Kotvení izolačních desek je klíčovým krokem pro zajištění dlouhodobé stability a účinnosti zateplovacích systémů. Hmoždinky, jako jeden z nejčastěji používaných prvků, pomáhají upevnit izolační materiál k podkladu, čímž zajišťují jeho stabilitu. Bez jejich použití hrozí, že by izolační desky mohly začít odpadávat nebo se uvolňovat vlivem větru nebo teplotně-vlhkostních změn. Hmoždinky zajišťují, že izolační desky zůstanou na místě, čímž se minimalizuje riziko jejich odloupnutí, odlomení, vzniku prasklin a jiných poškození povrchu fasády, které by ovlivnily estetiku budovy a způsobily únik tepla. Zvýší se také odolnost celé konstrukce proti extrémním povětrnostním podmínkám, jako jsou silné větry, sníh, déšť nebo změny teploty.
Důležitost správného kotvení a role norem
Upevnění hmoždinkami dnes tvoří nedílnou součást kontaktních zateplovacích systémů s omítkou. I tam, kde by bylo možné bez problémů použít zateplovací systém lepený, se „pro jistotu“ hmoždinky dávají. Rozhodující slovo v umístění hmoždinek na izolantu má systémový dodavatel, který prošel sérií zkoušek a má příslušné hodnoty do výpočtu kotvení. Počet hmoždinek stanoví projektant nebo speciální technik na základě výpočtu a případně výtažných zkoušek na stavbě.
Všechny fasádní systémy by měly odolávat sání větru, aby ani při padesátileté vichřici nelítaly kousky tepelného izolantu vzduchem. Je nutné vyvarovat se zbytečnému prošpikování izolace kotvami, které výrazně snižují tepelnou účinnost izolace. Je proto nutné počet a druh kotvících prvků (hmoždinek) optimalizovat na konkrétní situaci. Čím vyšší budova, tím větší zatížení větrem na ni bude působit. To samé platí o umístění budovy v terénu. Budovy v hustě zastavěné oblasti nejsou namáhány větrem tak, jako domy na kraji města, u pole, jezera atd.
Evropská technická legislativa, týkající se ETICS (external thermal insulation composite systems = venkovní kontaktní zateplovací systémy), věnuje velkou pozornost mechanické stabilitě. Pro stavební výrobky, pro které neexistuje harmonizovaná evropská technická norma, a pro které je přesto nutné stanovit určité parametry, se používá evropské technické schválení ETA. V ETA jsou na základě postupu uvedeného v řídícím pokynu pro evropské technické schválení ETAG stanoveny základní parametry výrobku a jeho použití a dále systém prokázání shody.
Kromě toho je nezbytné dodržovat realizační technologický předpis výrobce a ČSN 73 2901 Provádění vnějších tepelněizolačních kompozitních systémů (ETICS) a ČSN 73 2902, která se zabývá navrhováním a použitím hmoždinek. Součástí prováděcí dokumentace je také počet hmoždinek v ploše, v okrajových částech a způsob montáže.
Čtěte také: Dřevěné sloupky v betonu: Jak na to
Kategorie podkladů a výtažné zkoušky
Základním materiálem je stavební materiál, ve kterém je hmoždinka vyzkoušena a do kterého je možné hmoždinku použít. Vhodnost použití je označena kategorií použití stanovené pro každý základní materiál. Podklady se rozdělují do několika kategorií:
- A - beton
- B - plná/vápenopísková cihla
- C - děrovaná keramická cihla
- D - lehčený beton
- E - pórobeton
Důležitá je také informace, že minimální tloušťka základního materiálu je 100 mm. V případě nového objektu s definovaným zdivem z betonu (C12/C15 až C50/C60) z plných cihel nebo z pórobetonu lze pro návrh kotvení použít charakteristické zatížení z ETA. Pro základní materiály kategorií C a D je nutné provádět výtažné zkoušky, a to kvůli velkému množství variant těchto materiálů.
Výtažné zkoušky je nutné, alespoň u typových objektů, provést také u panelových bytových domů s třívrstvými betonovými panely, kde bývá tloušťka vnější vrstvy (monierky) pouze 50-70 mm. Postup výtažné zkoušky na stavbě popisuje Příloha D ETAG 014. Charakteristická únosnost NRk se stanoví jako 0,6 x N1, kde N1 je střední hodnota z pěti nejmenších mezních hodnot z celkem 15 měření.
Typy hmoždinek a jejich použití
Šroubovací hmoždinky jsou ve všech ohledech technicky lepší řešení. Montáž je přesnější a spolehlivější, únosnost v podkladu je většinou výrazně vyšší. Pokud se jedná o kotvení do méně únosných podkladů, jako jsou například dutinové tvárnice nebo pórobeton, doporučujeme vybírat právě šroubovací hmoždinky, které umožňují přesné zapuštění do izolantu pomocí montážních nástrojů. Zatloukací hmoždinky představují levnější variantu, která je dostačující v případě menších nároků na únosnost podkladu.
Čím tvrdší je podklad, tím spolehlivěji jej udrží talířek hmoždinky na podkladu. U měkčích izolantů, jako je například minerální vlna, je potřeba používat širší talířky hmoždinek, jinak hrozí převlečení izolantu přes talířek. Nutnost použití a případný počet hmoždinek udává výrobce systému.
Čtěte také: Materiály pro kotvení do betonu
Montáž hmoždinek: Povrchová vs. Zápustná
Způsob upevnění hmoždinek se dělí na povrchovou montáž (talíř lícuje s izolantem) a zápustnou montáž (hmoždinka zapuštěna do izolantu a uzavřena zátkou ze stejného materiálu jako izolační desky). Čím větší je tloušťka tepelného izolantu, tím více se může projevovat efekt prostupu tepla hmoždinkou. Ideální řešení je kombinace obojího.
V praxi se bohužel často stává, že se hmoždinky prokreslují na povrchu fasády. Tento problém nejen narušuje estetický vzhled fasády, ale může také způsobit vznik tepelných mostů, což snižuje izolační účinnost. Tomuto nežádoucímu efektu lze zabránit použitím zápustných hmoždinek. U vybraných hmoždinek je možná i zápustná montáž.
Pro montáž izolačních desek z kolmého vlákna nebo pro zápustnou montáž do minerálních desek se používají speciální k tomu určené přídavné talíře na rozložení přítlaku na izolant. Rozpěrná část hmoždinky musí být vždy aktivována ve zdivu ve správné délce a způsobem stanoveným výrobcem hmoždinky (zatlučením, zašroubováním). Pevnost usazení musí být kontrolována. Montáž musí provádět proškolení pracovníci k tomu určenými funkčními pomůckami.
Specifika kotvení různých typů izolantů
Zde uvedená schémata jsou pouze orientačním vodítkem pro materiály Isover, v různých certifikovaných systémech můžou být proto modifikovány.
Kotvení desek Isover TF Profi
Jedná se o desky s rozměrem 600 × 1000 mm. Je možné je kotvit standardně na hrany a rohy, výhodnější je ale kotvit je do pole desky, protože výrobky z minerálních vláken mají větší odolnost proti protažení hmoždinky právě v poli. Při kotvení do pole desky je nutné umístit hmoždinku v lepeném místě!
Čtěte také: Postup kotvení plotu do zdi
Kotvení desek Isover NF 333
Jedná se o výrobky s kolmou orientací vláken. Desky mají rozměr 333 × 1 200 mm a kotví se vždy s roznášecím talířkem o rozměru 140 mm. Umístění hmoždinek se volí tak, aby netvořily souvislý pruh.
Kotvení expandovaných polystyrenů
Až na výjimky se jedná o desky s rozměrem 500 × 1000 mm. Oproti minerálním vatám mají výrazně větší pevnost v tahu, tlaku a také odolnost proti protažení hmoždinky izolantem. Není proto nutné je kotvit do pole desky, používá se standardní kotvení na hrany a rohové T-spoje.
Kotvení ve větraných systémech
Na rozdíl od kontaktních fasád, nejsou větrané systémy v přímém kontaktu s povětrnostními vlivy. Největší tlak je na ochranný plášť, izolace za ním je víceméně chráněná. Minerální vlny mají různý odpor proti proudění vzduchu AFr. Čím vyšší tento odpor je, tím lépe odolávají „vyfoukávání“ tepla. S touto veličinou se nepracuje často, nicméně má vliv na stanovené správné návrhové hodnoty izolace λu zvláště u velmi vysokých mezer, kde je rychlost proudění vyšší.
V závislosti na typu roštu a materiálu se kotvení liší:
- Kazetový rošt 600 mm: Není třeba kotvit vůbec, vhodné jsou měkké materiály jako Isover Uni, Isover Aku, Isover Woodsil.
- Vodorovný rošt 600 mm: Není potřeba kotvit vůbec, případně se kotví 2 hmoždinkami na desku. Vhodné jsou měkké materiály jako Isover Uni, Isover Aku, Isover Woodsil, Isover Panel Płyta Plus (Isover Multiplat 34 NT).
- Vodorovný rošt 1200 mm: Izolační desky (600 × 1200 mm) ve vysokém vodorovném roštu lze kotvit do rohů vnitřních polí, nebo kombinovaně do pole a hrany (se zvětšeným talířkem).
- Svislý rošt 600 mm: Desky minerální izolace se rozepřou mezi svislý rošt, případně se přikotví.
- Bez roštu: V případě bodového nosného roštu se desky tepelné izolace (600 × 1200 mm) kotví buďto 3 základními hmoždinkami na desku do pole, nebo hmoždinkami se zvětšeným talířkem na hrany v počtu 4-5 ks/m².
Postup montáže hmoždinek krok za krokem
Po přilepení desek tepelné izolace zateplovacího systému následuje jejich kotvení. Ke kotvení izolace se přistupuje několik dní po jejím nalepení. Minimální technologická přestávka je alespoň 24, nejlépe 72 hodin. Hmoždinky je možné osazovat až po zatvrdnutí lepicí hmoty (1-3 dny).
Montáž hmoždinek ejotherm STR U 2G
Na stavbě se provádí tzv. zapuštěná montáž hmoždinek s překrytím talířů hmoždinek izolačními zátkami pro eliminaci tepelných mostů. Počet hmoždinek kotev vyplývá z druhu podkladu, kterým je zdivo z plných pálených cihel, a z tloušťky tepelné izolace. Přířezy velikosti cca poloviny desky se kotví hmoždinkami do rohů, T spojů a jednou hmoždinkou doprostřed. Takto se doporučuje pokračovat i v případě desky o šířce 30 cm. Menší přířezy už v ploše není nutné kotvit. Nejmenší povolený rozměr přířezu je 15 cm.
- Vrtání otvorů pro hmoždinky se provádí podle skutečné kotevní hloubky hmoždinky zvětšené o 25 mm (platí pro zápustnou montáž). U plných materiálů je nutné otvor několikanásobným vytažením vrtáku za chodu z otvoru vyčistit (už bez vrtání).
- Hmoždinka se nasadí do otvoru a zatlačí rukou, případně lehce doklepne gumovou palicí tak, aby talířek dosedl na povrch izolantu.
- Poté se na hmoždinku nasadí montážní nástroj STR tool 2GE (ejotherm® STR-tool 2GE | EJOT), kterým se hmoždinka upevní do podkladu, současně kruhový držák nástroje nařízne izolant kolem talířku a talířek naříznutý izolant stlačí pod sebou. Vše probíhá v jedné operaci. Proces montáže končí automaticky dosednutím otočného dorazu nástroje na povrch izolantu.
- Následně se vytvořená dutina v izolantu uzavře systémovou zátkou ze stejného materiálu, jako je izolant. Doporučuje se zátku do otvoru zatlačit nikoliv rukou, ale hladítkem, které zajistí, aby zátka zůstala v rovině povrchu izolantu. Kuželový obvod zátky z EPS zajistí její polohu v otvoru.
- Po montáži všech hmoždinek a jejich zakrytí zátkami se celý povrch tepelné izolace přebrousí do dokonalé roviny.
Montáž hmoždinek Baumit E
Hmoždinky Baumit E jsou zápustné talířové hmoždinky s ocelovým šroubovacím trnem vhodné pro připevnění fasádních polystyrenových desek tl. 100-400 mm do betonu, pórobetonu, lehčeného betonu, plných i děrovaných cihel. Jsou vhodné pro tloušťku nenosné mezivrstvy 0-10 mm/10-30 mm/30-60 mm.
- Výběr hmoždinky: Hmoždinky Baumit E je možné použít pro izolační vrstvu z polystyrenu v tloušťce 100 - 400 mm.
- Volba hmoždinky: Potřebnou délku hmoždinky určuje podklad v souvislosti s kotevní hloubkou a tloušťkou nenosné vrstvy.
- Hloubka vrtu: Hloubka vrtaného otvoru je součet tloušťky izolantu, lepicí hmoty, nenosné vrstvy plus kotevní hloubka podle typu podkladu prodloužená o 10 mm.
- Volba vrtáku: Dle této délky zvolíme potřebný vrták, na kterém si označíme páskou požadovanou hloubku vrtu.
- Vrtání otvorů: Vyvrtáme potřebné otvory. Kotvení musíme už při vrtu rozvrhnout tak, aby hmoždinky procházely lepicím tmelem v podkladu.
Montáž hmoždinek WKTHERM S8
Na vyznačených místech vyvrtáme otvory do podkladu. Používáme vrták odpovídající průměru hmoždinky, přičemž minimální hloubka kotvení ve zdivu na této stavbě by měla být 5 cm.
- Pomocí kovové frézky ZOFITHERM KF65 vytvoříme přesný vyhloubený prostor v polystyrenu, kam se hmoždinka zapustí. Hloubka frézování je 15 mm.
- Do vyvrtaného a vyfrézovaného otvoru vložíme hmoždinku WKTHERM S8. Ta by měla lehce zapadnout bez nutnosti násilného vtlačování.
- Do hmoždinky vložíme kovový šroubovací trn, který zajišťuje pevné uchycení ve zdivu.
- Vrtačku nastavíme na nízké otáčky a pomalu utahujeme, aby se hmoždinka bezpečně rozevřela a upevnila v podkladu. Tento krok je důležitý - při příliš rychlém utažení může dojít k vytržení nebo nepevnosti spoje.
- Po ukotvení hmoždinky zakryjeme otvor šedou polystyrenovou fasádní zátkou ZOFITHERM EPS 15 x 65 mm. Před aplikací doporučujeme nanést malé množství lepidla, například ZOFITHERM Profi PU Fix, což zajistí lepší stabilitu zátky. Po zaschnutí lze zátku přebrousit do roviny s fasádou.
Nejčastější chyby při montáži a jejich prevence
Patrně nejméně šťastnou chybou, která nejvíce potrestá nesprávnou montáž, je nesprávné rozmístění hmoždinek, a to zejména na nárožích budov. Rohy budovy jsou obzvláště náchylné na poškození. Pokud zde nejsou hmoždinky správně aplikovány, mohou se izolační desky snadno uvolnit vlivem větru nebo přirozeného pohybu budovy, což vede ke vzniku prasklin a dalším poškozením.
Hmotnost souvrství je přenášena přes izolaci a lepicí tmel na podklad. Vlivem kolísání teplot vně kontaktního systému dochází k natahování nebo smršťování povrchové vrstvy a k vydouvání středů nebo ke zvedání okrajů izolačních desek. Pokud není použito správné lepení desek (metoda bod-okraj) nebo nedrží-li dostatečně lepicí tmel na podkladu, mohou desky vlivem hydrotermického zatížení „pracovat“. To se projeví na fasádě tzv. polštářovým efektem. Sání větru vyvolává v zateplovacím systému axiální síly, které přes jeho souvrství působí na podklad. Rozhodující pro mechanickou stabilitu systému je přilnavost lepicí hmoty k podkladu, respektive soudržnost neúnosné vrstvy nacházející se na nosném zdivu.
Všude tam, kde není stoprocentní jistota o vhodnosti podkladu pro lepení, nastupuje mechanické kotvení. Talířové hmoždinky mechanicky propojují povrch izolačních desek se zdicím materiálem a přebírají zatížení vyvolané sáním větru. Jejich použití tak umožňuje aplikaci kontaktních zateplovacích systémů i na povrchy s nátěry, nástřiky nebo starou omítkou. Tedy všude tam, kde by bylo použití pouze lepeného systému velmi nespolehlivé nebo zcela nemožné.
I při správném počtu mohou hmoždinky selhat, a to pokud jsou nesprávně ukotveny v podkladu. Pokud nejsou dostatečně hluboko zasazeny, nemohou plně plnit svou funkci a izolační desky se mohou uvolňovat. Naopak příliš hluboké kotvení může způsobit poškození izolační vrstvy. Talířek hmoždinky by měl být zapuštěn do izolantu, tak aby pokud možno nejvyšší bod talířku byl v rovině s povrchem izolantu.
Často se můžeme setkat s případy, že talířek hmoždinky zůstane na povrchu izolantu a není možné hmoždinku zapustit. Obvykle při dalších pokusech o zapuštění praskne trn (plast) nebo se trn ohne (kov). V některých případech, hlavně u zatloukacích hmoždinek s ocelovým trnem, se při snaze dělníka zatlouci trn do hmoždinky, posunuje se celá hmoždinka do izolantu a talířek se zapouští příliš hluboko.
Počet hmoždinek
Pro správné kotvení tepelné izolace je nutné použít optimální počet hmoždinek. Počet hmoždinek se odvíjí od několika faktorů, jako je výška budovy, typ izolantu a druh podkladu. Standardně se pohybují v počtu 6-8 ks/m² s průměrem talířku min. 60 mm u materiálu Isover TF Profi. V exponovaných místech, jako jsou rohy budov, okraje okenních a dveřních otvorů, se jejich počet zvyšuje pro lepší odolnost vůči větru a mechanickému namáhání. Kotvení se provádí vždy podle kotevního plánu, který zajišťuje optimální stabilitu fasádního izolantu.
Standardně se hmoždinky umisťují do rohů izolačních desek a jedna hmoždinka se vkládá do jejich středu. Důležité je, aby hmoždinky byly osazeny v místech, kde je nanesen lepící tmel, což zajistí pevné spojení izolantu s podkladem a zabrání nežádoucím deformacím fasády v důsledku rozdílné roztažnosti materiálů. Desky se kotví v rozích, T spojích a také minimálně jednou hmoždinkou v ploše každé celé desky. Přířezy velikosti cca poloviny desky se kotví hmoždinkami do rohů, T spojů a jednou hmoždinkou doprostřed. Takto se doporučuje pokračovat i v případě desky o šířce 30 cm. Menší přířezy už v ploše není nutné kotvit. Nejmenší povolený rozměr přířezu je 15 cm.
Technické zprávy a doporučení
Řídící pokyn pro evropská schválení EOTA na základě nových poznatků může být doplněn Technical Reports (TR). V červenci letošního roku vyšly k ETAG 014 TR 025 Určení bodového přestupu tepla plastových kotev pro upevnění ETICS a TR 026 Posouzení tuhosti talířku plastových kotev pro upevnění ETICS. TR 025 slouží pro stanovení izolačních vlastností hmoždinky resp. kovového rozpěrného prvku. Na základě hodnoty bodového tepelného mostu lze stanovit počet hmoždinek/m², pro který není nutné přepočítat tepelně technické vlastnosti ETICS. Limitní počty pro různé hodnoty tepelného mostu je nutné stanovit národním technickým předpisem - prováděcí normou. Ověření tuhosti talířku plastové hmoždinky podle TR 026 zjednoduší její zapracování do ETA na ETICS pro více typů talířových hmoždinek.
V procesu schválení je také TR pro důkaz způsobilosti montáže plastové hmoždinky. Tato zkouška je v současnosti nutná v Rakousku podle ÖNORM B 6124 pro použití hmoždinek na stavbách. Účelem zkoušky je ověření, že je hmoždinka v podmínkách stavby montovatelná a současně, že je schopna plnit svoji funkci v ETICS. Tento, zdánlivě jasný a legitimní požadavek však celá řada zatloukacích talířových hmoždinek nesplňuje.
Provedení zkoušky je velmi jednoduché. Hmoždinka se namontuje do bloku základního materiálu (beton C20/25 - kategorie A) a do dutinového stavebního materiálu (kategorie C) přes blok polystyrenu tloušťky 110 mm (odpovídá 100 mm izolace a 10 mm lepicího tmelu) sevřený v jednoduchém přípravku. Pro montáž zatloukacích hmoždinek je použito padací závaží, které je spouštěno na hlavu trnu hmoždinky z výšky 500 mm. Hmotnost závaží je volena tak, aby se počet úderů, potřebných pro zatlučení trnu a zapuštění talířku do roviny s izolantem nebo max. Po odstranění přípravku a izolantu se hmoždinka prohlédne. Dřík nesmí vykazovat lomy a trhliny. Poté se přes opěrný kroužek talířek hmoždinky upne do trhacího stroje a je vytahována konstantní rychlostí až do zatížení 1 kN. Při hodnotě výtažné síly 600 N nesmí být vytažení v místě roviny podkladu větší než 1 mm. Hodnota 600 N byla zvolena jako s dostatečnou rezervou vyšší síla než síly potřebné pro deformaci izolantu při zapuštění talířku (cca 450 N).
Na úrovni EOTA v rámci pracovní skupiny pro ETAG 014 se připravuje návrh zpracování této zkoušky jako Technical Report pro doplnění ETAG 014. V případě schválení tohoto TR, bude zkouška způsobilosti montáže nedílnou součástí zkoušek pro získání ETA pro talířové hmoždinky pro mechanické upevnění ETICS. Materiály Cechu pro zateplování budov (CZB) tuto zkoušku zapracoval v rámci aktualizace Kritérií pro kvalitativní třídy ETICS (také známé jako Kvalitativní třídy A).
Použití kotevního prvku s odpovídajícími parametry pro zateplovací systém a stavební materiál je první podmínkou správné funkce mechanického upevnění ETICS. Druhou nezbytnou podmínkou je použití odpovídajícího počtu hmoždinek a jejich rozmístění na deskách izolace. Podle čl. 7 odstavec 7.1 ČSN 73 2901 je návrh mechanického upevnění ETICS (druh hmoždinek, poloha vůči výztuze a jejich rozmístění) součástí stavební dokumentace. Pro projektanty je určena metodika CZB Posouzení spolehlivosti připevnění vnějších tepelně izolačních kontaktních systémů. Minimální hodnota dílčího součinitele bezpečnosti stanovená v ETAG 014 v případě absence národního ustanovení je γM = 2. Výpočtová hodnota odporu Rd je v tomto případě alespoň 333 N. Hodnota Rd se porovná s návrhovou hodnotou účinků sání větru stanovenou podle ČSN EN 1991-1-4, resp. s výpočtovou hodnotou zatížení sáním větru podle ČSN 73 0035.
tags: #kotveni #izolacnich #desek #informace