Hmoždinky jsou zcela zásadní součástí každého zateplovacího systému a jsou esenciální pro zajištění dlouhodobé stability a účinnosti zateplení. 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, kterými by unikalo teplo a které by samozřejmě měly vliv i na estetiku zevnějšku budovy. Stejně tak se zvýší odolnost celé konstrukce proti extrémním povětrnostním podmínkám, jako jsou silné větry, sníh, déšť nebo změny teploty.
Důležité funkce talířových hmoždinek
V kontaktním zateplovacím systému (ETICS) mají talířové hmoždinky několik důležitých funkcí, které doplňují lepicí tmel:
- Mechanická fixace: Lepicí tmel primárně drží desky polystyrenu přilepené k podkladu, ale u některých povrchů nebo při větším zatížení nemusí být sám o sobě dostatečně spolehlivý. Hmoždinky mechanicky fixují desky, čímž zajišťují jejich pevné spojení se stěnou.
- Odolnost proti sání větru: Na fasádu působí dynamické síly, zejména sání větru, které se snaží izolaci odtrhnout. Hmoždinky pomáhají tomuto efektu zabránit, zejména ve vyšších patrech budov a na exponovaných místech.
- Omezení pohybu izolantu: Vlivem změn teploty a vlhkosti může dojít k mírnému pohybu izolantu. Hmoždinky tento pohyb omezují a zabraňují vzniku trhlin v omítce.
- Vyrovnání nerovností podkladu: Pokud je podklad nerovný, může dojít k tomu, že lepidlo nebude rovnoměrně roznášet zatížení. Hmoždinky zajistí, že izolant pevně přilne k podkladu i v místech, kde by samotné lepidlo nestačilo.
Výběr a typy hmoždinek
Každý typ fasády nebo podkladu vyžaduje specifický druh hmoždinky. Použití nevhodného typu může způsobit, že hmoždinky nebudou dostatečně držet, což vede k riziku uvolnění izolace - jednoduše řečeno tedy pro betonové nebo cihlové fasády jsou vhodné jiné hmoždinky než pro dřevěné konstrukce.
Typy hmoždinek a jejich použití:
- Pro izolační desky z expandovaného polystyrenu (EPS) a extrudovaného polystyrenu (XPS), izolační desky perimetr: Je třeba používat hmoždinky s průměrem talíře min. 60 mm. Talířové hmoždinky se osazují jak v místě styků desek, tak i v jejich ploše.
- Pro kotvení minerálních desek (MW) s podélnou orientací vláken TR 15 kPa: Je třeba používat hmoždinky s průměrem talíře min. 60 mm.
- Pro kotvení minerálních izolačních desek (MW) s podélnou orientací vláken TR 10 kPa: Doporučuje se používat hmoždinky s průměrem talíře min. 60 mm opatřené rozšiřovacím talířkem 90 mm. Talířové hmoždinky se osazují jak v místě styků desek, tak i v jejich ploše.
- Pro kotvení minerálních izolačních lamel (MW) s kolmou orientací vláken: Hmoždinky se doplňují o rozšiřovací talíře 140 mm. Talířové hmoždinky se osazují pouze do plochy izolačních lamel.
Při kotvení vnějších kontaktních zateplovacích systémů (ETICS) s izolantem z izolačních desek nebo lamel z minerální vlny MW doporučujeme použít hmoždinky s ocelovým trnem. Pro kotvení do podkladu kategorie E (autoklávovaný pórobeton) se vždy používají šroubové talířové hmoždinky. Typ hmoždinek pro kotvení vychází z projektové dokumentace a je v souladu certifikátem ETICS (Stavebního technického prohlášení).
Šroubovací vs. zatloukací hmoždinky:
- Šroubovací hmoždinky: Jsou ve všech ohledech technicky lepší řešení. Montáž je přesnější a spolehlivější, únosnost v podkladu je většinou výrazně vyšší. Doporučují se pro kotvení do méně únosných podkladů, jako jsou například dutinové tvárnice nebo pórobeton, a umožňují přesné zapuštění do izolantu pomocí montážních nástrojů.
- Zatloukací hmoždinky: Představují levnější variantu, která je dostačující v případě menších nároků na únosnost podkladu.
Kategorie podkladů:
Podklady se rozdělují do několika kategorií, kterým odpovídají určité zásady a očekávané parametry kotvení:
Čtěte také: Vše o střechách v Karlovarském kraji
- A - beton
- B - plná/vápenopísková cihla
- C - děrovaná keramická cihla
- D - lehčený beton
- E - pórobeton
V technické dokumentaci každé hmoždinky je uvedena kategorie podkladu, pro který je hmoždinka určena, a minimální kotevní hloubka. Minimální kotevní hloubka se měří od nosného materiálu bez omítky. Omítka se nepovažuje za nosný materiál.
Návrh počtu a rozmístění hmoždinek
Správný výběr hmoždinek, jejich dostatečný počet a odborná instalace jsou klíčové faktory, které ovlivňují kvalitu celého zateplovacího systému. Počet, typ, druh a rozmístění hmoždinek pro kotvení ETICS vychází z projektové dokumentace. Počet kotev je závislý na výšce budovy, tvarových charakteristikách budovy, umístění budovy, větrné oblasti dle mapy větrných oblastí a kvalitě podkladu pro kotvení, která se stanoví pro danou hmoždinku výtažnou zkouškou dle ETAG 014.
Zjednodušený návrh mechanického upevnění hmoždinkami:
Pro zjednodušený návrh se účinky zatížení větrem uvažují pro celý vnější plášť jedinou nejméně příznivou hodnotou podle největší výšky, tvaru budovy, větrové oblasti a kategorie terénu příslušející jejich poloze. U budov vyšších než 15 m lze plochy pláště členit na dvě výšková pásma:
- První pásmo do výšky 15 m včetně.
- Druhé pásmo od 15 m do celkové výšky budovy.
Plochy pláště se rozdělí na okrajové oblasti (A1, případně A1 a A1) a vnitřní (B1, případně B1 a B2). Toto rozčlenění ploch na okrajové a vnitřní oblasti se provede pro všechny strany budovy, účinky větru se uvažují ze všech stran. Počet hmoždinek na 1 m2 v okrajové oblasti se stanoví u budovy s jedním výškovým pásmem pro desky z izolačního materiálu o rozměrech 500x1000 podle třídy únosnosti hmoždinky pro celkovou výšku budovy a příslušnou větrovou oblast a kategorii terénu podle tabulek v příloze D ČSN. Pro první výškové pásmo (oblast A1) se použijí hodnoty platné pro výšku budovy 15 m, pro druhé výškové pásmo (oblast A2) se použijí hodnoty platné pro celou výšku budovy. Počet hmoždinek na m2 ve vnitřní oblasti plochy (B1, případně B1, B2) se může proti okrajové oblasti snížit nejvýše o 25 %, ale počet hmoždinek na celou desku izolantu musí být vyjádřen vždy celým číslem.
Standardní rozmístění a počet hmoždinek:
- Izolační desky rozměrů 1000x500 mm (EPS, XPS, perimetr) se kotví talířovými hmoždinkami po obvodě a do plochy. Minimální množství hmoždinek, aby deska byla zakotvena po obvodě i v ploše, je 6 ks/m2.
- V oblasti nároží a atiky se počet hmoždinek zvyšuje.
- 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 lepicí 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.
Specifika kotvení různých izolačních materiálů:
- Kotvení desek Isover TF Profi (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!
- Kotvení desek Isover NF 333 (s kolmou orientací vláken, 333 × 1200 mm): Kotví se vždy s roznášecím talířkem o rozměru 140 mm. Umístění hmoždinek se volí tak, aby netvořily souvislý pruh.
- Kotvení expandovaných polystyrenů (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.
Tabulka doporučených velikostí talířků a kotvení pro různé typy roštů a materiálů:
| Typ roštu / Bez roštu | Typ materiálu | Způsob kotvení | Velikost talířků | Poznámky |
|---|---|---|---|---|
| Kazetový rošt 600 mm | Isover Uni, Isover Aku, Isover Woodsil (měkké materiály) | Není třeba kotvit vůbec. | Není potřeba | - |
| Vodorovný rošt 600 mm | Isover Uni, Isover Aku, Isover Woodsil, Isover Panel Płyta Plus (Isover Multiplat 34 NT) (měkké materiály) | Není potřeba kotvit vůbec, případně 2 hmoždinkami na desku. | Dle tabulky níže | - |
| Vodorovný rošt 1200 mm | Izolační desky (600 × 1200 mm) | Kotvit do rohů vnitřních polí, nebo kombinovaně do pole a hrany (se zvětšeným talířkem). | Zvětšený talířek | - |
| Svislý rošt 600 mm | Desky minerální izolace | Rozepřou se mezi svislý rošt, případně se přikotví. | Dle tabulky níže | - |
| Bez roštu (bodový nosný rošt) | Desky tepelné izolace (600 × 1200 mm) | 3 základními hmoždinkami na desku do pole, nebo hmoždinkami se zvětšeným talířkem na hrany. | Zvětšený talířek | V počtu 4-5 ks/m2. |
Zapuštěná montáž hmoždinek pro eliminaci tepelných mostů
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.
Čtěte také: Podrobný průvodce vazníkovými konstrukcemi
Postup zápustné montáže hmoždinek (např. Baumit E):
- 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. 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.
- Hloubka vrtu: Hloubka vrtaného otvoru je součet tloušťky izolantu, lepicí hmoty, nenosné vrstvy plus kotevní hloubka podle typu podkladu prodloužená o 10 mm. 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).
- 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.
- Příprava pro zapuštění: Pomocí kovové frézky ZOFITHERM KF65 vytvoříme přesný vyhloubený prostor v polystyrenu, kam se hmoždinka zapustí. Hloubka frézování je 15 mm.
- Osazení hmoždinky: Do vyvrtaného a vyfrézovaného otvoru vložíme hmoždinku (např. WKTHERM S8 nebo ejotherm STR U 2G). Ta by měla lehce zapadnout bez nutnosti násilného vtlačování. 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 při jedné operaci. Proces montáže končí automaticky dosednutím otočného dorazu nástroje na povrch izolantu.
- Upevnění hmoždinky: 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.
- Zakrytí hmoždinky: Po ukotvení hmoždinky zakryjeme otvor šedou polystyrenovou fasádní zátkou ZOFITHERM EPS 15 x 65 mm nebo systémovou zátkou ze stejného materiálu, jako je izolant. Před aplikací doporučujeme nanést malé množství lepidla, například ZOFITHERM Profi PU Fix, což zajistí lepší stabilitu zátky. 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.
- Dokončení: Po zaschnutí lze zátku přebrousit do roviny s fasádou. Po montáži všech hmoždinek a jejich zakrytí zátkami se celý povrch tepelné izolace přebrousí do dokonalé roviny.
Zapuštěná montáž s víčkováním maximálně eliminují vykreslování hmoždinek.
Kotvení těžkých předmětů a konstrukcí přes izolaci
Upevňování do izolačních desek nebo na zateplené fasády klade na kotevní prvky speciální požadavky. Kotva nesmí vytvářet tepelné mosty a přitom musí zatížení přenášet bezpečně do stavební konstrukce.
- Lehké předměty: Lze upevnit jen do desek tepelné izolace pomocí speciální hmoždinky FID.
- Střední zatížení: Se bezpečně ukotví pomocí distančních kotev s plastovými hmoždinkami TherMax 8 a 10.
- Těžké předměty: K upevnění těžších předmětů vystavených zatížení větru je ideální kotva pro distanční montáže TherMax 12 a TherMax 16, které se lepí certifikovanými chemickými injektážními maltami.
Hmoždinka Fischer Thermax je určena pro kotvení těžkých předmětů a konstrukcí do zateplení bez tepelného mostu. Skládá se z:
- Závitové tyče z pevnostní oceli (třídy 8.8) pro ukotvení do zdi pomocí chemické malty.
- Nastavitelné závitové tyče pro snazší montáž markýzy.
- Vysokopevnostního kuželu vyrobeného z plastu se skelnými vlákny s nosností 25kN (2,5 tuny).
- Samořezného kuželu, který si při montáži vyfrézuje otvor přes omítku do izolace.
- Kuželu ze speciálního vysokopevnostního plastu přerušujícího tepelný most.
- Materiálu nerez ocel.
- Závitového svorníku s nastavitelnou užitnou délkou, díky které nejsou žádné přesahy přes matici.
Normy a předpisy
Upevnění kontaktních zateplovacích systémů (ETICS) v nichž tvoří tepelnou izolaci desky z pěnového polystyrenu EPS nebo z minerální vlny MW se navrhuje dle ČSN 73 39 02 - Vnější tepelně izolační kompozitní systémy (ETICS) - Návrh a použití mechanického upevnění pro spojení s podkladem. Norma ČSN 73 29 02 navazuje na ČSN 73 29 01 a podrobně specifikuje postup při návrhu mechanického upevnění ETICS hmoždinkami pro systémy s charakteristickou plošnou hmotností vnějšího souvrství nejvýše 20 kg/m2. Při návrhu hmoždinek projektant postupuje v souladu s ČSN 73 29 01, ČSN 73 29 02, ETAG 004, ETAG 014, ČSN EN 1991-1-4 Zatížení konstrukcí Část 1-4: Obecná zatížení-Zatížení větrem a technickou dokumentací ETICS.
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.
Čtěte také: Skatepark pro všechny jezdce v Plzni
tags: #navrh #kotveni #pres #izolaci #zasady