelneho #mostu #porotherm

Oblíbené příspěvky:

• Výhody foukané izolace pro váš domov
• Tipy pro obložení cihlových stěn
• Detailní modely Scania od SIKU Super
• Průvodce krytinou Tondach
• Vybavení pro výstavy