Stavebné systémy

Prvé, na čo myslia projektanti v prípade múrov rodinného domu, je ich nosná funkcia v statike objektu – pri nosných konštrukciách je to ich schopnosť spoľahlivo preniesť všetky druhy zaťaženia, ktorým budú vystavené. Nosné murivá musia niesť nielen vlastnú váhu, ale aj bezpečne preniesť zaťaženie od krovu, stropov, zariadenia interiéru, nápor vetra a občas aj snehu… do základov a nakoniec do základovej pôdy, ktorá tiež musí byť dostatočne súdržná a ochotná znášať tiaž celej budovy, ktorú nad ňou navŕši nadšený stavebník. Aby nosné konštrukcie boli naozaj nosnými, skôr než vyrastú zo základov budúceho domu, musí ich posúdiť projektant-statik. Pri obvodových stenách, ktoré sú pri rodinných domoch obyčajne súčasťou nosného systému, sa ďalej upriami pozornosť na toľko zdôrazňované vlastnosti, ktoré ovplyvňujú tepelnú pohodu v dome – tieto dôležité parametre rozhodnú o tom, koľko zaplatíte za kúrenie a či vám v lete nebude v dome prihorúco. A do tretice – vyhovujúce obvodové konštrukcie si musia poradiť s obsahom vodných pár v interiéri, kde by relatívna vlhkosť nemala presiahnuť zdravú mieru: 40 až 60 %. Očakáva sa teda, že veľkou mierou prispejú k odvetrávaniu vlhkosti z vnútorného prostredia.

Skôr, než si vyberiete spomedzi viacerých druhov stavebných materiálov, nechajte si podrobne objasniť rôzne moderné stavebné systémy. Materiál na hrubú stavbu si nárokuje len skromných 10 až 15 percent z ceny stavby rodinného domu, keď však už dom stojí a vy v ňom bývate, zistíte, že materiál použitý na hrubú stavbu najviac ovplyvňuje kvalitu bývania.

144500

Klasická metóda, moderné materiály

Murovaný dom ostáva synonymom masívnej stavby a „bývania na sto rokov“. Tradícia je veľkým plusom tehál a kusových murív – či už klasických alebo moderných; oproti každému plusu však zvykne stáť aj mínus: technológia výstavby je pri klasickom murovaní viac ako pri montovaných domoch závislá od počasia a ročného obdobia, tempo stavby spomaľuje prácnosť a pri starších typoch murív aj kombinovanie s tepelnoizolačnými materiálmi, nevýhodou je aj značný podiel vody viazanej v murive, najmä v prvých mesiacoch. Nie všetky tieto mínusy však platia aj pre moderné murovacie prvky. Tie sa vyznačujú vysokou presnosťou a technologický pokrok umožnil používanie tenkovrstvového lepenia namiesto ukladania do maltového lôžka – znižujú sa tým tepelné straty obvodovým murivom a klesá obsah vody v konštrukcii.

V rodinných domoch sú väčšinou obvodové steny zároveň aj nosnými – plnia teda zároveň funkciu statickú aj funkciu obvodového plášťa a očakáva sa od nich nielen dostatočná únosnosť, ale aj vlastnosti tepelnoizolačné a protihlukové.

Výrobcovia montovaných stavieb vyčítajú murovaným nižší tepelný odpor a dlhší čas potrebný na vykúrenie, súčasné murovacie prvky sa však vyznačujú potrebnými tepelnoizolačnými vlastnosťami, a vyššia tepelná kapacita (schopnosť materiálu akumulovať teplo) znamená nielen dlhší čas na vykúrenie, ale aj dlhší čas kým sa dom vychladí, a v lete dlhší čas pokým sa dom nepríjemne prehreje. Všetkým murovaným konštrukciám môžeme k dobru pripočítať vysokú pevnosť, dlhú životnosť a variabilnosť tvarového riešenia objektu. Nevýhodou môže byť väčšia zastavaná plocha ako dôsledok hrubších konštrukcií. Rýchlosť murovania záleží na organizácii práce a tuhnutí murovacej malty.

Ktoré vlastnosti sú podstatné pre dobrý pocit z bývania a účtov za spotreby energií? Optimálny tepelný odpor a tepelná akumulácia muriva, difúzny odpor, objemová stálosť, odolnosť proti požiarom a, samozrejme, zdravotná neškodnosť – a to všetko by malo najlepšie fungovať v rámci jedného stavebného systému a teda aj ladiacich stavebných materiálov. Čo hovorí norma  Tepelnotechnické vlastnosti obvodových múrov by sa mali vyznačovať tepelným odporom stavebnej konštrukcie R = 3,0 (m2 . K/W) alebo súčiniteľom prechodu tepla U = 0,32 (W/(m2 . K)). Čím je jeho hodnota R vyššia, tým má materiál lepšie tepelnoizolačné vlastnosti. Hodnotu tepelného odporu ovplyvňuje objemová hmotnosť a nasiakavosť hmoty.

Nosné konštrukcie rodinného domu

Nosná konštrukcia je povinná niesť hmotu rodinného domu. Aby to dokázala, na stavbe smie vyrásť len ako výsledok statického výpočtu a projektu, ktorý vznikol na základe architektonickej dispozície a predstáv budúceho vlastníka. Dobre vyriešený priestorový systém nosných prvkov je usporiadaný do celku, ktorý svojím tvarom vyhovuje požiadavkám na dispozičné riešenie rodinného domu, výškové členenie a výsledný vzhľad stavby. Bezpečnosť a životnosť nosnej konštrukcie vyplynie z kvality návrhu aj z kvality realizácie. Aby bola nosná konštrukcia spoľahlivá, je nevyhnutné dodržať príslušné normy pri návrhu aj pri zhotovení, pri realizácii sa musí zachovať tvar konštrukcie a tiež použiť v projekte predpísané materiály, ktoré majú priamy vplyv na únosnosť. V dobre navrhnutej a kvalitne zhotovenej konštrukcii nevzniká ani po dlhšom čase nadmerné pretvorenie či dokonca trhliny.
Do rodiny nosnej konštrukcie rodinných domov patria:

• základy,
  
• zvislé nosné konštrukcie,
  
• vodorovné konštrukcie (stropné konštrukcie),
  
• schodiská a konštrukcia strechy.

Základy sú individuálnou a jedinečnou konštrukciou, ktorá sa navrhuje podľa miestnych podmienok na zakladanie (podložia, spodnej vody a pod.) a tiež typu a tvaru hornej stavby domu.
Zvislé nosné konštrukcie prenášajú účinky zvislého zaťaženia z vodorovných konštrukcií do základov. V prípade rodinných domov patria k týmto nosným prvkom obyčajne obvodové steny a vnútorné nosné konštrukcie. Vnútorné podoprenie tvoria buď nosné steny, alebo lokálne podpery (podľa namáhania betónové, oceľové stĺpy alebo murované piliere). Ich vzájomné usporiadanie môže spolu s obvodovými stenami tvoriť nosný priečny, pozdĺžny alebo najčastejšie kombinovaný systém. Vďaka vzájomnému prepojeniu so stropnými konštrukciami vytvoria priestorový celok vzdorujúci vodorovnému zaťaženiu. Z hľadiska prenosu zvislého zaťaženia po výške domu je najvýhodnejšie, ak sa zvislé nosné prvky jednotlivých podlaží nachádzajú priamo nad sebou.
Stropné konštrukcie – ak sú súčasťou stavebného systému, možno ich vyhotoviť bez debnenia, iba pomocou montážneho podopretia (napr. stropy tvorené nosníčkami a stropnými keramickými, pórobetónovými alebo betónovými tvarovkami, spojenými betónom, alebo stropy z doskových panelov a nadbetonávky). Pri nepravidelných pôdorysoch sú riešením monolitické stropné dosky. Moderné stropné konštrukcie vďaka skladbe a vystuženiu vytvárajú stropné tabule, ktoré sa konštrukčne správajú aj ako tiahla a tak už nie je potrebné vytvárať na nosnom murive klasické vence – ich funkciu preberá výstuž v časti stropnej konštrukcie ležiacej na murive.  Pri výbere stavebného materiálu treba pamätať na to, že nielen obvodové steny domu, ale aj stropné konštrukcie sú spolupôsobiacou súčasťou stavebného systému ako po stránke statickej a konštrukčnej, tak aj po stránke materiálovej.

Z čoho sa muruje Kompletné stavebné systémy z kusových stavív s nízkou energetickou náročnosťou ponúkajú na vytvorenie zvislých nosných a obvodových konštrukcií: keramické tvarovky,  pórobetónové tvárnice,  dutinové tvarovky z ľahčeného betónu, tvarovky z rôznych materiálov určené na vyplnenie betónom (systémy strateného debnenia).

Tehla ešte neskončila

(Keramické tvarovky)

Moderné veľkoformátové keramické bloky majú výborné tepelné i zvukovoizolačné vlastnosti. Jednovrstvové obvodové murivo dokáže splniť prísne požiadavky európskych noriem a steny už nie je nutné zatepľovať. Príjemné bývanie zabezpečí murivo s dobrou priepustnosťou vodných pár, ktoré v ucelenom systéme urýchľuje a zjednodušuje stavbu. Vyľahčenie pálenej tehly tvorí špeciálna mriežka so systémom zvislých dutín – sú vymyslené tak, aby kládli čo najväčší odpor pri prechode tepla. Tehliarsky črep je navyše ľahčený množstvom jemných pórov, ktoré môžu za podstatne lepšie tepelnoizolačné vlastnosti tehál. K zvýšeniu tepelnoizolačných vlastností prispieva aj systém zvislých spojov medzi tehlami na takzvané pero + drážku (P + D), ktoré sa zaobídu bez malty. Vyľahčené tehly si pritom zachovali potrebnú pevnosť v tlaku. Pri tehle ako tradičnom stavebnom materiále je samozrejmosťou ucelený systém, z ktorého možno postaviť rôzne nosné aj nenosné konštrukcie – okrem tvaroviek na murovanie stien sú jeho súčasťou aj stropné systémy, preklady a podobne. Tehla je prirodzenou zvukovou izoláciou, tehlové murivo nehorí, ani neumožňuje šírenie plameňa po svojom povrchu.

Keď je betón ľahký

(Pórobetónové tvárnice)

Štruktúra vzduchových pórov pórobetónových tvaroviek môže za výbornú zvukovú i tepelnú izoláciu a dobrú mikroklímu v interiéri. Pórobetónové murivo (obsahuje kremičitý piesok, vápno, cement, sadrovec, pórovité prímesi) vyžaduje podobnú ochranu proti vlhkosti ako tehlové alebo liaporové murivo. Na tento účel sa používajú silikátové a silikónové omietky. Komplexné stavebné systémy pripomínajú stavebnice.

Do kompletného stavebného systému patria presné tvárnice na pero a drážku s príchytnými kapsami spájanými tenkovrstvovými lepidlami, priečkové murivo a stropné panely s výstužou. Pórobetón sa navyše jednoducho opracováva, a tak sa väčšina prvkov dá do požadovaného tvaru a veľkosti prispôsobiť na stavbe pomocou jednoduchého náradia. Pórobetónové tvárnice sa môžu pochváliť nízkou objemovou hmotnosťou, vďaka čomu sa s nimi ľahko manipuluje. Murovacie práce sú jednoduché a vďaka ľahkému opracovaniu tvárnic prakticky bezodpadové.

Ako expanduje íl

(Dutinové tvarovky z ľahčeného betónu)

Dutinové tvarovky z ľahkého keramického betónu, ktorý vznikol vytvrdnutím zmesi kameniva z expandovaného ílu (Liapor, predtým keramzit), cementu a vody, sú súčasťou kompletného murovacieho systému, pri ktorom sa ulatňuje klasická metóda výstavby. Steny z Liaporu majú dobré tepelnoizolačné vlastnosti (spĺňajú požiadavky noriem aj bez doddatočnej tepelnej izolácie) a súčasně dobre akumulujú teplo, čím bezpečne vyrovnávajú teplotné výkyvy exteriéru.

K ďalším dobrým vlastnostiam patria schopnosťou pohlcovať hluk, objemová stálosť, statická a požiarna odolnosť a hygienická neškodnosť. K systému patria aj špeciálne tvarovky určené do veľmi namáhaných konštrukcií, preklady či prefabrikované schodisko. (Preklady z Liaporbetónu majú v porovnaní s bežným betónom polovičnú hmotnosť.) Rýchlosť murovania je porovnateľná s murovaním z keramických alebo betónových tvaroviek. Kalibrované, teda zabrúsené tvarovky umožňujú tenkovrstvové murovanie na maltové lôžko s hrúbkou 2 mm. Takto sa minimalizuje vznik tepelných mostov, zníži sa technologická vlhkosť muriva a prácnosť murovania.

144506

Krehká škrupina?

(Stratené debnenie – tenkostenné dutinové tvarovky z betónu)

Pevné, mechanicky odolné, trvanlivé a mrazuvzdorné vibrolisované betónové tvarovky s pomerne tenkými stenami dodávajú výrobcovia hladké, drážkované alebo ako neomietané murivo s konečným povrchom (bez omietky). Niektoré typy obsahujú vložku z expandovaného polystyrénu, ktorá zlepšuje tepelnoizolačné vlastnosti muriva. Murovacie prvky sa kladú nasucho alebo len do tenkej vrstvy maltovej zmesi. Prácu zjednodušuje profil tvaroviek, ktorý vytvára zámok. Vnútorný priestor sa vylieva betónom, prípadne sa použije aj vertikálna oceľová výstuž. Spôsob murovania z tenkostenných tvaroviek – škrupín patrí k technológiám strateného debnenia. Pri vytváraní železobetónového múru alebo múru z prostého betónu steny tvárnice spoľahlivo odolávajú hydrostatickému tlaku tekutého betónu najmä v prípade, ak sa betónuje po vyskladaní maximálne štyroch radov. Obrátené plné dná zvyšujú pevnosť tvaroviek EasyBlok vo všetkých smeroch. Obvodová stena sa nezaobíde bez tepelnej izolácie.

Polotovar – sendvič s polystyrénom

(Stratené debnenie – polystyrénové tvarovky)

Debnení, ktoré možno poskladať a stratiť, je viacero druhov – patria k nim aj dutinové tvarovky z expandovaného polystyrénu (EPS) alebo inovatívneho materiálu Neopor (nová generácia EPS s lepšími tepelnoizolačnými vlastnosťami), ktoré sa podobne ako ich príbuzné z iných materiálov po vyskladaní vylievajú betónom.

Po naliatí betónového jadra sa vytvorí masívna stena, ktorá dosahuje pri malej hrúbke vysoké hodnoty tepelnej ochrany. Systém umožňuje kombinovať rôzne hrúbky stenových tvaroviek (variabilná hrúbka steny), pričom možno dosiahnuť súčiniteľa tepelného prestupu U až 0,1W/m²K. Betónové jadro zabezpečuje pevnosť, odolnosť a tepelnú akumuláciu, polystyrén zas tepelnú izoláciu (U = 0,28 až 0,1W/m²K). Vytvorí sa trojvrstvová konštrukcia – masívna stena s vnútornou a vonkajšou izoláciou. Systém je vhodný aj na svojpomocnú výstavbu, odporúča sa na stavbu nízkoenergetických domov.

Skamenelé drevo

(Stratené debnenie – drevocementové tvarovky)

Spôsobom, ako stratiť drevocementové tvarovky v zmonolitnenom murive a súčasne vytvoriť sendvič z niekoľkých vrstiev, je murovanie z tvárnic Durisol. Tvarovky sa po vytvrdnutí betónu stávajú trvalou súčasťou nosných konštrukcií – betón konštrukciu spevňuje, stratené debnenie ju tepelne izoluje. Použitím viacvrstvovej obvodovej steny vymurujeme konštrukciu s vlastnosťami požadovanými pri stavbe nízkoenergetických domov.

Stavebný systém s tvarovkami prispôsobenými na rôzne šírky viacvrstvových múrov vylepšuje integrovaná tepelná vložka z polystyrénu, ktorá je umiestnená na vonkajšej strane tvarovky. Zaizolované betónové jadro je najlepším akumulátorom tepla. Tepelný odpor takto dosahuje hodnotu 3,52 m² . K/W. Potrebná pevnosť tvaroviek, ich nenasiakavosť, nehorľavosť a odolnosť proti poveternostným vplyvom sú výsledkom lisovania drevnej hmoty s prísadou mineralizačných látok a cementu. Drevo, ktoré tvorí 90 percent objemu tvaroviek, vytvára tiež priaznivé podmienky pre cirkuláciu vodných pár.

Betón medzi dvoma doskami

(Stratené debnenie – štiepkocementové dosky)

Krokom od murovania z kusových stavív k skladačke z väčších formátov sú konštrukcie strateného debnenia zo štiepkocementových dosiek spevnených betónom. Hotová konštrukcia je teda z betónu obaleného drevom – strateným debnením. Štiepky, odpadová surovina drevospracujúceho priemyslu, sú za pôsobenia vysokého tlaku spracované spolu s cementom a vodným sklom na rovné, presné, pevné, homogénne a ľahko opracovateľné dosky, s ktorými sa po mesačnom dozrievaní pracuje na stavbe rýchlo a efektívne. Cement slúžiaci ako spojivo zaisťuje bezpečnú pevnosť, vodné sklo sa zaslúži o vodoodpudivosť a v zime tiež o mrazuvzdornosť, drevo zabezpečuje vnútornú pohodu.

Betónové jadro vyhovie všetkým statickým požiadavkám, zaslúži sa o zvukovú izoláciu, požiarnu bezpečnosť a stáva sa akumulátorom tepla. Na celú plochu štiepkocementových dosiek, ktoré budú v konštrukcii obvodovej steny umiestnené zvonka, sa lepí tepelná izolácia z polystyrénu. Jej hrúbka rozhoduje o konečnej veľkosti tepelného odporu steny R, ktorý bežne presahuje hodnotu 3,0 pri hrúbke stien 32 cm. Výrobcovia tvrdia, že takto na pôdoryse priemerne veľkého rodinného domu získame oproti iným spôsobom vytvárania obvodových stien a priečok jednu celú miestnosť navyše.