komplexny system strateneho debnenia na baze stiepkocementovej dosky

Komplexný systém strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky

11. apríla 2012

Partneri sekcie:

Na budúcu energetickú náročnosť budov majú významný vplyv kvalitné okná a dvere, konštrukcia strechy, možnosti pasívneho využívania slnečného žiarenia či aktívneho využívania obnoviteľných zdrojov energie a v neposlednom rade aj tepelnotechnické parametre obvodových konštrukcií stavebného objektu.

Už viac ako desať rokov sa na výstavbu nízkoenergetických a pasívnych objektov (obr. 1) uplatňuje systém strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky, ktorý sa nachádza na stavebnom trhu už viac ako päťdesiatpäť rokov.

Systém strateného debnenia pozostáva z debnenia stien obvodového plášťa, vnútorných nosných stien, priečok a stropov. Základ tvorí štiepkocementová doska. Vyrába sa z drevnej štiepky ihličnatého dreva (jedľa, smrek), ktorá tvorí až 89 % z jej celkového objemu. Ďalšími komponentmi sú cement a roztok vodného skla. Cement sa pridáva na dosiahnutie požadovanej pevnosti a súdržnosti materiálu. Roztokom vodného skla sa štiepkocementový materiál mineralizuje, a tým stabilizuje proti vlhkosti a zároveň sa zvyšuje jeho odolnosť proti plesniam a hlodavcom.

Debniace dosky sa vyrábajú v rozmeroch 2 000 × 500 mm v troch základných hrúbkach – 25, 35 a 50 mm. Ich priemerná objemová hmotnosť sa pohybuje na úrovni 750 – 790 kg/m³. Súčiniteľ tepelnej vodivosti λn dosahuje hodnotu 0,13 W/(m . K). V súlade s požiadavkami STN EN 13501-1+A1: 2010 (Klasifikácia požiarnych charakteristík stavebných výrobkov a prvkov stavieb. Časť 1: Klasifikácia využívajúca údaje zo skúšok reakcie na oheň (Konsolidovaný text)) sú debniace dosky zaradené do triedy reakcie na oheň A2-s1, d0.

Tab. 1 Druh a spotreba spôn

Obvodový plášť sa skladá z vnútornej dosky WSD 35 a vonkajšej dosky WS-EPS, ktorá je opatrená tepelnou izoláciou (biely alebo sivý expandovaný polystyrén EPS 70) s voliteľnou hrúbkou od 50 do 200 mm. Hrúbka tepelnej izolácie určuje tepelnotechnické parametre obvodového plášťa. Vnútorné a vonkajšie dosky steny sa navzájom spájajú jednoduchým systémom spôn (tab. 1).

Popis systému strateného debnenia
Systém strateného debnenia predstavuje technológiu monolitických stavieb, pri ktorej sa steny a stropy betónujú do debnenia zo štiepkocementových dosiek, ktoré sa po vytvrdnutí betónu stávajú trvalou súčasťou zvislých a vodorovných konštrukcií (obr. 2). Masívna a stabilná monolitická konštrukcia dáva predpoklad na použitie systému aj v oblasti zakladania v málo únosných zeminách, so zvýšeným rizikom sadania, respektíve s inak geologicky náročnými podmienkami.

Zvislé nosné konštrukcie
Zvislé nosné konštrukcie musia bezpečne prenášať zaťaženia vyvolané vlastnou hmotnosťou, hmotnosťou stropov, strechy a tlakom vetra, ako aj odolávať otrasom z vnútorného, ale najmä vonkajšieho prostredia. Statické vlastnosti objektov realizovaných systémom strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky závisia od únosnosti betónového jadra, ktoré prenáša všetky zvislé zaťaženia. Príklad osadenia okna v stene je na obr. 3.

Tepelnoizolačné a zvukovoizolačné vlastnosti stien
Základnou vlastnosťou stavebnej konštrukcie z hľadiska šírenia tepla je jej tepelný odpor. Záväzné hodnoty tepelných odporov stavebných konštrukcií dané normou STN 73 0540: 2002 (Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Tepelná ochrana budov) zvyšujú spoľahlivosť navrhovania stavebných konštrukcií z hľadiska výskytu kondenzácie vodnej pary na vnútornom povrchu stavebných konštrukcií a vylučujú tak hlavnú príčinu výskytu plesní. Obvodové steny systému strateného debnenia svojím sendvičovým zložením (štiepkocementová doska s vrstvou EPS – betónové jadro – štiepkocemnetová doska s hrúbkou 35 mm) a spôsobom vyhotovenia bez tepelných mostov požiadavke na minimálny tepelný odpor vyhovujú. Možnosť voliteľnej hrúbky vrstvy tepelnej izolácie umožňuje túto požiadavku vysoko prekročiť.

Dôležitou požiadavkou kladenou na stavebné konštrukcie je, aby sa v každom mieste ich najnižšia vnútorná povrchová teplota nachádzala bezpečne nad teplotou rosného bodu, čo znižuje riziko rosenia vnútorného povrchu konštrukcie. Steny strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky zároveň vo všetkých skladbách vyhovujú z hľadiska celoročnej bilancie skondenzovaného množstva vodných pár a spĺňajú požiadavku na vnútornú povrchovú teplotu tsi.

Normatívne požiadavky na vzduchovú a kročajovú nepriezvučnosť deliacich konštrukcií v obytných a občianskych budovách sú stanovené vo forme vážených hodnôt a sú obsiahnuté v STN 73 0532: 2000 (Akustika. Hodnotenie zvukovoizolačných vlastností budov a stavebných konštrukcií. Požiadavky). Meradlom na posúdenie vzduchovej nepriezvučnosti deliacich konštrukcií s vylúčením vedľajších ciest prenosu zvuku je index vzduchovej nepriezvučnosti Rw.

Hodnoty indexu vzduchovej nepriezvučnosti Rw jednotlivých stien systému strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky, ako aj hodnoty tepelných odporov R a súčiniteľov prechodu tepla U sú uvedené v tab. 2.

Tab. 2 Hodnoty tepelného odporu, súčiniteľa prechodu tepla a indexu vzduchovej nepriezvučnosti

* Hodnoty stanovené výpočtom, ** namerané hodnoty

Vodorovné konštrukcie
Pri výpočte únosnosti stropov na báze štiepkocementovej dosky sa uvažovalo, že na konštrukciu stropu pôsobí zaťaženie od:

stropného prvku,
betónovej zálievky vrátane výstuže.

Armovanie stropov, prekladov a prievlakov podlieha statickému výpočtu konkrétnej stavby.
Zo systému strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky možno realizovať dva druhy monolitických železobetónových stropov:

železobetónový monolitický rebrový (obr. 4), resp. kazetový (obr. 5) strop vytvorený prefabrikovanými stropnými prvkami,
železobetónový monolitický doskový strop vytvorený debniacimi doskami WSD 35 (obr. 6).

Monolitický železobetónový rebrový strop
Základné charakteristiky monolitického železobetónového rebrového stropu sú nasledovné:

osové vzdialenosti rebier sú 500, respektíve 300 mm, šírka rebra 120 mm;
základné rozmery stropných prvkov: dĺžka l = 2 000 mm, šírka b1= 500 (300) mm, b2= 380 (180) mm;
modulové rozmery: dĺžka 1 830, 1 660, 1 500, 1 330, 1 000, 660, 500, 330 mm;
výška stropných prvkov h = 170, 220, 260, 315, 350, 400, 500, 575 mm, výška závisí od svetlého rozpätia, užitočného zaťaženia stropu objektu, kvality betónu a obsahu výstuže;
výstuž rebra stropov tvoria priestorové oceľové nosníky, takzvané trigony;
pod čelným stykom stropných prvkov sa nachádza podperná konštrukcia – osová vzdialenosť podpier je asi 800 až 1 000 mm;
nad stropnými prvkami sa realizuje zálievka betónovou zmesou vrátane vybetónovania betónovej dosky s hrúbkou 50 mm.

Hlavné zásady montáže a postup výstavby
Na pripravenú podkladovú konštrukciu sa vyznačí skutočný pôdorys stavby. Montáž dosiek sa spravidla začína od rohu objektu. Prvý základný rad dosiek obvodových a vnútorných nosných stien sa postaví v celom rozsahu navrhovaného pôdorysu stavby. Montáž rohu (obr. 7) sa realizuje ukladaním vonkajších a vnútorných dosiek s presahom a ich spájaním sponami. Izoláciu (polystyrén) je nutné v rohu skrátiť o hrúbku vonkajšej dosky, aby rohy do seba dokonale zapadli. Rohy sa spevňujú šikmo klincami s dĺžkou 100 mm v troch bodoch. Klincami sa zároveň spevňuje aj každý spoj jednotlivých dosiek.

Montáž prvého radu dosiek (obr. 8) začína od rohu objektu, jednotlivé rady dosiek sa spájajú obojstrannými sponami (spotreba 4 ks/bm). Rohy a spoje dosiek sa spevňujú klincami s dĺžkou 100 mm.

Na zabezpečenie zvislosti stien pri montáži debnenia sa používajú stenové výstuhy (obr. 9). Vyrábajú sa z kvalitnej ocele 10505 a dodávajú sa v dĺžkach 2 800, 3 000, 3 200 a 4 000 mm. Do debnenia stien sa umiestňujú na celú výšku podlažia v počte 1 ks na 2 bežné metre.


Obr. 8 Montáž prvého radu dosiek	Obr. 9 Stenové výstuhy

V prípade zvislých stien realizovaných systémom strateného debnenia na báze štiepkocementovej dosky sa potrubie ukladá do pripraveného debnenia ešte pred betonážou. Potrubie je nutné v debnení zaistiť proti posunutiu (obr. 10). Ďalšou možnosťou je vytvorenie inštalačných drážok, respektíve inštalačných šachiet. Drážky pre elektroinštalácie sa do štiepkocementovej dosky frézujú okružnou kotúčovou pílou s vidiovým kotúčom.

Pri betonáži prvého radu zvislých stien do výšky 400 mm sa musí dbať na riadne vyplnenie debnenia betónom (obr. 11). Poloha pracovnej škáry pri betonáži má byť asi o 10 cm nižšia, ako je úroveň ložnej škáry dosky. Pracovná škára betónovej vrstvy a ložná škára dosky nesmú byť v jednej úrovni.

Po zabetónovaní prvého radu nasleduje suchá montáž ostatných radov. Je nutné dbať na predpísané striedanie dosiek v rohoch a previazanie dosiek v stene. Na vytváranie ostení otvorov sa používajú okrajové pruhy systému s prilepenou vrstvou izolácie (obr. 12).

Posledný rad vonkajších dosiek debnenia na podlaží treba vytiahnuť na hornú úroveň stropnej konštrukcie. Vnútorná stena sa ukončuje pásovými prírezmi. Priebežným kladením dosiek v mieste styku steny a stropu (vencová oblasť) sa zamedzuje vzniku tepelných mostov. V úrovni uloženia stropu sa na obvodovú nosnú stenu osádzajú stropné spony, a to jedným koncom na vnútornú dosku debnenia a druhým koncom do predvŕtaných otvorov v obvodových doskách, v ktorých sa spona v koncovom oku zaistí naprieč klincom (obr. 13). Spotreba stropných spôn je 4 ks/bm.

Montáž stropnej rebrovej konštrukcie sa vykonáva v súlade s kladačským plánom. Najskôr sa na podpornú konštrukciu ukladajú stropné prvky a do rebier sa následne vkladajú priestorové oceľové nosníky
(obr. 14 a 15).

Pri betonáži stien sa betónová zmes ukladá plynule po celom obvode kompletne zostaveného debnenia v súvislých vodorovných vrstvách s hrúbkou asi 400 až 500 mm. Stropná konštrukcia sa betónuje v pruhoch v smere nosníkov, zároveň sa zalievajú rebrá aj betónová doska, ktorá dopĺňa strop do potrebnej výšky (obr. 16). Doprava betónovej zmesi do debnenia sa realizuje čerpadlom alebo košom. Betónová zmes sa hutní ponorným vibrátorom s vibračnou hruškou s maximálnym priemerom 40 mm. Po zatvrdnutí betónu možno pokračovať montážou stien ďalšieho podlažia.


Obr. 12 Montáž ostení otvorov	Obr. 13 Montáž posledného radu dosiek na podlaží, umiestnenie stropných spôn 1 – priebežné kladenie dosiek v mieste styku steny a stropu (vencová oblasť) zamedzuje vzniku tepelných mostov, 2 – horná úroveň stropnej konštrukcie, 3 – vytiahnutie vonkajšej dosky debnenia na hornú úroveň stropnej konštrukcie, 4 – pásové prírezy dosiek ukončujúce stenu, 5 – úroveň spodného okraja stropu, 6 – horná úroveň stropnej konštrukcie, 7 – úroveň spodného okraja stropu, 8 – stropná spona sa do predvŕtaných otvorov prebiehajúcej vonkajšej dosky zabezpečí z vonkajšej strany klincom, 9 – obojstranná spona

Obr. 14 Montáž rebrového stropu podľa kladačského plánu	Obr. 15 Montáž podpornej konštrukcie

Obr. 16 Betonáž obvodových a vnútorných nosných stien a stropu 1 – zaliatie debnenia betónom, 2 – prvá vrstva debnenia steny nasledujúceho poschodia