Nová řešení detailů při uplatnění ETICS z hlediska požární bezpečnosti

1. Úvodem

Zateplování budov se v současnosti jeví jako stěžejní činnost ve stavebnictví v oblasti úspor energií. S rozvojem zateplování se postupně také mění dříve šedivá sídliště v lokality budov s mnohdy příjemnou směsicí barev. Je logické, že návratnost investic do zateplování se snižuje se stálým navyšováním cen energií. Dá se očekávat, vzhledem k platnosti „SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2010/31/EU“, že požadavek snižování energetické náročnosti budov bude mít stále větší význam. Zvláště v případě panelových domů, kde zateplování je významnou součástí jejich revitalizace.

Se zvyšující se úrovni technického poznání a paralelně snahou o vyšší bezpečnost se však zvyšují požadavky na konstrukci ETICS a jeho aplikaci. Tyto požadavky vycházejí jistě z reálných potřeb bezpečnosti užívání, v některých případech však sebou přinášejí možné problémy z hlediska řešení dotčených detailů ETICS. To v konečném důsledku může přinést i navýšení ceny jak v oblasti materiálů, tak i ceny za provedení. Z hlediska ne zcela funkční kontroly plnění všech požadavků při uplatňování ETICS jsou pak výrobci i realizační firmy dodržující platná ustanovení v nevýhodě. Z těchto důvodů je iniciována snaha najít technická řešení vyhovující technickým požadavkům, které však eliminují technickou náročnost a tím i výslednou cenu.

2. Hlavní požadavky bezpečnosti

Jedná se především o stále se navyšující požadavky z hlediska požární bezpečnosti a o plnění podmínek vycházejících z platného Eurokódu ČSN EN 1991-1-4 – Zatížení konstrukcí – Část 1–4: Obecná zatížení – Zatížení větrem.

V oblasti požární ochrany se především jedná o dodržení ustanovení norem ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení a ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty, které vešly v platnost v roce 2009 a zásadním způsobem upravují požadavky na zateplování budov. Je třeba rovněž uvést ČSN 73 0863 – Požárně technické vlastnosti hmot – Stanovení šíření plamene po povrchu stavebních hmot a zcela novou českou normu ČSN ISO 13785-1 Zkoušky reakce na oheň pro fasády.

Pokud se týká Eurokódu ČSN EN 1991-1-4, jedná se zde o požadavky z hlediska kotvení ETICS s ohledem na zatížení sáním větru. Zde oproti zvyklostem uplatňovaným na základě dříve platné ČSN 73 0038 z roku 1988 se řada věcí mění. Jsou to nejen výšková pásma zatížení ale především délky okrajových oblastí – nároží. Z toho vyplývají nároky na kvalitnější kotevní materiál a jeho vyšší spotřebu. Současně s tím je kladen důraz na nutnost výpočtu kotvení. Přínosem v tomto smyslu je nová ČSN 73 2902 – Vnější tepelně izolační kompozitní systémy (ETICS) – Navrhování a použití mechanického upevnění pro spojení s podkladem, které umožňuje použití zjednodušeného návrhu mechanického upevnění hmoždinkami na účinky sání větru.

3. Nová řešení v oblasti plnění požadavků požární bezpečnosti

Uplatnění uvedených požárních norem při aplikacích ETICS spočívá, globálně řečeno, použití v problémových místech izolantu třídy reakce na oheň A1 nebo A2 – minerální vlnu. Pomineme-li vyšší cenovou náročnost, která je ve snaze o vyšší bezpečnost většinou obvyklá, musíme zde řešit styk dvou různých izolantů v ETICS s různými vlastnostmi. Týká se to především oblasti založení ETICS a řešení nad okny u budov s výškovou polohou hp vyšší než 12 m. ČSN 73 2901 – Provádění vnějších tepelně izolačních kompozitních systémů (ETICS) sice stanoví jak tato napojení řešit. Nicméně existují již důsledky vyplývající z nestejného působení izolantů EPS – MW – tzv. kompresní trhliny. Je sice otázkou, do jaké míry se na nich podílí technologická kázeň při provádění, logicky je ale jasné, že je těmto problémům třeba předcházet.

Norma stanoví, že založení ETICS s izolantem z pěnového polystyrenu nad terénem pomocí kovových zakládacích lišt nezajišťuje požadované nešíření plamene po vnějším povrchu, nebo po tepelně izolačním materiálu stěny. Tedy v místech založení musí být uplatněn ETICS s tepelně izolačním materiálem třídy reakce na oheň A1 nebo A2 a to ve formě pásu vysokého nejméně 0,5 m. Z tohoto ustanovení vyplývá, že buď použijeme izolant z minerální vlny, nebo nám norma povoluje jiné nové řešení na základě výsledku zkoušek provedených podle ČSN ISO 13785-1.

Způsob založení pomocí montážní latě

Zakládací sada

Již v úvodu platnosti nových požárních norem byly provedeny zkoušky jiného řešení – založení ETICS pomocí montážní latě. Tento způsob je použitelný při dodržení základní podmínky – tloušťka základní vrstvy na spodní straně založení musí být minimálně 8 mm. I když je tento způsob použitelný, je velmi pracný.

Dalším odzkoušeným řešením je použití tzv. zakládací sady. Toto řešení je podobné prvnímu, ale i když není třeba připevnění montážní latě na podklad míra pracnosti, zvláště v nižších úrovních založení ETICS, je vysoká.

Zajímavé z hlediska jednoduchosti montáže je založení pomocí plastové lišty FACTOR SOCKEL A++ s vrstvou lepící, nebo stěrkové hmoty na styku s lištou.

Založeni ETICS pomocí zakládací lišty FAKTOR SOCKEL A++

Zakládací lišta FAKTOR SOCKEL A++

Plastová lišta PROFESIONAL

Plastová lišta PROFESIONAL – schéma

Zvláště z hlediska pracnosti je velkým přínosem nová plastová zakládací lišta PROFESIONAL, plně vyhovující z hlediska požárních zkoušek. Navíc je tato lišta dostatečně tuhá, čímž přispívá k rovinnosti založení a na rozdíl od kovových lišt drží i tvar kolmo k rovině podkladu. Má vysokou UV stabilitu a oproti kovovým lištám eliminuje tepelný most tohoto prvku ETICS. Podstatná je i její přetíratelnost fasádními barvami.

Pokud se týká řešení u budov s výškovou polohou h_p vyšší než 12 m požaduje se, že nejvýše ve vzdálenosti 0,15 m nad stávající plochou nadpraží oken nebo jiných otvorů musí být uplatněn ETICS s tepelně izolačním materiálem třídy reakce na oheň A1 nebo A2, a to ve formě průběžného horizontálního pásu vysokého nejméně 0,5 m nad všemi okny obvodové stěny, nebo, pokud jsou okna vzájemně vzdálená, mohou být uvedené pásy provedeny nad jednotlivými okny s přesahem pásu od hrany ostění nejméně 1,5 m.

V rámci splnění tohoto požadavku byla odzkoušena rovněž řada nových řešení.

Jako první byla odzkoušena náhrada požadovaných pásů zateplením ostění a nadpraží minerální vlnou s tím, že MW byla vytažena až do plochy výsledného obkladu. Požární zkoušce toto řešení vyhovělo. Při následných zkouškách podle ETAG 004 však byly v rozích takto provedených otvorů zjištěny trhlinky do 0,2 m. Tím vzniká nejistota dosažení dlouhodobé životnosti a řešení tímto způsobem se jeví jako nejisté.

Způsob řešení ostění

Zjištěné nejisté trhlinky

Dalšímu odzkušování bylo podrobeno snížení šířky pruhu nad okny z požadovaných 0,5 m na 0,2 m. Provedenou zkouškou byla tato možnost potvrzena. Přináší však pozitiva pouze v oblasti ceny materiálu.

Řešení okenního nadpraží okenní lištou s integrovanou skleněnou síťovinou

Zajímavým řešením náhrady horizontálního pásu nad okny se jeví použití rohové lišty s dvojitou výztuží. V tomto případě je zatepleno nadpraží a ostění MW, která je však vložena do obkladu v ploše. Tím je eliminována možnost výskytu nejistých trhlin v rozích oken. Hrany nadpaží a ostění jsou vyztuženy lištou s dvojnásobnou výztuží. Provedená zkouška přinesla zajímavé výsledky. Zavedením tohoto způsobu provedení dotčeného detailu se nejen sníží materiálové a realizační náklady, ale zároveň se odstraní kombinace odlišných izolantů v ploše zateplení.

Výsledky zkoušek – nejvyšší dosažené průměrné teploty

Je velmi nutné připomenout, že veškerá uvedená řešení mohou být použita pouze s doložením příslušného PKO – Požárně klasifikačního osvědčení, pro použitý ETICS.

4. Nová řešení v oblasti plnění podmínek vycházejících z platného Eurokódu ČSN EN 1991-1-4

V podstatě se nejedná až tak o nová řešení. Jde spíše o důsledné uplatňování technických poznatků z hlediska odolnosti aplikovaných ETICS vůči zatížení sání větru. Je zjištěno, že síla větru za posledních cca 50 let se navýšila o téměř 50 % a že hodnoty zatížení větrem mohou dosahovat především v okrajových pásmech vyšších panelových budov návrhových hodnot až přes 3 kN.m⁻².

Významným příspěvkem v této oblasti je ČSN 73 2902 – Vnější tepelně izolační kompozitní systémy (ETICS) – Navrhování a použití mechanického upevnění pro spojení s podkladem. Zpracovává komplexně nejen problematiku připevňování ETICS, ale i posouzení vlivu mechanického upevnění ETICS hmoždinkami na prostup tepla. Stanoví výpočet okrajových oblastí a umožňuje použití zjednodušeného návrhu mechanického upevnění hmoždinkami na účinky sání větru. Aplikací tohoto zjednodušeného výpočtu se dá předpokládat, že návrh mechanického kotvení se bude provádět, ne na základě zvyklostí, ale s ohledem na požadavky dané budovy. Tím však nesmí vzniknout domněnka, že statické posouzení stavby, zvláště v případě sendvičových panelů, je zbytečné.

I když v konečném důsledku uplatnění těchto požadavků bude znamenat vyšší počet hmoždinek a tím i navýšení ceny za mechanické kotvení, měl by rozumný investor, nebo jeho technický zástupce, minimálně zjednodušený výpočet vyžadovat. Důsledky neodborného návrhu kotvení, nebo použití nevhodného kotevního materiálu, jsou již dostatečně známy a přinášejí značná rizika – ohrožení majetku, zdraví a života. Podezřelé nízké počty hmoždinek by měly být pro investora, nebo jeho zástupce alarmující. Stejně podstatná je nutnost použití hmoždinek, které jsou součástí použitého systému.

5. Závěr

Uvedená nová technická řešení detailů ETICS nejen, že vyhoví všem současným požadavkům na navýšení bezpečnosti užívání zateplovacích systémů, ale eliminují zvyšování nákladů na zateplování. Tento fakt se jeví velmi významným vzhledem k současné ekonomické situaci a současně potřebě snižovat energetickou náročnost budov. Zůstává pouze otázka, zda bude plnění požadavků norem kontrolováno, zda realizační firmy dodržující platné normy nebudou považovány za nerealistické vizionáře a tím vyřazování z výběrových řízení.

Literatura

• [1] ČSN EN 1991-1-4 – Zatížení konstrukcí – Část 1–4: Obecná zatížení – Zatížení větrem
• [2] ČSN 73 2902 – Vnější tepelně izolační kompozitní systémy (ETICS) – Navrhování a použití mechanického upevnění pro spojení s podkladem
• [3] ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení
• [3] ČSN 730802 Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty
• [4] ČSN 73 0863 – Požárně technické vlastnosti hmot – Stanovení šíření plamene po povrchu stavebních hmot
• [5] ČSN ISO 13785-1 Zkoušky reakce na oheň pro fasády
• [6] ČSN 73 2901 – Provádění vnějších tepelně izolačních kompozitních systemů (ETICS)