Větrané fasády nabývají v moderní architektuře stále větší obliby. Nejen pro své technické parametry, ale především kvůli estetickému účinku. Obklady z přírodního kamene sice v České republice patří mezi méně často navrhované z důvodu vyšších nákladů, na druhou stranu investorům zaručují více než doživotní trvanlivost - jsou-li kvalitně provedeny.
Důležité aspekty návrhu a realizace
Co je důležité pro správný návrh a realizaci odvětrávaných kotvených kamenných fasád? Posouzení desek se provádí podle ČSN 73 3251, únosnost kotev a požadavky na zabudování stanovuje výrobce. Pro plochy soklů je třeba používat kamenné desky s dostatečnou odolností proti nárazu. Při volbě tloušťky desky je nutné přihlédnout k velikosti desky a zatížení, které působí na desku. Deska se posuzuje zejména z hlediska působení zatížení větrem. Dále je nutné volit tloušťku desky podle zvoleného systému upevnění. Norma ČSN 73 3251 doporučuje pro exteriérové aplikace tloušťku desky 30 mm, pro interiér 25 mm. Norma se zabývá především upevňováním kamenných desek pomocí kotev s trny.
Při realizaci obkladu nekontaktním způsobem (obvykle jde o provětrávanou fasádu) se obklad zavěšuje na nosnou konstrukci, která plní funkci statickou, a to pomocí prvků, jako jsou nosné kotvy s podložkami, případně tyčové a spojovací prvky, a nosný rošt. Podkladní konstrukce, které neodpovídají podmínkám stanoveným v dokumentaci výrobce kotevního systému, musejí být individuálně staticky posouzeny.
Fasádní systém se doplňuje tepelnou izolací z hydrofobních materiálů, která se ukotvuje k podkladu. Tepelná izolace musí být chráněna před pronikáním vlhkosti do skladby - obvykle se používá pojistná hydroizolace z difuzně otevřené fólie. Fólie zároveň brání ochlazování povrchu tepelné izolace vnějším vzduchem pronikajícím mezi její vlákna. Doporučuje se proto volit takové kotvy, které nesvádějí vodu do skladby, nebo kotvy opatřit odkapovými kroužky a použít tepelnou izolaci s nakašírovanou textilií bránící prochlazování tepelné izolace.
Typy kotev a upevňovacích systémů
Volba konkrétního typu upevňovacího systému závisí na zatížení, které kotva přenáší, typu podkladu a požadovaném způsobu uchycení. Kotevní prvky se mohou umístit jak ve vodorovné, tak i svislé spáře mezi deskami, nebo mohou být viditelné v ploše (v případě přiznaných kotevních prvků). Na trhu rovněž existují systémy, které umožňují realizovat zcela zakryté prvky.
Čtěte také: Využití chemické kotvy v praxi
Injektované kotvy
V případě realizace injektovaných kotev do nosné konstrukce je třeba zpracovat detailní plán fasády s přesným rozmístěním kotev. Je nutno respektovat požadavky na rovinnost obkladu a bezpečné uchycení desek. Kotvy pro zainjektování musejí být v konstrukci uchyceny minimálně kotevní délkou a uchycení kotev musí být přesné ve všech směrech, protože rektifikace těchto kotev je velmi omezená a obtížná. Je možné použít více druhů kotev na jedné fasádě, například kotvy různé délky v případě ustupující konstrukce.
Rádi bychom vám nyní představili technologii injektážních kotev Spiral Anksys, která je pro tyto stavební práce vhodná. Jedná se o duté ocelové trubičky svinuté ze síťovaného plechu, jde o velmi důmyslný systém kotvení, s nímž lze docílit velmi pevného spojení s jakýmkoli stavebním či izolačním materiálem. Ocelová síť kotev umožňuje velmi dobrý prostup montážní pěny skrze kotvu, čímž dojde ke spojení kotvy s jejím okolím v mnoha styčných bodech. Vzniklý spoj je nesmírně spolehlivý za běžných povětrnostních podmínek, odolává větru, dešti, sněžení, námraze i UV záření.
Kotvy Spiral Anksys se využívají pro všechny typy zdiva a pro dřevěné konstrukce dřevostaveb, uplatní se v plných a dutých cihlách Porotherm, ve škvárových nebo pórobetonových tvárnicích, v sádrokartonových konstrukcích, v OSB deskách, heraklitu či dřevotřísce. Bez problémů si poradí i s ukotvením pergoly k zateplenému objektu a mohou se použít i pro zateplování a snižování stropů v městských činžovních domech.
Kotvy s hmoždinkami
Při použití kotev upevněných hmoždinkami (zpravidla se používají celokovové čepové kotevní šrouby) se většinou na umístění kotev nekladou tak přísné požadavky. Většina soudobých systémů umožňuje rektifikaci ve všech třech směrech v řádu několika desítek milimetrů.
Do nedávna byly v oblibě keramické a kamenné obklady, jejichž hmotnost nepřevyšovala 25 kg/m2. V době, kdy k našim technikům dorazily první požadavky po upevnění těžkého obkladu o hmotnosti převyšující 30 kg/m2, bez obav jsme sáhli po rámové kotvě SXRL-T s bezpečnostním šroubem se zapuštěnou hlavou. Protože rámová hmoždinka je určená k upevnění kovových a tesařských konstrukcí, museli jsme ji dovybavit talířkem a s pomocí lepicí expanzní hmoty fischer SanRec 750, která zvýšila smykovou přídržnost k nosné zdi, bylo možné provést statický výpočet. Jeho základem je zmíněná rámová kotva fischer SXRL-T. Plastové tělo kotvy je vyrobené z vysoce odolného nylonu, který si udržuje své skvělé mechanické vlastnosti ve velkém teplotním rozmezí. Kotva se dodává v předmontovaném stavu (vyjma délek 260 a 290 mm) s bezpečnostním šroubem se zapuštěnou hlavou a utahovací drážkou TX.
Čtěte také: Montáž chemické kotvy krok za krokem
Postup upevnění rámovou kotvou fischer SXRL:
- do otvoru se osadí rámová kotva fischer SXRL doplněná o talířek fischer DT 60 a aktivuje se zašroubováním šroubu;
- počet kotev na jednotku plochy stanoví statický výpočet, min.;
- posledním krokem je vylepení obkladu.
Rámovou kotvu SXRL 10 mohou za jistých podmínek zastoupit buď rámová kotva SXR 10 v případě, že je základní materiál kategorie A nebo B (beton nebo plné zdivo), nebo rámová kotva SXRL 14, když se hmotnost obkladu na jednotku plochy pohybuje při horní hranici. Talířek DTM 80/10 z ocelového pozinkovaného plechu.
Systémy s trny a skrytými prvky
Nejčastější způsob uchycení desky na kotvu je pomocí trnů (průměr trnu se pohybuje mezi 4 až 6 mm). Kotvy opatřené trny je možno umístit jak ve svislých, tak i vodorovných spárách obkladu. Jsou-li kotevní prvky ve svislé (vertikální) spáře, pak nosná kotva nese plné zatížení celé desky (poloviční hmotnost levé a poloviční hmotnost pravé desky) a přídržná kotva slouží pouze ke stabilizaci desky (proto mohou být přídržné kotvy slabší a s menší kotevní délkou). Přídržné kotvy však musejí být schopny přenést zatížení působící kolmo na rovinu desky - zpravidla zatížení desek účinky větru. V praktických aplikacích se zpravidla často kombinují oba způsoby.
Novodobé systémy umožňují zcela skrýt upevňovací prvky. Šrouby se upevňují do otvorů vyvrtaných speciálním vrtákem; pro větší pevnost se používají šrouby s rozpěrným koncem. Tyto upevňovací systémy se zpravidla kombinují s dvousměrnými nosnými rošty. Velkou výhodou je i možnost snadného řešení detailů bez nutnosti použití atypických konstrukčních prvků. Například kamenné pásky tvořící špalety oken se přišroubují ke kovovým úhelníkům upevněným ke kamenným deskám obkladu. Tloušťky kamenných desek se zpravidla používají v rozsahu 20 až 40 mm.
Úchyty jsou z plechu z nerezavějící ocele a nýtují se nerezovými nýty na svislé prvky nosného roštu. Předností používání úchytů je především malá tloušťka desky v rozmezí 8 až 15 mm.
Čtěte také: Kotvy z nerezu pro beton
Nosné rošty a podkladní konstrukce
Nosný hliníkový rastr se zpravidla skládá z vertikálních profilů kotvených přes úhelníky na nosnou zeď a vodorovných profilů, do kterých se zaklesnou spony upevněné na obkladových deskách. Nelepený obklad, který lze demontovat, zajišťuje jednak vyšší stabilitu a bezpečnost v poddolovaných a seizmicky aktivních oblastech a jednak umožňuje výměnu poškozených obkladových panelů.
V minulosti se používaly lištové vodorovné systémy, do kterých se nasouvaly kamenné desky s drážkami, nebo svislé systémy, na kterých byly upevněny nástavce s trny. Předností těchto systémů byl jasně stanovený modul, který omezil pracnost na stavbě a výrazně urychloval realizaci obkladu. Předností těchto systémů je především možnost volby způsobu uchycení desek a zejména možnost používat pro obklad tenké desky (se šířkou 10 až 15 mm). Dvousměrné rošty dobře umožňují upevnit pojistnou hydroizolaci.
Řešení spár a dilatací
Úzké spáry (do 5 mm) se v obkladu zpravidla nevyplňují. Pro vyplnění spár se používají polymerní polyuretanové, silikonové, případně akrylátové tmely. Při volbě tmelu je nutno sledovat, zda tmel není agresivní vůči kamenné desce (např. některé silikonové tmely vůči mramoru nebo vápenci) a zda se kámen nezabarvuje. Vždy je vhodné tmel nejdříve vyzkoušet na zbytku desky. Větší spáry (nad 8 mm) je nutné utěsnit PE provazcem a vhodným typem tmelu. Kamenný obklad není nutné dilatovat, neboť jednotlivé desky vytvářejí samostatné dilatační celky. Do obkladu se přenesou veškeré objektové dilatace.
Při lepení obkladu (vždy, ale zejména obkladů tmavých odstínů) je nutné věnovat zvýšenou pozornost dodržování spár mezi dilatačními celky.
Eliminace tepelných mostů
Naše mateřská firma v Německu se otázkou tepelných mostů poslední dobou vážně zabývá. V katalogu Kotvy pro cihelné přizdívky máme tabulku, ve které jsou pro každý typ kotvy vyčísleny hodnoty tepelné vodivosti v závislosti na stupni únosnosti kotvy, vyložení kotvy a také podle tloušťky tepelné izolace.
Klasifikace kotev a jejich únosnost
Kotvy pro přírodní kámen se v zásadě dělí na kotvy nosné, které přenášejí vlastní tíhu kamenného obkladu a tlak a sání větru, a na kotvy přídržné, které přenášejí pouze tlak a sání větru. Je mnoho typů kotev, které přenášejí zatížení od 500 do 4 000 N na jednu kotvu.
Kotvy pro cihelné přizdívky se rozdělují do tří skupin únosnosti podle hodnoty FRd, a to skupin s únosností do 4,7 kN; 9,5 kN a 14,2 kN. Na čtvereční metr se počítá řádově se sedmi sponami.
Pro přírodní kámen jsou žádané kotvy DT, DH a UMA. Pro kotvení fasád z cihelného pohledového zdiva existuje mnoho kotev, respektive spon, které přenášejí tlak a sání větru.
Speciální nástroje a komponenty
Pro montáž rozpínací kotvy HSU-R v kamenných fasádních obkladech je k dispozici kontrolní měřidlo pro kontrolu geometrie vrtaného otvoru. Dále je určena matice s přírubou pro tuto kotvu a vrták pro přesné vrtání do panelů z přírodního kamene.
fischer kotva do panelu Zykon FZP II je cestou k neviditelnému upevnění obkladových desek. Speciálním strojním vybavením a vrtacími nástroji se vytvoří v obkladovém materiálu otvory se zadním řezem (u dna se rozšiřují). Aplikací kotvy se zadní, širší část otvoru vyplní, čímž se dosáhne nejúnosnějšího beznapěťového upevnění.
Závrtný modul SM70 je doplňkem ke kotvě Spiral Anksys® SA pro zvýšení tahové účinnosti. Kotvení zateplovacích systémů Spiral Anksys® od společnosti ECORAW® se schopností tahového i smykového zabezpečení nových i stávajících zateplovacích systémů nabízí při navrhování i provádění profesionální řešení. S narůstajícími požadavky na zateplovací systémy (tloušťky, váhy izolací, povětrnostní a klimatické podmínky) narůstají nároky na kotvicí techniku.
Doporučení pro zateplené fasády
Jestliže máte objekt zateplený fasádním polystyrenem nebo minerální vatou, a jde tedy o poměrně křehkou izolační vrstvu, měli byste zvolit vhodný systém kotvení prvků do zateplených fasád, aby obkladový kámen nebo dřevo samotnou izolaci nepoškodily a zároveň zůstaly pevně ukotvené na svém místě i při působení mnoha povětrnostních vlivů.
Pro výrobce zateplovacích systémů je certifikovaný způsob kotvení těžkého obkladu sice nový, ale dobře vědí, jak mají při návrhu kotvení těžkého obkladu postupovat, takže nejjistější cesta k získání statického posudku vede přes vaši kontaktní osobu u výrobce ETICS.
Obvodové stěny s obkladem z keramického pásku nebo přírodního či umělého kamene se vizuálně vracejí do dob, kdy se na venkově stavěly domy z kamene a v městské zástavbě z režného zdiva.
Tabulka: Přehled kotev pro kamenné fasádní obklady a jejich vlastnosti
| Typ kotvy | Únosnost (N) | Tloušťka desky (mm) | Způsob uchycení | Rektifikace |
|---|---|---|---|---|
| HSU-R (rozpínací) | Nespecifikováno | Nespecifikováno | Neviditelné | Omezená |
| Spiral Anksys (injektážní) | Velmi pevné spojení | Nespecifikováno | Neviditelné | Omezená |
| fischer SXRL-T (rámová) | Pro obklady > 30 kg/m2 | Nespecifikováno | Přiznané (s talířkem) | Vícesměrná (několik desítek mm) |
| Kotvy s trny | 500 - 4 000 | Nespecifikováno | Přiznané, svislé/vodorovné spáry | Nespecifikováno |
| fischer Zykon FZP II | Nejúnosnější beznapěťové | Nespecifikováno | Neviditelné (zadní řez) | Nespecifikováno |
| Úchyty z nerezavějící oceli | Nespecifikováno | 8 - 15 | Neviditelné (nýtování) | Nespecifikováno |