Tepelné mosty v železobetonových konstrukcích a jejich řešení

Tepelný most je tepelně vodivou oblastí ve stavebním prvku nebo konstrukci ve směru teplotní spádnice, skrze níž snadněji vede teplo (ať již z důvodů materiálových nebo konstrukčních), než v jiných místech stavebního prvku nebo konstrukce. Z důvodu vyššího prostupu tepla tepelným mostem dochází k vyšším ztrátám tepla a dále ke snížení povrchové teploty na vnitřní straně stěn v blízkosti tepelného mostu, což bývá příčinou výskytu některých tzv. vlhkostních poruch.

Řešení tepelných mostů u konzol

Klasickým typem konstrukce, u níž dochází ke vzniku tepelného mostu, jsou vykonzolované železobetonové části objektů (a nejen ty), u kterých se jedná o kombinaci geometrických tepelných mostů (efekt ochlazovacích žeber) a materiálových tepelných mostů (beton, výztuž).

U konstrukcí s neřešenými tepelnými mosty dochází ke zvýšené spotřebě tepelné energie, která se projevuje únikem tepla, jak je zřejmé z termovizního snímku, ke snížení prostorové teploty v oblasti tepelných mostů a k termicky podmíněným trhlinám v přileh-lých konstrukcích. Sekundárními důsledky je vznik vlhkých míst na vnitřních stranách zdí, vznik nebezpečí přítomnosti plísňových škůdců, další zhoršení tepelné izolace u vlhkých konstrukčních materiálů a omezení pohodlí uživatelů objektů. Rostoucí význam tepelných mostů je zohledněn i v platné tepelně technické normě ČSN 73 0540.

Obr. 1: Termovizní snímek železobetonové konstrukce balkonu s neřešeným tepelným mostem, který zasahuje zvenku hluboko do vnitřní stropní konstrukce. Železobetonová deska vetknutá do obvodové konstrukce vytváří tepelný radiátor o velké ploše, kterým uniká zevnitř do venkovního prostoru velké množství tepla.

Řešením problematiky tepelných mostů se zabývají zahraniční firmy, z nichž je ve vývoji, v sortimentu a uplatňování prvků, které řeší tepelné mosty, na vedoucí pozici firma Schöck, sídlící v Baden-Baden v SRN, která vyrábí prvky Isokorb^® už cca 35 let a neustále je vyvíjí. Důležitou vlastností všech prvků Schöck Isokorb^® je možnost jejich provedení s požární odolností až 90 min.

V sortimentu firmy Schöck jsou v první řadě prvky řešící tepelný most v materiálovém přechodu beton-beton. Jsou to prvky Isokorb^® KX, KF – pro vykonzolované desky, pro kloubově uložené desky pak Isokorb^® V a Q. Pro detail přerušení ve vnitřních polích jsou prvky Isokorb^® D (±M, ±Q), pro tvarově atypické konstrukce konzol pak prvky Isokorb^® KX-HV, KX-BH, KX-WO, KX-WU. Další případy specifických detailů atik, parapetů či krátkých konzol řeší prvky Isokorb^® A, F a O, nebo stěnové nosníky Isokorb W a konzoly průvlaku Isokorb^® S. Všechny druhy Isokorbů se dají provést v atypickém „Sonder" provedení, dle požadavku odběratele.

Dalším materiálovým přechodem je beton v kontaktu s ocelovou konzolou – Isokorb^® KS, pro kloubově uložený ocelový nosník pak Isokorb^® QS, s variantou připojení dřevěné konzoly (prostřednictvím přídavného zámečnického výrobku) prvky Isokorb^® KSH a QSH. Variabilnost konstrukčně materiálových modelů uzavírá přerušení tepelných mostů v čistě ocelových provedeních, kde je konzola řešena prvkem Isokorb^® KST a kloubové uložení prvkem Isokorb^® QST. Návrh prvků Isokorb usnadňuje originální software vyvinutý firmou Schöck.

Obr. 2: Dalším materiálovým přechodem je beton v kontaktu s ocelovou konzolou.

Důkazem neustálé inovace je i nová vývojová řada prvků Isokorb^® s novým tlačeným modulem HTE z vyztuženého vysokopevnostního drátkobetonu s umělohmotným pouzdrem, které zaručuje bezporuchový průběh pohybu a opět snižuje tepelné ztráty až o 30 % oproti předešlému modelu. Tímto vylepšením se prvek Isokorb^® po technické stránce ještě více vzdálil konkurenčním výrobkům, které používají pro přenos tlaku nerezový trn. Tato řada, společně s předchozím modelem tlačeného ložiska typu BDL, se vyznačuje úsporným konstrukčním řešením smykové a tlačené výztuže, což umožňuje rychlou a jednoduchou manipulaci s prvky Isokorb^® na stavbách.

Isokorb KX s HTE tlačeným modulem

Prvky Isokorb^® KX HTE jsou opět koncipovány pro přerušení tepelných mostů ve vykonzolovaných balkónových deskách. Jejich standardní typová řešení jsou pro desky tloušťky 16 až 25 cm a pro deklarované únosnosti, tj. Isokorb^® KX 6/7 až Isokorb^® KX 14/12 Q8. Tyto prvky je možno vyrobit i pro desky větších tlouštěk, pro desky s vyšším momentovým namáháním (až do typu Isokorb^® KX 20/10), pro desky s vyšším smykovým namáháním (až do prvku se smykovou výztuží profilu 12 mm – Isokorb^® KX Q12) a pro desky s oboustranným smykovým namáháním (typy Isokorb^® KX Q+Q).

Prvky Schöck Isokorb^® KX se vyznačují změnou v konstrukčně-materiálovém řešení tlačených prvků. Tyto jsou na rozdíl od předchozí řady s moduly DQ, kdy byly tvořeny nerezovou ocelí z materiálu 1.4571 stupně pevnosti K700, vytvořeny z vysokopevnostího betonu B160 s ocelovými mikrovlákny. Tažená a smyková výztuž jsou opět tradičně provedeny z nerezové oceli BSt 500 NR a stavební oceli BSt 500 S, které jsou navzájem spojeny patentovaným odporovým svarem. Řešení s pou-žitím vysokopevnostího betonu pro tlačené prvky Isokorbu umožnilo snížit hodnotu součinitele tepelné vodivosti, např. pro prvek Isokorb^® KX 12/7 z hodnoty 0,21 WK^-1m^-1 na hodnotu 0,14 WK^-1m^-1, což je snížení o 30 %.

Tyto Isokorby s betonovými tlačenými prvky se dodávají i pro typ KF (pro filigránové balkónové desky), KX-Eck (vytvoření vnějšího rohu balkónové desky) a u typů KX-HV, BH, WO, WU (u výškově odskočených balkónových desek oproti stropním deskám, nebo kotvených do stěn).

Obr. 3: Přerušení tepelných mostů ve vykonzolovaných balkonových deskách.

Řešení tepelných mostů u paty zdiva

Další konstrukčně materiálovou možností řešení tepelných mostů jsou tvárnice Schöck Novomur^® pro řešení tepelných mostů u „paty zdiva". Zdivo stěn je prakticky ve všech objektech založeno na neizolovaných základech nebo na konstrukcích tepelně neizolovaného nevytápěného suterénu, podzemní garáže apod. Tato oblast problematiky tepelných mostů je odbornou i laickou veřejností značně podceňována. Přitom tepelné mosty v těchto místech stavebních konstrukcí jsou často větší příčinou úniku tepelné energie než tepelné mosty u balkónů. Prvky řady Novomur^® jsou určeny pro zdivo, které nemá ve všech směrech shodné tepelně izolační vlastnosti, což znamená např. pro zdivo z keramických tvárnic.

Obr. 4: Tvárnice Schöck Novomur® pro řešení tepelných mostů u paty zdiva.

Prvky Schöck Novomur^® se vyrábějí ve dvou alternativních provedeních, a to jako Schöck Novomur^®, s nosnou výplní z vysoko-pevnostního betonu se skleněnými vlákny, a jako Novomur^® - light, s nosnou výplní z lehkého betonu. Izolant tvárnice je proveden z Polystyrolu. Tvárnice Novomur^® jsou skladebného rozměru, odpovídajícího 1/2 výšky keramických tvárnic, tj. 12,5 cm, šířky 11,5 cm až 24 cm a délky 0,75 m. Pevnostní třída tvárnic je 6 - 20 MPa, pevnostní třída zdiva je v závislosti na použité maltě a typu Novomuru 1,0 až 1,9 MPa. Hodnota tepelné vodivosti pro tvárnice Novomur^® je 0,25 WK^-1m^-1. Tvárnice jsou hydrofobní a tudíž zajišťují minimální přenos vlhkosti do zdi během výstavby, jakož i po dobu užívání.

Útlum kročejového hluku

Firma Schöck, zabývající se širším sortimentem výrobků, vyrábí a dodává dále prvky pro přerušení akustických mostů a pro přenos smykových sil. U skupiny prvně jmenované se jedná o prvky Schöck Tronsole^®. Ty jsou určeny k řešení detailů přechodu konstrukce železobetonových schodišť do konstrukcí železobetonových stropů (napojení schodišťového ramene a stropní desky), což reprezentují prvky Tronsole T, F a B. Druhou typologií je řešen detail uložení schodišťové železobetonové konstrukce na nosné stěny schodišťového prostoru (napojení mezipodesty nebo schodišťového ramene na schodišťovou stěnu), a to prvky Tronsole^® AZ, AZT v případě monolitických procesů, nebo prefabrikátů Tronsole^® ZF. Detail uložení štíhlých konstrukcí schodišť řeší prvek Tronsole^® QW, kde lze rovněž docílit požární odolnosti vložením protipožární manžety do spáry, pro použití jak v monolitu, tak i v prefabrikaci. Pro ucelení sortimentu je k dispozici prvek Tronsole R, který zvukově odděluje jednotlivé stupnice od konstrukce schodišťového ramene.

Přenos smykových sil

Smyková výztuž proti propíchnutí, která zajišťuje optimální přenos sil a nabízí vysokou míru a jistotu montáže u bezprůvlakových desek, je výrobek Schöck Bole^®. Usnadňuje bednění a armování konstrukcí, dopomáhá k optimálnímu využití prostoru. Hodí se pro stavby monolitické i prefabrikované. Návrh prvků Bole^® se provádí pomocí originálního software firmy Schöck.

Trny Schöck nabízejí spojovací prvek pro přenos smykových sil v dilatačních spárách, který je jistý, promyšlený a jednoduchý. Kompaktní realizace tohoto jednotlivého posuvného trnového systému se hodí jak pro přenos velkých sil – Schöck SLD plus, tak pro použití
u relativně nízkých tlouštěk stavebních dílů – Schöck ESD. Jednoduchý montážní prvek, který je k dostání v různých variantách, včetně možnosti podélného pohybu v dilatační spáře, je tak použitelný v nejrůznějších případech. Vysokou odolnost proti korozi zajišťuje nerezové provedení. Požární odolnost až 90 minut je docílena vložením protipožární manžety do dilatační spáry.

Dodavatel

Firmu Schöck v České i Slovenské republice zastupuje firma Schöck - Wittek s.r.o., která se etablovala na našem trhu v roce 1995. Společně s poradenskou činností a návrhy prvků dodává veškerý sortiment firmy Schöck přímo na místo určení.

Jak je patrno, firma Schöck neustále reaguje na aktuální potřeby trhu a zdokonaluje výrobní řady prvků do železobetonových konstrukcí dle potřeb uživatelů a podle požadavků platných norem, čímž naplňuje své moto „einfach besser bauen" – jednoduše lépe stavět.