POROTHERM 36,5 Ti – cihla s perlitovou výplní dutin
Společnost Wienerberger Cihlářský průmysl, a.s. uvedla na trh v ČR tepelně izolační cihly určené do obvodových stěn, jejichž dutiny jsou vyplněny hydrofobizovaným expandovaným perlitem. Výrobek nese označení POROTHERM 36,5 Ti. Tepelná izolace integrovaná přímo do nosného prvku, tedy dutin cihel, otevírá nové perspektivy jak pro cihelné zdivo, tak pro sytém jednovrstvého zdění. Nová cihla s sebou nese i významná zjednodušení při zpracování na stavbě.
S tepelnou vodivostí 0,09 W/(mK) je POROTHERM 36,5 Ti řazen vlastně mezi tepelné izolační materiály. Ve výstavbě tyto cihlové bloky pro tloušťku neomítnuté zdi 365 mm plnohodnotně zastoupí dnes klasický typ POROTHERM 44 Si navržený pro tloušťku 440 mm.
Pozoruhodné řešení
Převratnost řešení spočívá v tom, že se pomocí tepelné izolační výplně dutin podařilo zásadně eliminovat převažující sálavou složku prostupu tepla dutinami, která se uplatňuje spolu s vedením tepla vzduchem. Sálání a vedení tepla v dutině byly nahrazeny významně slabší tepelnou vodivostí perlitu.
Podle [1] je při 24 °C součinitel tepelné vodivosti expandovaného perlitu 0,04 až 0,06 W/(mK) v závislosti na objemové hmotnosti. Pokud výrobce použije perlit s nejnižším součinitelem tepelné vodivosti, je z tab. 1 je patrné, že perlitem vyplněná dutina má lepší tepelnou izolaci (až na technicky nerealizovatelný případ dutin a stěn s tloušťkou do 3 mm). Dutiny cihel vyplněných expandovaným perlitem mohou být libovolně silné, čímž se jejich technické navrhování zjednoduší.
U cihel s prázdnými dutinami je nutné hledat kompromis mezi protichůdnými požadavky na tepelnou izolaci (co nejtenčí dutiny i stěny mezi nimi) a únosností (co nejsilnější stěny). POROTHERM 36,5 Ti s vyplněnými dutinami a stěnami větší tloušťky nabízí vedle lepší tepelné izolace i významně lepší návrhovou pevnost v tlaku 1,0 N/mm2 při pevnosti cihel více než 7 N/mm2. Pro srovnání – bloky POROTHERM Si mají návrhovou pevnost zdiva 0,65 MPa při pevnosti cihel 6 MPa.
Perlit je přírodní křemičitý materiál sklovité (amorfní) struktury, který vznikl mořskou vulkanickou činností. Obsahuje od 2 do 6 % vázané vody. Na rozdíl od jiných vulkanických skel surový perlit při rychlém ohřátí na vhodnou teplotu uvnitř intervalu měknutí expanduje až na dvacetinásobek původního objemu. Děje se tak většinou při teplotách nad 900 °C díky rozpínání teplem uvolněné vodní páry [1].
Méně vrstev, více užitku
Nový koncept cihel s integrovanou tepelnou izolací v dutinách ovlivní rozhodování, z čeho a jak se má vůbec stavět. „Chceme prostý zděný dům, zateplený dům nebo dřevostavbu?," klade si otázku nejedna rodina. Jelikož je vždy nutné splnit požadavky na statiku, neobejde se žádná nosná obvodová stěna bez pevného a tuhého hmotného materiálu. Tradiční materiál cihla dnes v podobě bloků POROTHERM 36,5 Ti nabízí hodnotu součinitele prostupu tepla na úrovni 0,23 W/(m2K) jako jednoduchá, oboustranně omítnutá stěna. U běžných způsobů výstavby se této hodnoty dosahuje jen s dodatečnou vnější izolací stěn, např.
- Stěna z betonu 25 cm silná, λ = 1,0 W/(mK), musí mít dodatečnou tepelnou izolaci tloušťky 15 cm,
- stěna z měkkého rostlého dřeva 25 cm, λ = 0,16 W/(mK), musí mít dodatečnou tepelnou izolaci 10 cm,
- stěna z měkkého rostlého dřeva, λ = 0,16 W/(mK) by bez tepelné izolace by měla tloušťku 65 cm!
Cihlové bloky POROTHERM 36,5 Ti nepotřebují díky perlitové výplni žádnou dodatečnou izolaci. To šetří náklady, energii a čas při výstavbě. Zdivo z nich si uchovává všechny tradiční hodnoty:
- masivní, jednoduché,
- osvědčené, s dlouhou životností,
- vynikající schopnost akumulace tepla.
Vysoká tepelná ochrana
Bloky POROTHERM 36,5 Ti nabízejí v součtu stavebně-fyzikálních výhod zvlášť inteligentní řešení tepelné izolace orientované na budoucnost. Spojují výhody různých materiálů v jediné cihle. Náročné, vrstvené stěnové konstrukce činí nadbytečnými.
| POROTHERM 36,5 Ti pro nízkoenergetické domy | |
| Tloušťka stěny [cm] | 36,5 |
| Délka × šířka × výška [mm] | 248 × 365 × 249 |
| Objemová hmotnost vč. perlitové výplně [kg/m3] | 650 |
| Výpočtová hodnota součinitele tep. vodivosti [W/(mK)] | 0,09 |
| Součinitel prostupu tepla stěny s omítkami [W/(m2K)] | 0,23 |
| Výpočtová únosnost zdiva v tlaku (podle EN 1996-1-1) [N/mm2] | 1,0* |
| Faktor difúzního odporu | 5/10** |
| Požární odolnost stěny s omítkami (podle EN 13501-2) | REI 180 DP1 |
Tab. 2: Základní stavebně fyzikální a technické vlastnosti cihel POROTHERM 36,5 Ti. * hodnota stanovená zkouškami, ** první číslo uvádí faktor difúzního odporu za sucha a druhá hodnota je v případě, že v cihle dochází ke kondenzaci.
Součinitel prostupu tepla obvodovou stěnou 0,23 W/(m2K) je o 40 % lepší, než je požadavek ČSN 73 0540-20,tedy UN,POŽ = 0,35 W/(m2K). Cihla POROTHERM 36,5 Ti je ideální pro výstavbu domů s nízkou spotřebou energie.
Masivní, tepelně akumulující a zároveň vysoce tepelně izolační stěny zajišťují nejlepší prostorové klima, vysokou protihlukovou ochranu a vynikající protipožární ochranu.
Tepelně technické vlastnosti stěny POROTHERRM 36,5 Ti ve srovnání se stěnami z jiných materiálů snadno určíte v programu Výpočet tepelného prostupu, odporu a tepelné vodivosti zdiva.
Ochrana před vlhkem
Pro vyschnutí zdiva jsou, kromě proměnlivých vnějších podmínek, určující vysoká kapilární vodivost a nízký difúzní odpor pro vodní páru. Cihly POROTHERM 36,5 Ti spojují obě vlastnosti. Starají se tak o suché obvodové stěny a tím také přispívají k příjemnému prostorovému klimatu.
Expandovaný perlit použitý pro výplň dutin cihel POROTHERM 36,5 Ti je trvale hydrofobizován látkou, která zároveň zajišťuje soudržnost perlitové výplně a její adhezi se stěnám. Perlit bez hydrofóbní úpravy je nasákavý v případě promrznutí nasáklé tvarovky hrozí její poškození.
Žádné škodlivé látky v cihle
Cihly plněné perlitem prošly také zkouškou v Institutu stavební biologie Rosenheimu, SRN na mnoho druhů škodlivých látek. Výsledkem bylo – podle přísných směrnic Institutu – že zkoumaný cihelný materiál neobsahuje žádné podezřelé látky. Mimo jiné se prověřovaly radioaktivita, biologická snášenlivost (test Ames), riziko vzniku rakoviny a dále přítomnost kovů včetně těžkých, rozpouštědel a vonných látek, biocidů, polychlorovaných bifenylů, DDT, změkčovadel a formaldehydu.
Závěrem je, že POROTHERM 36,5 Ti je produkt umožňující zdravé bydlení a zároveň splňující požadavky na ochranu životního prostředí.
- Zjednodušené navrhování a realizace díky jednoduché masivní stěně bez vnějších tepelněizolačních kompozitních systémů.
- Vynikající tepelná izolace pro všechna roční období.
- Úsporné, výhodné, jednoduché a rychlé zdění v systému přesných tepelněizolačních broušených bloků.
- Rychlejší doba vysychání díky maltě pro tenké spáry a hydrofobizované (vodu odpuzující) perlitové výplni.
- Žádná měkká, zranitelná vnější stěna (izolace) a tím potenciálně méně poškození a nižší náklady na údržbu.
- Úspora nákladů díky lepší tepelné ochraně a nízké spotřebě energie.
- Lepší zachování hodnoty na základě vysoké životnosti a energeticky úsporného způsobu užívání cihlové výstavby. Při dalším prodeji domu se projeví zvláštní hodnota cihlového masivního domu.
- Obvodové stěny bez škodlivých látek, hniloby, napadení hmyzem a ptactvem.
- Ve stěně není žádný plast ani odpad zatěžující životní prostředí a zdraví.
- Vysoká požární odolnost. POROTHERM 36,5 Ti je nehořlavý, žáruvzdorný (s požární odolností podle EN 13501-2, REI 180 DP1).
- Lepší ochrana proti vnějšímu hluku díky kombinaci cihly a perlitu, tj. zvuk odrážejícího a tlumicího materiálu.
- Broušené cihly zjednoduší a urychlí výstavbu
- Nová ekonomická cihla Porotherm pro jednovrstvé zdivo: špičkové vlastnosti za rozumnou cenu
- Nové služby pro stavby z POROTHERMU – dopracování statiky stropu
- POROTHERM – škála špičkových výrobků a systém vzdělávání pro odborníky i samotné stavebníky
- Zdicí systém POROTHERM
Další výhody
Navíc stěny z prvků POROTHERM 36,5 Ti mají vysokou neprůstřelnost. Materiály či konstrukce se označují jako tlumící průstřel, když zabraňují průniku střel. Střelecký úřad v Ulmu (SRN) prováděl střelecké zkoušky na zdivu POROTHERM 36,5 Ti s omítkami a přiřadil mu třídu odporu FB7 NS podle EN 1522, což odpovídá nejvyšší třídě pro tlumení výstřelu u dlouhých zbraní.
Jednoduchá výstavba
Krátce se ještě zastavme u techniky zpracování cihel POROTHERM 36,5 Ti. První vrstva se usadí jako broušené cihly do čerstvého maltového lože ze zakládací malty POROTHERM Ti, viz obr. 2. Aby se zabránilo vzlínání, vloží se do maltového lože hydroizolační vrstva (např. vyztužený pás pískované střešní asfaltové lepenky). Maltová vrstva musí být svisle a vodorovné přesně vyrovnaná, nejlépe pomocí vyrovnávací soupravy. Pokud by bylo vyrovnané maltové lože již ztuhlé, nanese se těsně před usazováním první vrstvy jedna vrstva malty pro tenké spáry.
Další vrstvy cihel se usazují na maltu pro tenké spáry nanesenou celoplošně na spodní řadu cihel pomocí maltovacího vozíku, obr. 3 a obr. 4.
Při napojování rohů se pera napojované cihly zednickou lžicí dodatečně opatří maltou pro tenké spáry, viz obr. 5. Pro dosažení vazby zdiva se při tloušťce stěny 36,5 cm používají jen základní tvary cihel. Schéma napojení rohů pro dvě vrstvy nad sebou je na obr. 6.
Cihly POROTHERM 36,5 Ti lze pro vytvoření výškového vyrovnání snadno řezat až na minimální tloušťku vyrovnávací cihly 6 cm, viz obr. 7. Usazení uříznuté vyrovnávací cihly např. v oblasti okenního parapetu, viz obr. 8, zamezí vzniku tepelných mostů. U okenních parapetů se musí stěna vhodně zakrýt, např. pásem asfaltové lepenky a dodatečnou vrstvou malty. Parapet je tak chráněn ve fázi výstavby před deštěm a sněhem a vznikne rovná plocha pro řádné napojení okna. Pro vyrovnání svislých stěn, např. u parapetu, je možné uříznout cihlu délkově, sklouznutím řezné plochy po perech sousední cihly vyškrábat v uříznuté cihle drážky a bez použití malty ve styčné spáře usadit vyrovnávací cihlu bez tepelných mostů (obr. 9).K upevnění oken a balkonových dveří se použijí samořezné šrouby. Předvrtání otvoru se provede v potřebné délce, viz obr. 10, víceúčelovým vrtákem o průměru 6 mm z tvrdokovu bez rázového mechanismu (příklepu). Vyrovnaným a zafixovaným rámem vedeme šrouby a zašroubujeme je přímo v předvrtaném otvoru v parapetu. Samořezný závit zajistí potřebné uchycení. Hmoždinky nejsou nutné.
Další podrobnosti týkající se zpracování cihelného systému s perlitovou výplní dutin uvedeme v dalších vydáních tohoto časopisu.
Téma: Cihlové domy a stavby
Literatura a zdroje:
[1] www.perlite.net, firemní internetové stránky od American Perlite Company, North Hollywood, CA, USA.
Související odkazy a doplňky:
POROmetr − porovnejte úspory se stěnou POROTHERM.
Stavebníci, kteří staví z POROTHERMU, mohou díky pomůcce od společnosti Wienerberger zjistit, na jaké výdaje se připravit a zda má vůbec smysl zateplovat nebo raději investovat do kvalitních oken. Na základě informace o velikosti vnější stěny domu POROmetr snadno vypočítá, kolik tepla "uteče" zdmi a kolik.Vliv oken na tepelnou náročnost obvodové stěny
Vliv oken na tepelnou náročnost celé stěny z tepelně izolačních cihel POROTHERM je větší, než jak bývá známo. Proto je místo zateplení takové stěny účinnější a často levnější volit okna pro pasivní nebo nízkoenergetické domy s hodnotou UW od 0,5 do 0,85 W/(m2K)) místo standardních oken (UW = 1,3) nebo normou ještě přípustných (UW = 1,7). Ukazuje to program Vliv oken na tepelnou náročnost obvodové stěny, kde jsou přednastaveny U-hodnoty pro zdivo z cihel POROTHERM 36,5 Ti (0,22 W/(m2K)).
