Použitie sadrovláknitých dosák v drevostavbách
Sadrokartónové dosky v slovenských interiéroch už zdomácneli a ich výhody sú všeobecne známe a využívané. Existujú však požiadavky na konštrukcie stien, stropov a podláh, ako je vyššia pevnosť, vyššia statická zaťažiteľnosť, vyššia požiarna odolnosť alebo zvuková izolácia, ktorým sadrokartón nedokáže vyhovieť alebo im vyhovuje iba po náročných úpravách. Tu sa uplatnia sadrovláknité stavebné dosky, ktoré sa v Európe používajú od roku 1971 a v Slovenskej republike od roku 1993.
Všeobecne lepšie vlastnosti týchto dosák sú dané najmä ich homogenitou, aj keď výrobné suroviny sú rovnaké ako pri sadrokartóne – sadra a papier.
Starý vytriedený papier sa v mlynoch spracuje na celulózové vlákna, ktoré sa za sucha zmiešajú so sadrou. Vlákna vytvárajú v zmesi pevnú väzbu, podobne ako armovacie zápustky v železobetóne. Týmto jednoduchým spôsobom sa sadra spevní, a to nielen na povrchu, ale v celom svojom priereze. Výsledný materiál je tvrdší, má vyššiu objemovú hmotnosť, vyššiu požiarnu odolnosť a lepšie akustické parametre. A to všetko bez ďalších chemických prísad. Po premiešaní sadry a papierových vlákien proces výroby pokračuje nanášaním tejto suchej zmesi na výrobný pás za nepretržitého navlhčovania, lisovaním zmesi tlakom a následným vysúšaním v sušiacich boxoch. Finálnou impregnáciou a brúsením povrchu vzniká mimoriadne odolná a tvrdá doska. Rezaním na požadované rozmery a paletizáciou sa výroba končí. Každá takto vyrobená doska je stavebnou doskou s vlastnosťami protipožiarnej a zároveň aj impregnovanej dosky, vhodnej do vlhkých priestorov.
Výrobný sortiment nezahŕňa iba samotné dosky, ale vyrábajú sa aj podlahové elementy na zlepšenie fyzikálno-mechanických, akustických a protipožiarnych vlastností stropov a podláh. Ďalej sa vyrábajú spojené dosky na zlepšenie tepelnej izolácie obvodových stien a príslušenstvo k týmto doskám, ako je škárovací tmel, škárovacie lepidlo, vyrovnávací podklad, skrutky, klince a ďalšie prvky.
Uplatnenie sadrovláknitých dosák
Významnou oblasťou uplatnenia sadrovláknitých dosák sú drevostavby, lebo dosky možno aplikovať na konštrukcie vnútorných nosných stien i na vnútorné a vonkajšie opláštenie obvodových stien. Sadrovláknitá doska na drevenom ráme spolupôsobí pri prenášaní vodorovného zaťaženia, napríklad zaťaženia vetrom, do základových pásov. Mnohí výrobcovia rodinných domov a drevostavieb úspešne využívajú tieto vlastnosti a nahrádzajú pôvodnú skladbu stien z drevotriesky a sadrokartónu iba jednou sadrovláknitou doskou. Dosahujú tak výrazné finančné úspory na materiáli, zjednodušenie logistiky i výrazné zvýšenie produktivity práce, a to vďaka manipulácii iba s jednou doskou.
Sendvičové panely s týmito doskami na drevenom ráme možno použiť aj na nosné konštrukcie strešných nadstavieb. V kombinácii s ďalšími sadrovláknitými systémami, napríklad podlahovými, získava stavebník ucelený stavebný systém s mnohými prednosťami. Patrí k nim nízka hmotnosť konštrukcií, odstránenie nežiaducich mokrých procesov spôsobujúcich dilatáciu konštrukcie, a tým vytváranie trhlín, vysoký tepelný komfort a požiarna odolnosť dosahujúca až 120 minút.
Pri rekonštrukciách a na starých trámových stropoch sa uplatňujú podlahové systémy, spĺňajúce požiadavky na nezaťažovanie pôvodnej konštrukcie a na minimálnu konštrukčnú výšku.
Dosky sú vďaka svojej homogénnej sadrovláknitej štruktúre stabilné a vysokozaťažiteľné a odolné aj proti mechanickému zaťaženiu. Pri statickej výstuži budov je daná rovnaká nosnosť ako pri doskách na báze dreva. K dispozícii sú jednoduché návrhové tabuľky a príklady pre šmykové namáhanie stenových panelov podľa STN 73 1071.
Sadrovláknité dosky poskytujú kvalitnú zvukovú izoláciu a sú vhodné aj do priestorov s nestabilnou vlhkosťou vzduchu (napríklad do kúpeľne). Dosky sú okrem toho vzduchotesné, takže ich možno použiť aj pri konštrukciách nízkoenergetických a energeticky pasívnych domov.
Viacpodlažné domy
Rodinné domy na báze ľahkých drevených prefabrikátov, súčasťou konštrukcie ktorých sú sadrovláknité dosky, sa stali v Slovenskej republike samozrejmosťou, ale stavba viacpodlažných domov z tohto materiálu, ktorá má v Škandinávii a Severnej Amerike dlhú tradíciu, ešte stále naráža na problémy.
Dôvody treba hľadať predovšetkým v požiadavkách na požiarnu ochranu stavieb – skrýva sa za nimi strach z možného šírenia požiaru konštrukčnými dutinami a obava z neskoršieho zrútenia nosnej konštrukcie v dôsledku skrytého tlenia. Ďalším veľkým problémom je zastaranosť slovenských technických noriem, ktoré s konštrukciami na báze dreva počítajú iba okrajovo.
Aj keď konštrukcie vykazujú vysokú požiarnu odolnosť (až REI 120), na ochranu pred požiarom ich možno využiť len minimálne. Je to dané najmä zatriedením konštrukcií z hľadiska požiarnej odolnosti a reakcie na oheň, ktoré sa používa iba na Slovensku a v Českej republike. Európa toto zatriedenie nepozná.
V poslednom čase je nádej, že sa norma upraví a diskriminujúca požiadavka na druh konštrukcie (DP1) sa nahradí požiadavkou na stanovenie časového limitu vznietenia nosnej drevenej konštrukcie, a to vložením termočlánkov medzi jednotlivé vrstvy. Obraz o vlastnostiach celej stavby v prípade požiaru získame pri skúške.
Situácia v Nemecku
V Nemecku sa v rámci rozsiahleho výskumného a vývojového projektu preukázalo, že náročné požiarnotechnické bezpečnostné normy možno splniť aj pri viacpodlažných bytových domoch na báze dreva. Od platnosti nového nariadenia pre vzorové stavby (MBO) z roku 2002 možno budovy na báze dreva zaradiť až do triedy budov 4. Táto trieda zahŕňa budovy strednej výšky, ktoré sa vyznačujú výškou podlahy najvyššieho podlažia s obytnými priestormi až 13 m a plochou úžitkových priestorov do 400 m2. Vďaka zmene v nariadení je možné v rozsiahlom meradle využívať prednosti drevených panelových konštrukcií – krátky čas montáže, nízka vlastná hmotnosť so súčasne vysokou nosnosťou a trvanlivosťou (za predpokladu, že drevená nosná konštrukcia je zabezpečená účinnou požiarnou ochranou vykazujúcou odolnosť minimálne počas 60 minút (K60) podľa EN 13501-2) vrátane vysokého stupňa prefabrikácie pri optimálnych podmienkach vo výrobe.
Okrem toho sa musia použiť výlučne nehorľavé izolačné materiály. Účinné požiarnotechnické opláštenie nosnej konštrukcie možno zabezpečiť sadrovláknitými doskami. Konštrukcie opláštené sadrovláknitými doskami vykazujú požiarnu odolnosť až REI 120 a podľa EN 13501 sú klasifikované ako nehorľavý stavebný materiál triedy reakcie na oheň A2.
Stavba bytového domu v Berlíne
Prvý nemecký obytný dom s výškou 22 m s nosnou konštrukciou celou z dreva vznikol v berlínskej mestskej časti Prenzlauer Berg. Pretože v predpisoch stavebného poriadku takáto stavba doteraz nebola upravená, pri projektovaní a schvaľovaní tejto sedempodlažnej budovy sa centrálnou témou stala požiarna ochrana. Zabezpečila sa premyslenou koncepciou s použitím vysokoúčinného protipožiarneho opláštenia. Už na začiatku projektu vypracovala spoločnosť Dehne, Kruse Brandschutzingenieure, GmbH & Co. KG, pre stavebný projekt celkovú koncepciu požiarnej ochrany, ktorú do projektu nosnej konštrukcie preniesol profesor Julius Natterer. Na základe prípravných prác, intenzívnej spolupráce s úradom mestskej časti Berlín – Pankow a včasného odsúhlasenia projektu boli architekti schopní svoj avantgardný projekt presadiť.
Základným prvkom projektu požiarnej ochrany sú veľmi krátke únikové cesty. Významne zvýšiť požiarnu odolnosť nosných dielov drevostavby sa podarilo vďaka celistvému požiarnemu oplášteniu (zapuzdreniu) sadrovláknitými doskami. Vnútorné a vonkajšie opláštenie nosnej konštrukcie tak spĺňa kritériá požadovanej triedy opláštenia K60; to znamená, že v prípade požiaru zabraňuje minimálne 60 minút vznieteniu drevenej nosnej konštrukcie. Požiarnotechnický účinok sadrovláknitých dosák, a teda dosiahnutá trieda opláštenia, sa preukázal v spolupráci s výskumným a skúšobným ústavom stavebných materiálov MfPA Leipzig.
Výstavba drevených bytoviek v Českej republike
S využitím know-how výrobcov sadrovláknitých dosák sa za určitý čas postavilo mnoho objektov. Tak vznikli aj v Českej republike prvé bytové domy na báze dreva. Priekopníkom bola firma RD Rýmařov. Úspešnými príkladmi drevených domov sú: dvojpodlažný bytový dom v Rýmařove, komplex štyridsiatich trojpodlažných bytových domov v Chýni, bytové domy v Mikulove alebo v roku 2009 dokončená prvá etapa 120 bytov v Brne – Heršpiciach.
Ing. Peter Šovčík
Foto: archív firmy
Autor je spolupracovníkom firmy Fermacell ČR.
Recenzoval prof. Ing. Jozef Štefko, CSc., ktorý pôsobí na Technickej univerzite vo Zvolene.
Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.
