První velká realizace využívající prefabrikovaný lehký dřevěný plášť

UCEEB při ČVUT v Praze v rámci projektu vyvinul plně prefabrikovaný lehký plášť panelového typu s přednostním využitím dřeva, který byl použit na fasádě při rekonstrukci školy v ulici Českobrodská. Plášť zvaný Envilop dokáže konkurovat lehkým obvodovým plášťům na bázi metalických materiálů a na rozdíl od nich nezanechává značnou uhlíkovou stopu. Navíc představuje další alternativu pro rekonstrukce nebytových budov, které byly od 60. let 20. století realizovány s lehkými obvodovými plášti (LOP), nejčastěji s takzvanými boletickými panely od výrobce Kovona Boletice. Ty dosluhují a potýkají se s nedostatky jako přehřívání interiérů, netěsnosti nebo velká spotřeba energií při vytápění. Často také obsahují azbest. Systém Envilop by mohl představovat rychlé a efektivní řešení.

KONSTRUKCE LEHKÉHO OBVODOVÉHO PLÁŠTĚ

Hlavní konstrukční (nosný rám panelu, vnější a vnitřní konstrukční desky) i doplňkové materiály (tepelná izolace, fasádní obklad, okenní rám a křídlo) navrženého LOP mohou být plně vyrobeny z materiálů na bázi dřeva. Nový LOP je koncipován tak, aby umožňoval snadnou montáž zavěšením na nosnou stropní desku budovy.

Mezi hlavní inovativní prvky řešení patří maximální míra prefabrikace. Technické řešení využívá automatizovanou CNC výrobní linku pro opracování dřevěných prvků s velmi vysokou přesností. Provedení připojovacích spár mezi panely pomocí pružných těsnění umožňuje montáž na stavbě bez nutnosti jakéhokoli dalšího ošetření. Díky tomu se panely montují s finální vnější povrchovou úpravou a není nutná stavba lešení.

Pro konstrukci dřevěného obvodového pláště byly vybrány progresivní materiály na bázi dřeva se speciálními vlastnostmi. Materiál rámu panelu je proveden z nosníku z vrstvených dýh „Laminated Veneer Lumber“ (LVL) s vysokou únosností a rozměrovou stálostí. Díky tomu bylo možné zmenšit tloušťku nosných prvků, a tím výrazně eliminovat množství tepelných mostů a zároveň dosáhnout subtilního vzhledu obvodového pláště. Vnější konstrukční plášť je z tenké tuhé difúzní dřevovláknité desky. Vnější pohledové prvky mohou být provedeny z bezúdržbového dřeva Thermowood, neprůsvitná část panelu může být ve formě větrané fasády osazena aktivními solárními prvky (fotovoltaické panely), dřevěnou podpůrnou konstrukcí pro pnoucí zeleň nebo tradičními obkladovými materiály (sklo, vláknocementové desky, dřevo).

REKONSTRUKCE ŠKOLNÍ BUDOVY

Část budovy střední školy Českobrodská v Praze 9 byla vystavěna v systému KORD v 70. letech 20. století. V 90. letech byla provedena zděná přístavba. Starší část má dvě třípodlažní křídla. Třetí křídlo tvoří tělocvična s částečným rozdělením na dvě podlaží. Jedná se o ocelový skelet založený na pilotách. Stropní konstrukce je tvořena železobetonovou deskou do VSŽ plechů na příhradových a plnostěnných ocelových vaznících. Vnitřní příčky a obvodový plášť byly tvořeny sendvičovými panely se sádrovláknitými deskami, v některých případech s obsahem azbestu. Azbest se dále vyskytoval v podhledech a ve střešní krytině. Většina konstrukcí včetně oken a vybavení odpovídala době vzniku.

Revitalizovaná budova jako první získala zlatý certifikát SBToolCZ a je ji tak možné označit za udržitelnou, chytrou a energeticky pozitivní. Její nákladnou rekonstrukci bylo možné realizovat díky operačnímu programu Praha – pól růstu ČR a výzvy č. 30 Energetické úspory v městských objektech – Inteligentní budovy, jenž zajistí unikátní finanční podporu z EU. Budova se tak stala pilotním projektem chytrých budov, které mají inspirovat k novému standardu ve výstavbě. Kompletní rekonstrukce se tak dotkla každého aspektu budovy – od nových dispozic přes revitalizaci celé nosné konstrukce až po technologická vybavení a mnohé inovace, sloužící k zajištění komfortního a zdravého vnitřního prostředí, které umožňuje efektivní a kvalitní proces vzdělávání.

INSPIRACE EXTERIÉREM

Byl to právě vnější vzhled budovy, jenž inspiroval k využití inovativní fasády Envilop. Důraz byl kladen i na aplikaci přírodních dřevěných materiálů. Fasáda je z větší části obložena přírodními rombusovými tyčemi ze sibiřského modřínu. Kontrastně jsou některá nároží a tělocvična obloženy cembonitovými deskami v šedé barvě. Na zděné části byly do panelů připevněny sloupky s přerušením tepelného mostu bloky pěnoskla. Na podélné části v místě sloupů byly připevněny kotvy pro zavěšení lehkého dřevěného obvodového pláště Envilop. Panely o tloušťce 240 mm a U = 0,167 W/ m2K a hmotnosti přibližně 500 kg byly skládány od 1. NP nahoru, kdy první běžný panel je posazen na podezdívce ze ztraceného bednění, tedy ve výšce více než 300 mm nad terénem. Výjimkou jsou panely, v nichž jsou umístěny dveře nebo francouzská okna. V tomto případě je spodní rám panelu nahrazen purenitem. Horní část spodního panelu je zavěšena na kotvě ve výšce stropu. Na jedné kotvě se potkávají dva panely. Další řada panelů je již nahoře i dole zavěšena. Spodní řada panelů směřuje od podezdívky do výšky parapetu 2. NP a vertikálně navazuje panel od parapetu v 2. NP až do výšky parapetu ve 3. NP. Poslední řada směřuje od parapetu 3. NP až k hornímu líci atiky. Kvůli své výšce byly panely transportovány naležato a na stavbě byly přetočeny a osazeny jeřábem. Horní panel má na své spodní straně ocelové vodicí destičky, osazené do protikusů na spodním panelu, tím je zamezeno horizontálnímu pohybu panelů.

ZÁKLADNÍ ÚDAJE

Při osazování byly panely nejprve dotaženy v horizontální rovině a následně byly aktivovány čili zavěšeny na kotvy rektifikačními šrouby. Spoje panelů byly před montáží opatřeny pásem minerální izolace a po krajích zpěňovacími pásky, které utěsnily spáry. Vnitřní strana panelu je ukončena OSB deskou (na částech, kde bylo třeba dosáhnout lepší požární odolnosti pak speciálními nehořlavými sádrovláknitými deskami Fireboard) a vnější strana je opatřena černou difúzně otevřenou fólií, na kterou je připevněn buď hliníkový, nebo dřevěný rošt nesoucí finální povrchovou úpravu tvořenou rombusovými tyčemi ze sibiřského modřínu, cembritovými deskami nebo fotovoltaickými panely.

Spára mezi stropní deskou a pláštěm Envilop je požárně utěsněna minerální vatou, kterou v místě drží plech ohnutý do tvaru L a v úrovni hrubé podlahy je spára překryta požárně odolným sádrokartonem. V rovině střechy je místo sádrokartonu použita 50 mm tlustá tvárnice Ytong. Zděná část je izolována minerální vatou s podélnými vlákny s ʎd = 0,33 W/mK v tloušťce 200 mm, která je připevněna plastovými kotvami. Ocelové kotvy připevněné do zdiva přes podložku termostop drží dřevěný nebo cembritový obklad. Skladba střechy je tvořena nad nosnou konstrukcí spádovými klíny bílého EPS 20–240 mm, šedým EPS tl. 240 mm a nad střešní PVC fólií je provedena skladba extenzivní zelené střechy se 100 mm substrátu. Výplně otvorů jsou dřevěné ze sibiřského modřínu profil Euro 92, zasklení trojsklem s Ug = 0,5 nebo 0,6 W/m2K. Výjimku tvoří hlavní vstupní hliníkové dveře s Uw = 0,97 W/m2K. Hliníková konstrukce je použita i na střešní světlíky nad tělocvičnou, jež sestávají na jižní straně z polyuretanových sendvičových PIR panelů tloušťky 40 mm s Ucw = 0,90 W/m2K, panel U = 0,56 W/m2K a na severní straně z oken Ug = 0,6 W/m2K. Provedený blower door test celé budovy je s výsledkem n = 0,49 h–1. Celkový průměrný součinitel prostupu tepla je Uem = 0,19 W/mK [1].

Tento článek vznikl na základě příspěvku autora, který byl publikován v Ročence ČKLOP 2022.