Kontaktní systém zateplení ETICS se mechanicky kotví plastovými hmoždinkami, které by v principu měly poskytovat co nejlepší fixaci zateplení při co nejmenším vedení tepla hmoždinkami. Správně zvolené a provedené kotvení udrží izolant bezpečně a dlouhodobě na svém místě. Upevnění hmoždinkami dnes tvoří nedílnou součást kontaktních zateplovacích systémů s omítkou. Dokonce i tam, kde by bylo možné bez problémů použít zateplovací systém lepený, se "pro jistotu" hmoždinky dávají. Přesto je důležité dbát na správný návrh a realizaci, aby nedocházelo k paradoxním situacím, kdy je na menším objektu použito kvalitnější mechanické upevnění než u výškové budovy stojící v otevřené krajině.
Důvody pro mechanické kotvení
Kdybychom se mohli 100% spolehnout na pevnost podkladu a tepelné izolace, připevnění pomocí lepidla by bylo zcela dostačující. To ale v drtivé většině případů není možné. U starších budov je totiž podklad buď na povrchu zvětralý, nebo opatřený povrchovou úpravou (omítkou či nátěrem), která je pro lepení zateplovacího systému a jeho dlouhodobou stabilitu nespolehlivá. Z tohoto důvodu je většinou potřeba zvolit mechanické kotvení pomocí hmoždinek, které se dostanou hluboko do pevného podkladu a spolehlivě zajistí zateplovací systém. 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. Také pokud kotvíme izolant s malou pevností v tahu kolmo k rovině desky, je nutné mechanické kotvení. Bez zachycení desek talířem hmoždinky by mohlo dojít k narušení tepelně izolační desky a jejímu odtržení.
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.
Typy hmoždinek a jejich vlastnosti
Existuje více typů hmoždinek a způsobů jejich instalace. Hmoždinky se v první řadě rozdělují na šroubovací a zatloukací. Dá se říci, že šroubovací hmoždinky jsou ve všech ohledech technicky lepší řešení. Montáž je přesnější a spolehlivější, únosnost v podkladu je většinou výrazně vyšší. Spirální neboli spirálové hmoždinky jsou velmi zajímavou variantou zejména v případě kotvení polystyrenu větších tlouštěk. Hmoždinka se zavrtá hluboko do izolantu, je tedy překryta velkou vrstvou tepelně izolačního materiálu, který eliminuje prostup tepla hmoždinkou na povrch fasády. Tato metoda však není vhodná pro materiály s nižší pevností v tahu, jako je například minerální vlna.
Volba hmoždinek a specifika montáže
Vlastnosti podkladu
Jedny hmoždinky jsou vhodné do Ytongu, jiné zase do betonu. Je proto potřeba zohlednit vlastnosti podkladu, které se významně podílejí na tom, jak silně v nich bude hmoždinka po namontování držet. Do hutných a tvrdých materiálů je možné použít většinu hmoždinek. Naopak problematickými materiály jsou pórovité a dutinové stavební materiály, protože jsou méně únosné. Podklady se rozdělují do několika kategorií, kterým odpovídají určité zásady a očekávané parametry kotvení. Důležitá je také informace, že minimální tloušťka základního materiálu je 100 mm.
Čtěte také: Dřevěné sloupky v betonu: Jak na to
Vlastnosti izolantu
Důležitým faktorem při výběru kotvení jsou samotné vlastnosti izolantu. Čím je tvrdší, tím spolehlivěji jej udrží talířek hmoždinky na podkladu. Často opomíjenou veličinou je schopnost izolantu podržet hlavičku hmoždinky.
Tepelné mosty a zapuštěná montáž
Čím větší je tloušťka tepelného izolantu, tím více se může projevovat efekt prostupu tepla hmoždinkou. To může mít velmi nepříjemný následek - prokreslování kotevních míst na fasádě. S tímto problémem se dá vypořádat použitím hmoždinek s nízkým vedením tepla a jejich zapuštěním pod povrch izolantu. Hlavní výhodou zapouštění hmoždinek frézkou je použitelnost pro prakticky jakékoliv talířové hmoždinky, včetně zatloukacích. Montáž pomocí systémového nástroje je technicky nejlepší a zároveň nejrozšířenější způsob zapouštění hmoždinek. Nástroj je vždy kompatibilní s příslušnými hmoždinkami určitého výrobce. Pomocí něj se hmoždinky zapouštějí rychle a přesně. Po přilepení desek tepelné izolace zateplovacího systému následuje jejich kotvení. Na stavbě se provádí tzv. zapuštěná montáž hmoždinek s překrytím talířů hmoždinek izolačními zátkami pro eliminaci tepelných mostů.
Postup montáže
Ke kotvení izolace se přistupuje několik dní po jejím nalepení. Minimální technologická přestávka je alespoň 24, nejlépe 72 hodin. 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, kterým se hmoždinka upevní do podkladu, současně kruhový držák nástroje nařízne izolant kolem talířku a talířek naříznutý izolant stlačí pod sebou. Vše proběhne při jedné operaci. Proces montáže končí automaticky dosednutím otočného dorazu nástroje na povrch izolantu. 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.
Návrh kotvení a legislativa
Při rozhodování ohledně optimálního kotvení zateplovacího systému ETICS je potřeba vzít v úvahu také umístění a prostorové parametry stavby. Tyto aspekty souvisí s tím, jak bude fasáda namáhaná účinky sání větru. Všechny fasádní systémy by měly odolávat sání větru, aby ani při padesátileté vichřici nelítaly kousky tepelného izolantu vzduchem. Zároveň 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.
Na evropské technické legislativě, týkající se ETICS (external thermal insulation composite systems = venkovní kontaktní zateplovací systémy) je velmi dobře patrné, jaká pozornost je na evropské úrovni věnována mechanické stabilitě (zkouška protažením a zkouška pěnovým blokem v ETAG 004 a samostatný řídící pokyn pro evropská technická schválení ETAG 014 pro plastové kotvy pro mechanické upevnění ETICS).
Čtěte také: Materiály pro kotvení do betonu
Evropské technické schválení ETA
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 pro konkrétní výrobek stanoveny na základě postupu uvedeného v řídícím pokynu pro evropské technické schválení ETAG základní parametry výrobku a jeho použití a dále stanoven systém prokázání shody. 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.
Technical Reports (TR)
Řídící pokyn pro evropská schválení EOTA na základě nových poznatků může doplnit. Pro to slouží 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.
Zkouška způsobilosti montáže
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. Při montáži přes tepelný izolant je nezbytně nutné, aby po montáži byl talířek hmoždinky 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.
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 s 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. Zkoušku pro důkaz způsobilosti montáže zapracoval Cech pro zateplování budov v rámci aktualizace Kriterií pro kvalitativní třídy ETICS (také známé jako Kvalitativní třídy A) do těchto kriterií.
Výtažné zkoušky
Pro návrh kotvení lze u nového objektu s definovaným zdivem z betonu (C12/C15 až C50/C60) z plných cihel nebo z pórobetonu použít charakteristické zatížení z ETA. Pro základní materiály kategorií C a D je nutné provádět výtažné zkoušky, a to z důvodu velkého 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-ti měření.
Čtěte také: Postup kotvení plotu do zdi
Zásady návrhu kotvení
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. Počet hmoždinek stanoví projektant nebo speciální technik na základě výpočtu a případně výtažných zkoušek na stavbě. Předem je třeba říci, že rozhodující slovo v umístění hmoždinek na izolantu má systémový dodavatel, který prošel sérií zkoušek a má příslušné hodnoty do výpočtu kotvení.
Doporučené kotvení pro různé typy izolantů
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!
- V souladu s příslušnou ETA hmoždinky a s technologickým předpisem výrobce ETICS, je u vybraných hmoždinek možná i zápustná montáž.
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 přířezů
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.
Větrané systémy
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.
Doporučení pro různé rošty
- 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. Velikost talířků dle tabulky níže. 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. Velikost talířků dle tabulky níže.
- 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.
Příklad kotvení (ejotherm STR U 2G)
Na této stavbě se používají hmoždinky ejotherm STR U 2G. Druh hmoždinek a kotev vyplývá z druhu podkladu, kterým je zdivo z plných pálených cihel, a z tloušťky tepelné izolace. Kotvení přířezů velikosti cca poloviny desky se provádí 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. Po montáži všech hmoždinek a jejich zakrytí zátkami se celý povrch tepelné izolace přebrousí do dokonalé roviny.
Pomůžeme vám s návrhem počtu a rozmístění hmoždinek v ETICS a zajistíme výtažné zkoušky. Článek shrnuje požadavky, legislativu a praktické poznatky kolem problematiky mechanického upevňování kontaktních zateplovacích systémů.
tags: #kotveni #tepelne #izolace #hmozdinkami #urs #informace