Funkcia podlahy v priemyselných budovách

Všeobecné požiadavky na priemyselné podlahy

Obalové konštrukcie, či už ide o stenové, strešné, alebo podlahové konštrukcie, spôsobujú širokú škálu problémov, ktoré sa vplyvom nesprávneho návrhu a realizácie podpisujú pod zlý technický stav budov. Ten sa navonok prejavuje zníženou kvalitou vnútorného prostredia (vznikom plesní, kondenzáciou alebo degradáciou jednotlivých častí konštrukcie budov). Tieto problémy sa však vyskytujú nielen pri starších budovách, ale aj pri novostavbách. Ich koncepčné riešenie je totiž zastarané a často nespĺňa súčasné normové požiadavky. Z toho dôvodu sa odporúča pri návrhu detailu styku obvodového plášťa, základovej konštrukcie a podlahy priemyselnej budovy zohľadniť jednotlivé vplyvy a požiadavky (obr. 1).

Obr. 1: Schematické znázornenie vplyvov pôsobiacich na tvorbu konštrukčného detailu

Keďže daná problematika je dosť rozsiahla, v tomto článku sa budeme venovať najmä konštrukčným požiadavkám a požiadavkám tepelnej ochrany budov, ktoré nemalou mierou prispievajú k správnemu návrhu konštrukčného detailu spodnej stavby s dosahom na zabezpečenie vhodného vnútorného prostredia.

Konštrukčné požiadavky

Návrh podláh priemyselných budov na teréne si vyžaduje komplexné riešenie problematiky spodnej stavby, ktoré spočíva (obr. 2):

• v zateplení podlahy v mieste styku s podložím,
• v zateplení základovej konštrukcie,
• v zateplení podlahy v mieste styku s podložím a základovej konštrukcie (kombinácia oboch riešení).

Pri návrhu podláh na teréne sa vplyv vonkajších faktorov (teploty a vlhkosti vonkajšieho vzduchu, ale aj slnečnej radiácie) výrazne prejavuje najmä v blízkosti okraja budovy, teda práve v mieste styku obvodového plášťa, základovej konštrukcie a podlahy. To znamená, že tento detail predstavuje veľké riziko možnej kondenzácie a vzniku plesní. Účinok vonkajších faktorov pritom slabne smerom od základov do stredu budovy, čo sa prejavuje postupným zvyšovaním teploty na povrchu podlahy.

Na správnom návrhu detailu spodnej stavby sa významnou mierou podieľa voľba materiálu, množstvo tepelnej izolácie či ich vzájomná kombinácia a umiestnenie.

Na základe približnej percentuálnej účinnosti jednotlivých možností umiestnenia tepelnej izolácie v charakteristickom detaile spodnej stavby (obr. 3) možno konštatovať, že ako najvhodnejšia kombinácia (z konštrukčného hľadiska) sa javí aplikácia tepelnej izolácie obvodovej steny a základovej konštrukcie z vonkajšej strany základu spolu so zateplením podlahy nad hydroizolačnou vrstvou. Keďže pri tvorbe konštrukčných detailov je dôležité aj ekonomické hľadisko, treba si zvážiť, či sa oplatí zatepliť podlahu po celej ploche, aj keď sa účinky vonkajších faktorov smerom od základov do stredu budovy zmenšujú.

Obr. 3: Schematické znázornenie možného umiestnenia tepelnej izolácie pri riešení detailov spodnej stavby spolu s približnou percentuálnou účinnosťou na splnenie hygienického kritéria 1 – z vonkajšej strany základovej konštrukcie, 2 – z vnútornej strany základovej konštrukcie, 3 – priamo v podlahe – pod podkladovým betónom, 4 – priamo v podlahe – nad hydroizolačnou vrstvou

Optimálne možnosti riešenia detailu spodnej stavby aplikované v konkrétnej priemyselnej budove sú znázornené aj na obr. 4. V oboch prípadoch bola dosiahnutá minimálna požadovaná povrchová teplota (θ_si, N = +13,10 °C).

Obr. 4: Grafické znázornenie priebehu teplôt na povrchu podlahy
a) zateplenie obvodovej steny a základovej konštrukcie z vonkajšej strany základu a zateplenie podlahy nad hydroizolačnou vrstvou po celej ploche,
b) zateplenie obvodovej steny a základovej konštrukcie z vonkajšej strany základu a zateplenie podlahy nad hydroizolačnou vrstvou do vzdialenosti 2,0 m od vnútorného povrchu obvodovej steny + zvyšná plocha vyplnená polystyrénbetónom

V strede budovy bola v prvom prípade dosiahnutá teplota +18,75 °C (obr. 4a) a v druhom prípade +17,96 °C (obr. 4b). Aj keď pri druhom variante riešenia približne vo vzdialenosti 1,5 m od okraja teplota mierne poklesla o 0,85 °C (spôsobené tepelnotechnickými vlastnosťami použitého materiálu), ide o vhodnejší variant z ekonomického hľadiska.

To znamená, že na splnenie všetkých normových a konštrukčných požiadaviek v konkrétnom prípade stačí zatepliť podlahovú konštrukciu tepelnou izoláciou vo vzdialenosti 2,0 m od vnútorného povrchu obvodovej steny a zvyšnú časť vyplniť polystyrénbetónom (resp. iným materiálom s podobnými vlastnosťami). Netreba však zabúdať, že na výber vhodného materiálu skladby podlahovej konštrukcie majú vplyv aj prevádzkové podmienky posudzovanej budovy a s tým úzko spojené možnosti zaťaženia podlahovej konštrukcie.

Výsledkom správneho návrhu konštrukčného detailu (nielen detailu spodnej stavby) musí byť splnenie všetkých normových aj konštrukčných požiadaviek s cieľom znížiť energetické nároky na vykurovanie a zabezpečiť celkovú vnútornú pohodu, ktorá v konečnom dôsledku prispieva k zvyšovaniu výkonnosti na pracovisku.

Čo treba zohľadniť pri návrhu podláh na teréne

• Teplota na povrchu podlahovej konštrukcie, resp. v zemine pod podlahou je po obvode budovy a v kútoch vždy o niekoľko stupňov nižšia ako teplota v strede budovy. Takisto teplota v rohu a kúte sa značne líši – na niektorých miestach o 2 až 3 °C.
• So zväčšujúcou sa šírkou hodnotenej budovy vzrastá aj priemerná teplota v zemine tesne pod podlahou (teplota na povrchu podlahy je ňou značne ovplyvnená).
• Zväčšovanie hrúbky tepelnej izolácie často neprináša požadovaný efekt (zvýšenie vnútornej povrchovej teploty), ale vedie iba k zbytočnému predraženiu stavby.
• Teplota na povrchu podlahy, ako aj teplota pod podlahou sú do značnej miery ovplyvnené teplotou a relatívnou vlhkosťou vnútorného vzduchu (systémom vykurovania, vetrania a klimatizácie) a druhom prevádzky.

Záver

Správnym konštrukčným riešením styku obvodového plášťa, základovej konštrukcie a podlahy s vhodnou úpravou podzákladia stavby možno podstatne ovplyvniť veľkosť tepelných strát podlahou priemyselných budov a takisto zlepšiť teplotné pomery pod budovou, v základovej škáre a v blízkosti základovej konštrukcie. To znamená, že riešenie tohto konštrukčného detailu musí v maximálnej možnej miere eliminovať tepelné mosty a znížiť tok tepla z interiéru cez základovú konštrukciu a podlahu do podložia a následne do exteriéru. Pre každú budovu treba vykonať tepelnotechnické posúdenie, na základe ktorého sa určí správnosť postupu.

Ing. Anna Sedláková, PhD., Ing. Róbert Rudišin
Obrázky a foto: archív autorov
Lektoroval: Ing. Michal Perečinský, PhD.

Tento príspevok vznikol pri riešení grantového projektu VEGA 1/0695/08 – Tepelné toky z hľadiska interakcie budovy s podložím a vonkajším prostredím pre veľkopriestorové budovy halového typu.

Autorka je odborná asistentka na Stavebnej fakulte TU v Košiciach, Ústav budov a prostredia, Katedra fyziky budov. V rámci vedeckovýskumnej a súdnoznaleckej činnosti sa zameriava na problematiku konštrukcie podláh, špeciálnych konštrukcií a spodnej stavby z hľadiska pôsobenia vlhkosti, tepelnotechnických vlastností stavebných konštrukcií, ich spoľahlivosti, výskytu porúch a tepelnej pohody vnútorného prostredia.

Literatúra:
(1) STN 73 0540 Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Tepelná ochrana budov. Časť 1 – 4, SÚTN 2002.
(2) Sedláková, A., Rudišin, R.: Riešenie styku obvodovej steny, základovej konštrukcie a podlahy priemyselnej budovy halového typu. In: Poruchy a rekonštrukcie obvodových plášťov a striech, Apríl 2007, Vysoké Tatry, Podbanské, zborník príspevkov, str. 183 – 188, ISBN 978-80-232-0275-5.