Ľahké ohňovzdorné sendvičové fasádne panely

Fasády sú vyvorené uceleným systémom opláštenia. Ten sa skladá z ohňovzdorných sendvičových panelov a systému ich kotvenia, ktoré spolu s ostatnými fasádnymi prvkami, ako sú nárožné tvarovky, oplechovanie, lemovanie, dekoratívne, krycie a ukončovacie profily, vytvárajú celkovú štruktúru fasády objektu. Panely možno na fasádu klásť vodorovne aj zvislo, tiež je možnosť výberu medzi profilovaným a hladkým plechom alebo viditeľným či skrytým spojom.

Zloženie panelov

Ohňovzdorné sendvičové fasádne panely sú zložené z dvoch plášťov – vnútorného a vonkajšieho. Plášte sa skladajú z dvoch plytko profilovaných oceľových, obojstranne žiarovo zinkovaných plechov. Jadrá panelov obsahujú tvrdenú minerálnu vlnu, ktorá je narezaná na lamely. Lepí sa na oba plášte vždy tak, aby jej vlákna boli kolmo na oba plášte a škáry medzi jednotlivými lamelami boli posunuté a nevytvárali kontinuálnu linku cez celú šírku panela. To by mohlo mať negatívny dopad na tuhosť panela. Aj preto sa na jadrá ohňovzdorných panelov používajú minerálne vlny veľkých objemových hmotností. Tie okrem tuhosti zabezpečujú aj dobré tepelné a zvukovoizolačné vlastnosti.

Povrch minerálnej vlny je navyše hydrofobizovaný, t. j. chránený proti prípadnému nasiaknutiu vodou. Profilácie plechových plášťov sú rôzneho typu – napríklad profilácia hĺbky 0,4 až 1,4 mm v tvare jemnej vlnky (mikroprofilácia), V-profilu či prelisov v tvare pásikov širokých 50 mm. Profilácia pomáha statickej funkcii panelov. To znamená, že panely odolávajú tepelnej záťaži fasády a vonkajšie plechy nemajú tendencie deformovať sa nezávisle na minerálnom jadre.

Oceľové plechy plášťov panelov sú na povrchu, okrem žiarového zinkovania, chránené vrstvou farebného ochranného laku. Štandardná je v tomto smere ochrana na báze polyesteru (PET), používaná na dielce v bežných klimatických podmienkach a požiadavkách na objekt. V prípade špecifických podmienok prostredia (zvýšenej agresivity vonkajšieho prostredia, zaťaženia chemickou výrobou alebo zvýšenej vlhkosti prostredia) možno použiť ochranu na báze polyvinyldifluoridu (PVDF). Ďalšou povrchovou úpravou môže byť napr. poplastovanie povrchu panela vrstvou hrubou 150 až 200 mm (napríklad v potravinárskom priemysle s možnosťou výskytu kyselín).

Z hľadiska farebnosti možno použiť všetky farebné odtiene radu RAL alebo aj špeciálne farby podľa želania zákazníkov.

Spájanie a kotvenie panelov

Spájajú sa pomocou zámkov, ktoré sú profilované na oboch koncoch panelov po celej ich dĺžke. Týmto spôsobom panely hladko dosadajú jeden do druhého obyčajným zacvaknutím do zámku susedného panela. Do nosnej oceľovej či betónovej konštrukce sa kotvia pomocou oceľových skrutiek z nehrdzavejúcej alebo uhlíkovej žiarovo zinkovanej ocele. Môžu sa kotviť priamo do hlavnej nosnej konštrukcie, prípadne do pomocných vyrovnávacích oceľových profilov. Spôsob sa volí podľa druhu konštrukcie. V prípade oceľových konštrukcií sa môže panel kotviť buď priamo do pásoviny hlavnej nosnej konštrukcie (ak nie je hrubšia ako 12 mm) alebo pomocou dištančného profilu, ktorý je privarený na nosnej konštrukcii.

Na betónové konštrukcie sa takisto používa viac spôsobov kotvenia (väčšinou podľa hrúbky panela) – priamo do železobetónového stĺpa pomocou narážacích kotviacich klincov alebo pomocou dištančných a vyrovnávacích profilov.

Zo statického hľadiska môžu byť panely na fasáde ako prosté nosníky (jednopolové – iba s okrajovými podperami) alebo ako spojité nosníky (naprieč dvomi až tromi poľami). K podperám by mali byť zakotvené minimálne dvoma skrutkami vždy v spodnej a hornej časti, asi 30 až 50 mm od okraja panela. Z dôvodu tepelného namáhania vplyvom slnečného žiarenia a zaťaženia vetrom treba odporúčané panely kotviť do podpier vždy tromi skrutkami (dvomi pri okrajoch a jednou uprostred šírkového modulu). V každom prípade treba stanoviť správny počet skrutiek na základe kalkulácie vykonanej oprávnenou osobou zvlášť pre jednotlivé projekty.

Pri veľkých dĺžkach panelov, ktoré prechádzajú cez viac modulov (pri vodorovnom kladení) alebo cez celú výšku budovy (pri zvislom kladení) sa odporúča použiť panely so skrytým spojom. Tie treba síce zo statického hľadiska kotviť do krajných podpier štandardným spôsobom, ale v medziľahlých podperách je kotvenie skryté vo vonkajšom zámku panela, ktorý je profilovaný odlišne než štandardný zámok.

Smer pokládky panelov a riešenie škár

Smer pokládky panelov môže byť vodorovný alebo zvislý.
Pri vodorovnom kotvení sa panely montujú do zvislých podpier hlavného alebo pomocného nosného systému. Zvyčajne sú prispôsobované konštrukčnému systému ako jednopolové nosníky, to znamená, že ich rozpon je daný základným rastrom hlavnej nosnej konštrukcie (napríklad, ak je hlavný nosný systém v module 6 m, potom sú v tomto module aj panely). Vplyv na zvolenie rastu podpier majú aj iné faktory, ako napríklad výška umiestnenia nad terénom a z nej vyplývajúce zaťaženie vetrom, požadovaná požiarna odolnosť, tepelnotechnické vlastnosti panelov a z nich vyplývajúca hrúbka panelov alebo ich farba.

Všeobecne platí, že čím hrubší je panel, tým je aj tuhší a vzdialenosť medzi jednotlivými zvislými podperami na kotvenie môže byť väčšia. Táto téza sa však takto zjednodušene nedá aplikovať na všetky prípady. S rastúcou výškou sa mení aj sila pôsobenia vetra a s ňou aj zaťaženie panelov (súvisí s tým aj to, či je stavba na otvorenom alebo uzavretom území). Aj farba panelov hrá svoju úlohu – čím je táto farba tmavšia, tým viac absorbuje slnečné žiarenie a panel má tak väčšie tendencie prehýbať sa (limitný prehyb panelov je cca 1/100 ich rozpätia).

Navyše, ak nie sú tepelnotechnické alebo požiarne požiadavky na budovu vysoké, odporúča sa na opláštenie použiť panel menšej hrúbky, ktorý si však vyžaduje hustejší raster podpier. Pri vodorovnom kotvení vznikajú medzi susediacimi poliami panelov zvislé škáry. Tie treba vyplniť minerálnou vatou (aby sa zamedzilo vzniku tepelných mostov) a zaizolovať butylovou páskou na hliníkovej fólii (50 × 1), aby vlhkosť neprenikala do škár. Následne treba všetko prekryť plechovou krycou lištou, nitovanou k vonkajšiemu plášťu panela. Niektoré fasádne panelové systémy umožňujú tiež použitie vlastných systémových krycích profilov, ktoré v niektorých prípadoch slúžia aj na kotvenie panelov. Väčšinou však ide o dizajnové prvky zvýrazňujúce a rytmizujúce fasádu.

Pri zvislom kotvení panelov tieto montážne škáry nevznikajú (zvislými škárami sú v tomto prípade škáry medzi panelmi vznikajúce spojením dvoch susediacich panelov do zámkov). Pri zvislej montáži sa panely kotvia do vodorovných oceľových paždíkov. Vzhľadom na výšku objektov, ktorá sa pohybuje v rozmedzí 8 až 11 metrov, sa pri zvislej montáži väčšinou používajú panely rovnakej výšky, ako je výška objektu. Pritom je potrebné kotviť panely nielen v krajných, ale aj v medziľahlých podperách (ich počet a rozmiestnenie záleží od hrúbky, farby panela, zaťaženia vetrom a požadovanej požiarnej odolnosti). V prípade, že sa použijú štandardné panely, objavia sa na fasáde viditeľné hlavy kotviacich skrutiek, na základe čoho vzniká nevzhľadný vizuálny efekt. Ak sa tomu chceme vyhnúť, môžeme použiť panely so skrytým kotvením. Tie sa v medziľahlých podperách kotvia priamo v zámku, ktorý umožňuje zakrytie hlavy kotevnej skrutky priamo vo vnútri zámku.

Otvory vo fasáde

Samozrejmou súčasťou opláštenia sú otvory na okná, dvere, vráta či prierazy pre technológie. Môžu sa realizovať v modulovej výške (šírke) panelov (podľa smeru pokládky) alebo sa vytvoria priamo na stavbe dodatočným vyrezaním v paneloch (ak sú užšie, než je modul panela). V takýchto prípadoch je nutné vziať do úvahy určité zoslabenie týchto panelov. Ich zaťaženie sa potom prenáša na susedné panely. Ak tie nie sú schopné zvýšenú záťaž preniesť, je nutné v tých miestach dodatočne vytvoriť podkonštrukciu, ktorá toto zaťaženie prenesie. Dá sa povedať, že prestupy pre technológie či menšie okná s maximálnymi rozmermi 0,6 × 1 m možno vystužiť iba oceľovými profilmi po všetkých štyroch stranách panelov tak, aby prekryli minerálne jadro a aby ho chránili. V prípade, že sa aj takéto otvory nachádzajú vo vyšších polohách na fasáde (od 8 m vyššie), je nutné samostatné posúdenie každého z nich.

Na väčšie otvory (vjazdové vráta, pásové okná) je nutné urobiť oceľovú podkonštrukciu v osteniach, nadpraží a parapete, ktorá vystuží celý otvor a prenesie zaťaženie spôsobené vetrom. Ako stužujúca podkonštrukcia sa zväčša používajú oceľové tenkostenné profily, ktoré sú kotvené do hlavnej nosnej konštrukcie objektu.

Montáž panelov

Vykonáva sa pomocou žeriava, ktorý prenáša zavesené panely na určené miesto, a elektrickej mobilnej montážnej lávky, z ktorej sa panely priamo osádzajú a montujú.

Pri vodorovnej pokládke sa montáž vykonáva zdola smerom nahor k atike. Ako prvý sa osadí a prikotví soklový (alebo tiež zakladací) panel, na ktorý sa potom do zámkov osadzujú a kotvia ďalšie panely až po vrcholový atikový panel. Pri zvislej montáži sa osadí a prikotví prvý krajný panel, do ktorého sa následne v smere montáže osadzujú a kotvia ďalšie panely. Oceľové podkonštrukcie na otvory treba vždy pripraviť ešte pred montážou panelov.

Na zjednodušenie montáže a manipulácie s panelmi sa používajú špeciálne oceľové mechanické úchyty, ktoré sú rozdielne pre vodorovnú a zvislú montáž.

Na vodorovnú montáž panelov sa používajú vždy dve úchytky, ktoré tvoria kompletnú montážnu sadu. Umiestňujú sa pod pozdĺžny spoj panelov. Po ich zaistení sa cez montážne oká v ich hornej časti prevlečie lano, ktoré sa na druhom konci zavesí na hák žeriava. Takto možno panely premiestňovať.

Na zvislú montáž sa používa špeciálny oceľový úchyt v tvare písmena U, ktorý má vo svojich postranných častiach otvory s oceľovými kolíkmi. Do panela sa navŕta požadovaný počet otvorov, ktorými sa kolíky prevlečú. Úchyt sa následne aj s panelom premiestni na miesto určenia. Po osadení panela sa otvory po kolíkoch zapenia a prekryjú oplechovaním.

Treba však pripomenúť, že montážne úchyty majú z dôvodu bezpečnosti manipulácie s panelmi svoju životnosť (10 000 m² namontovaných panelov). Po takomto viacnásobnom použití sa odporúča úchyty nepoužívať.

Okrem mechanických montážnych úchytov možno používať aj iné pomôcky, konkrétne špeciálne prístroje s vákuovými prísavkami (v našich podmienkach sa prakticky nepoužívajú).

Súčasťou opláštení sú klampiarske prvky, pomocou ktorých sa riešia vybrané časti objektov ako sokle, atiky, nárožia, zvislé škáry či lemy otvorov vo fasáde. Odporúča sa použiť na ich výrobu oceľový plech z rovnakej lakovacej šarže, z akej sú vyrobené panely, aby sa predišlo farebným odchýlkam panelov a lemovacích prvkov.

Praktické rady pre montáž fasádnych panelov

Pri montáži panelov občas dochádza k základným chybám, ktoré sa môžu neskôr prejaviť na kvalite diela a fungovaní celého systému opláštenia.

Medzi časté chyby patrí používanie zlých nástrojov na úpravu panelov (krátenie, rezanie otvorov a pod.). V prípade rezania panelov treba používať výhradne také nástroje, ktoré miesto rezu nezahrievajú na vysokú teplotu. Vysoká teplota totiž v bezprostrednej blízkosti rezu narušuje antikoróznu ochranu plechu. Preto nie sú na tento účel vhodné akékoľvek brúsky, ale odporúča sa používať ručné či priamočiare elektrické píly.

Z dôvodu ochrany lakovaného povrchu sú panely po oboch stranách potiahnuté ochrannou fóliou, ktorá ich chráni pri preprave, manipulácii a montáži. Z vnútornej strany panela treba fóliu odstrániť pred montážou, na vonkajšej strane čo najskôr po montáži panelov či bezprostredne pred jej dokončením (iba v prípade použitia prístrojov s vákuovými úchytmi treba fóliu odstrániť ešte pred montážou). Ponechaná fólia sa vplyvom slnečného žiarenia prilepí na povrch panela a jej odstránenie bude aj s pomocou špeciálnych chemických prostriedkov problematické, v niektorých prípadoch prakticky nemožné.

Pri montáži je dôležité panely správne založiť, to znamená prikotviť zakladací oceľový L-profil a naň osadzovací U-profil tak, aby presne sadol do zámkov spodného zakladacieho panela. Pred osadením však treba spodnú časť U-profilu vyplniť minerálnou vlnou (s hrúbkou asi 30 mm). Ide o oslabené miesto, na ktorom by mohlo dôjsť ku vzniku tepelného mosta a premŕzaniu.

Zvláštnu pozornosť treba venovať aj prikladaniu panelov natesno, aby vo vlne v pozdĺžnom spoji nebola žiadna vôľa a eliminovalo sa tak riziko prípadného zatekania. S ohľadom na zvláštne požiadavky vyplývajúce z charakteru a prevádzky budovy možno panely vo vnútornom zámku (prípadne v oboch zámkoch) dodatočne dotesňovať samolepiacimi tesniacimi páskami, ktoré sa zväčša vlepujú do zámkov panelov už pri ich výrobe.

Ďalším dôležitým bodom je voľba počtu kotviacich skrutiek. Ich počet by mal byť minimálne dva na každej strane panela vždy v jeho rohoch, prax však ukázala, že vzhľadom na tepelné namáhanie panelov (najmä v prípade použitia tmavých farebných odtieňov) a nasledovný priehyb (ako už bolo uvedené, ide o 1/100 rozpätia, čo napr. pri paneloch s dĺžkou 8 m môže byť až 8 cm) sa odporúča použiť na každú stranu tri skrutky. Tie spoľahlivo udržia panel v jeho polohe na fasáde aj napriek avizovanému priehybu.

Ing. Ľubomír Lindák
Foto: Trimo

Autor je obchodným zástupcom firmy Trimo d. d. pre Slovensko
Recenzoval Ing. Dušan Dlhý, PhD.