Lehké obvodové pláště – prosklené fasády

Fasáda budovy Churchill v Praze – ilustrační foto Fasáda budovy Churchill v Praze – ilustrační foto

Lehký obvodový plášť je ze stavebního hlediska konstrukce svislého pláště budovy vytvořená ze svislých a vodorovných profilů a výplní z izolačního skla a tepelněizolačních panelů různého složení a případně obkladových a stínících prvků.

Z hlediska legislativního se jedná o výrobek specifikovaný technickou harmonizovanou normou EN 13830. Takový výrobek se skládá ze systémových profilů, konstrukčních spojů, systému zasklení a kotvení do stavby. Jako celek musí splňovat kritéria předepsaná technickou normou v úrovních nebo třídách podle požadavků konkrétního projektu.

I když se obvykle jedná o jedinečné architektonické provedení pro konkrétní projekt, vyráběné v podstatě na zakázku, musí takové řešení vycházet z vyzkoušených (otestovaných) principů – systému kotvení, těsnění a osazení skla. Dodavatel (výrobce) musí u každého výrobku, tedy lehkého obvodového pláště daného provedení, deklarovat úrovně a třídy předepsaných vlastností ES prohlášením o vlastnostech a výrobek označit CE značkou (obvykle formou listinného dokumentu v doprovodné dokumentaci).

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ

Systémy lehkého obvodového pláště se nejčastěji realizují z hliníkových profilů, které nepodléhají korozi a umožňují aplikaci vysoce odolných a trvanlivých práškových vypalovaných laků, případně eloxovaných povrchů. Dále se používají ocelové systémové profily buď z uhlíkové oceli, opatřené povrchovou úpravou mokrými laky, nebo také práškovými vypalovanými laky či z nerezové oceli. 

V podstatně menší míře se používají systémy z PVC‑U profilů, které mají nejen menší odolnost na zatížení, ale jsou také hořlavé. V současnosti se vyvíjí dřevěné konstrukční systémy lehkých obvodových plášťů pro moderní vícepodlažní dřevostavby. Konstrukčně se rozlišují dva základní systémy lehkých obvodových plášťů: 

  • sloupkopříčkové systémy (nazývané také rastrové) se skládají z předvyrobených svislých a vodorovných prvků (profilů) nesoucích průhledné nebo plné výplně, případně lze do otvorů rastru osadit otevíravé výplně. Tyto fasádní systémy umožňují realizovat i prostorově složitější fasády. Sloupkopříčkové systémy jsou obvykle konstrukčně jednodušší a tudíž levnější. Do finální podoby se sestavují přímo na stavbě, takže vyžadují delší čas na montáž a instalaci vnějšího lešení po dobu realizace. Taktéž všechny obkladové a doplňkové (stínící) prvky se montují na stavbě.
  • modulové systémy (nazývané také elementové nebo blokové fasády) se skládají z předem vyrobených fasádních dílců obvykle na výšku jednoho podlaží, které se zavěšují na nosný skelet. Jednotlivé fasádní dílce jsou zkompletovány včetně vnějších a vnitřních obkladů a vnějšího, případně vnitřního stínění. Montáž dílců se provádí jeřábem, a proto není nutné instalovat lešení kolem vnějšího pláště a samotná montáž pláště je obvykle rychlejší. Modulové systémy jsou technicky složitější a proto výrobně dražší, Vyšší cena těchto systémů je vyvážena rychlejší realizací a vyšší kvalitou, protože větší podíl kompletace se odehrává v továrních podmínkách.

Dalším typickým konstrukčním systémem jsou skleněné terčové fasády, které jsou tvořené tabulemi skla (jednoduchého nebo izolačního skla), které jsou upevněny na nosnou konstrukci systémem bodových úchytů. Tabule skla mohou být upevněny kovovými terči v otvorech tabulí, nebo nosiči skel ve spárách mezi tabulemi. Tyto terčové fasády se používají jako pláště velkoprostorových hal, atrií nebo jako předsazené fasády. U skleněných terčových fasád je obtížné provést napojení stropní desky a utěsnění připojovací spáry.

VLASTNOSTI LEHKÝCH OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ

Lehký obvodový plášť jako součást obálky budovy musí splňovat všechny legislativní požadavky, kladené na stavební konstrukce obvodového pláště. Na rozdíl od těžkých obvodových plášťů, tvořených standardními stavebními materiály, mají lehké obvodové pláště své limity v úrovni parametrů.

TEPELNÁ TECHNIKA

Součinitel prostupu tepla proskleného lehkého obvodového pláště, doplněného v určitém poměru tepelněizolačními panely, je závislý na dosažitelném součiniteli prostupu tepla izolačního skla (v případě trojskla nejméně 0,5 W/m2K) a na velikosti polí, resp. na množství profilů na plochu (lineární tepelné vazby profilů zvyšují tepelné ztráty). Tepelná setrvačnost lehkého obvodového pláště je také výrazně nižší než u těžkých konstrukcí.

Požadavky pro posuzovanou budovu se vyhodnocují pomocí průkazu energetické náročnosti budovy, jehož postup výpočtu stanovuje vyhláška 78/2013 Sb., o energetické náročnosti budov.

Prosklené lehké obvodové pláště výrazně ovlivňují jeden z hodnocených požadavků na nové budovy. Tím je požadavek na průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy Uem [W/m2K]. Ten se porovnává s průměrným součinitelem prostupu tepla obálky referenční budovy Uem,N [W/m2K]. Referenční budova je teoretická budova téhož druhu, geometrického tvaru, velikosti, plochy prosklených ploch a částí jako hodnocená budova. Pro vlastnosti obálky referenční budovy se uvažují požadované hodnoty dle ČSN 73 0540–2, přičemž pro neprůsvitné výplně (tepelněizolační panely) se uvažuje požadovaná normová hodnota UN,20 pro vnější stěny a pro průsvitné výplně (sklo) se použije požadovaná normová hodnota UN,20 pro výplně otvorů ve vnější stěně.

Dále vyhláška 78/2013 Sb. stanoví, že pokud součet průsvitných ploch tvoří více než 50 % teplosměnné části vnějších stěn budovy, započte se pouze pro těchto 50 % odpovídající požadovaná normová hodnota součinitele prostupu tepla UN,20 pro výplně otvorů a pro průsvitné plochy přesahující 50 % plochy se uvažuje požadovaná normová hodnota součinitele prostupu tepla UN,20 pro vnější stěny.

Referenční hodnoty lehkého obvodového pláště můžou být za určitých podmínek překročeny, avšak tato tepelná ztráta musí být kompenzována ostatními konstrukcemi na hranici vytápěné zóny. Hodnoty, které však překročit nelze, jsou hodnoty požadované dle ČSN 730540‑2. V tabulce jsou uvedeny hodnoty součinitele prostupu tepla podle normy ČSN 73 0540‑2 a hodnoty podle vyhlášky 78/2013 Sb.

Tabulka: Porovnání požadovaných referenčních hodnot U pro LOP

Poměr
průsvitné
plochy
Hodnoty stanovené ČSN 73 0540‑2 Referenční
hodnoty
stanovené
vyhláškou č.
78/2013 Sb.
normová
požadovaná
hodnota
normová
doporučená
hodnota
doporučená
hodnota pro pasivní domy
0,3 0,72 0,5 0,41 0,66
0,4 0,86 0,6 0,49 0,78
0,5 1,00 0,7 0,58 0,90
0,6 1,06 0,8 0,66 0,90
0,7 1,12 0,9 0,75 0,90
0,8 1,18 1,0 0,83 0,90
0,9 1,24 1,1 0,92 0,90
1 1,30 1,2 1,00 0,90

 

AKUSTICKÁ IZOLACE

Vzduchová neprůzvučnost stěnových systémů je závislá na hustotě a vlastní frekvenci použitých materiálů a kombinaci různých materiálů včetně tlumících.

V případě okna osazeného do těžké stavební konstrukce obvodové stěny je okno rozhodujícím (nejslabším) prvkem ovlivňujícím celkovou akustickou izolaci obvodové stěny, přičemž se musí dbát na provedení důkladného utěsnění připojovací spáry. Výrobce pro okno stanoví laboratorní váženou vzduchovou neprůzvučnost Rw a podle ní se posuzuje vhodnost zabudování do vnější stěny chráněné místnosti. Stavební vážená vzduchová neprůzvučnost R´w se pak spočítá z poměru ploch stěny a okna, podle parametrů okna a těžké stěny a vlivu zabudování (případná redukce vlivu připojovací spáry).

Lehký obvodový plášť tvoří celou vnější stěnu chráněné místnosti bez vlivu zabudování. Proto požadovaná vážená stavební neprůzvučnost R´w je rovna laboratorní neprůzvučnosti Rw. Podle charakteru hluku v okolí posuzované budovy se někdy ještě uvažují faktory přizpůsobení spektru C a CTR, například vliv městské dopravy. Tyto faktory mohou výrazně zvýšit požadovanou hodnotu Rw. Faktory zohledňují určité zvukové frekvence podle zdroje hluku a jsou vlastní dané konstrukci a plošným výplním. Faktory mají zápornou hodnotu a snižují váženou vzduchovou neprůzvučnost Rw.

Celková hladina akustického tlaku v místnosti LA je závislá také na velikosti vnější stěny vůči velikosti místnosti. Například rohová místnost s dvěma vnějšími stěnami bude mít při stejné hladině akustického tlaku vně budovy vyšší hladinu vnitřního akustického tlaku. Lehký obvodový plášť se skládá obvykle z dutým kovových profilů, izolačního skla s deklarovanou, laboratorně nebo výpočtově ověřenou vzduchovou neprůzvučností a tepelněizolačních panelů, složených z různých vrstev (obvykle: vnější deska – minerální vata – vnitřní plech). Protože je konstrukce vyplněna tenkými deskovými materiály, fungují jako membrány a možnost použití tlumících materiálů je omezena – ve skel jsou to PVB nebo akustické fólie, v tepelněizolačních panelech těžká minerální vata.

Z těchto konstrukčních a materiálových důvodů je maximální neprůzvučnost prosklených lehkých obvodových plášťů přibližně 52 dB a při zahrnutí faktoru přizpůsobení spektru CTR pak můžeme uvažovat o neprůzvučnosti okolo 46 dB. Při porovnání s požadavky na neprůzvučnost obvodového pláště podle normy ČSN 73 0532 je zřejmé, že je důležité při návrhu budovy vzít v úvahu nejen zdroje vnějšího hluku, ale také umístění chráněných vnitřních prostor podle uvažovaného využití. Další charakteristikou lehkého obvodového pláště je tzv. „flanking“, což je prostup zvuku připojovací spárou mezi pláštěm budovy a stropní deskou nebo svislou dělící příčkou.

Na rozdíl od těžkých stavebních konstrukcí je zde prostup zvuku konstrukcí a především dutinami lehkého obvodového pláště nezanedbatelný a lze jej ověřit pouze měřením ve zkušebně na vzorku 1:1 nebo na realizovaném plášti obdobné konstrukce. Při zohlednění konstrukce podhledu a skladby podlahy lze u lehkého obvodového pláště uvažovat s váženou vzduchovou neprůzvučností do 52 dB.

OCHRANA PROTI POŽÁRU

Požadavky na požární bezpečnost obvodových stěn, případně jeho rozdělení na požární pásy, definuje norma ČSN 73 0810, ČSN 73 0802, ČSN 73 0804, případně některé další projektové normy třídy ČSN 7308... Budova je obvykle rozdělena na požární úseky po patrech, a dále jsou definovány rozhraní mezi požárními úseky v každém podlaží, resp. požárními úseky a chráněnými únikovými cestami. Zároveň může LOP sloužit k ochraně stavby proti požárnímu zatížení od sousedních budov z jejich požárně nebezpečného prostoru. To se řeší požárně odolnými lehkými obvodovými plášti, zkoušenými na vnější požár a certifikovanými pro požadovanou požární odolnost.

Systémy modulových konstrukcí jsou znevýhodněny propojenými vodorovnými a svislými dutinami v systému, a proto obvykle nejsou dodávány ve specifikaci s požární odolností. Systémy sloupkopříčkových konstrukcí jsou dostupné i provedení s požární odolností, které lze kombinovat se systémy bez požární odolnosti bez zásadních dopadů do vzhledu.

Utěsnění spáry mezi stropní deskou a vnitřním lícem LOP je z hlediska požární ochrany posuzováno jako součást stropní desky a musí splňovat minimální požární odolnost, aby nedošlo k prohoření spárou dříve, než dojde k destrukci LOP. Řešení napojení stropní desky na LOP musí být certifikováno, nebo podloženo expertním posudkem.

Ing. Roman Šnajdr
předseda Technické komise
ČKLOP a SIPRAL a. s.

Oznámení


Vážené čtenářky a čtenáři,

pokud se vám stránky nezobrazují správně, zvolte prosím jiný prohlížeč (např. Google Chrome, Firefox).

Reklama

Vzhledem k mimořádným okolnostem, souvisejícím s onemocněním COVID-19, se pořadatelé tradiční konference Ocelové konstrukce, která se měla konat 20. května 2020 v Pasohlávkách, a konference KONSTRUKCE - tradiční výroční konference České asociace ocelových konstrukcí, rozhodli SPOJIT obě události do jedné. Společná konference se tak bude konat v termínu 5. listopadu 2020 v hotelu NH Collection Olomouc Congress.

Sledujte stránky www.konferencekonstrukce.cz a www.sekurkon.cz, kde vás budeme průběžně informovat o všem potřebném.

Kalendář akcí