Keramické fasády
Fasáda domu reprezentuje a vypovedá o architektonickom štýle a poňatí návrhu budovy. Vytvára obalovú konštrukciu navrhnutej kompozície hmoty objektu, reflektuje geometrické členenie priečelia budov a použitými materiálmi, štruktúrou a farbou povrchu ovplyvňuje celkový architektonický výraz objektu.
Vlastnosti základných druhov konštrukčných systémov fasád z hľadiska tepelnej techniky
Funkčným a architektonicky estetickým konštrukčným systémom v oblasti fasád, ktorý zatiaľ nie je v našich podmienkach príliš rozšírený, je systém takzvaných odvetraných fasád.
Rozdiel oproti klasickým kontaktným systémom (kontaktným omietkam) spočíva v schopnosti odvádzať difundujúce vodné pary, ktoré sa hromadia v murive v jesenných až jarných mesiacoch, do vonkajšieho prostredia. K vzniku najväčších rozdielov teplôt, a teda k najväčšiemu riziku kondenzácie vodnej pary vo vrstvách obvodovej steny, dochádza v zimnom období. Práve tieto fasády pri správnej materiálovej skladbe (hlavne tepelnoizolačnej vrstvy) v zimnom období výrazne eliminujú kondenzáciu vodnej pary. Pre letné obdobie je síce charakteristická vyššia absolútna vlhkosť vzduchu (nižšia relatívna vlhkosť), ale táto sa z dôvodu vyšších teplôt v exteriéri, ale aj v interiéri budov ako sú teploty rosného bodu do konštrukcií nedostáva, a preto ku kondenzácii v konečnom dôsledku nedochádza.
Pôsobením slnečného žiarenia sa obvodová stena ohrieva na pomerne vysokú teplotu a vodná para sa vďaka tomu z muriva, prípadne minerálnej alebo sklenej vlny odparuje do exteriéru. Problém môže nastať pri kontaktnom systéme fasády na obvodovej stene orientovanej na severnú svetovú stranu, ktorá sa oproti ostatným stenám dostatočne neohrieva.
Ďalším druhom fasádneho systému je kontaktný tepelnoizolačný systém. Tepelnú izoláciu možno umiestňovať buď z interiérovej, alebo exteriérovej strany. Z hľadiska životnosti obvodových stien, napríklad z betónu, tehál alebo plynosilikátových tvárnic sa uprednostňuje umiestnenie tepelného izolantu z exteriérovej strany, čím sa obvodová stena chráni proti vzniku zmrazovacích cyklov. Ak sa na zateplenie použije tepelná izolácia z penového polystyrénu, väčšinou dochádza ku kondenzácii vodnej pary na rozhraní tepelnej izolácie a muriva, a tým sa kondenzát hromadí v obvodovej stene. V prípade použitia tepelnej izolácie z minerálnej alebo sklenej vlny kondenzácia vodnej pary vo väčšine prípadov nevzniká a ak nastane, tak z dôvodu nižšej hodnoty faktora difúzneho odporu tepelného izolantu sa môže skondenzovaná vodná para lepšie odvádzať do exteriéru.
Odvetraná fasáda so zaveseným keramickým obkladom
Účinný systém na odvod skondenzovanej vodnej pary predstavuje systém odvetranej, alebo inak nazývanej predsadenej, závesnej fasády. Medzi konštrukciou obvodového muriva s tepelnou izoláciou a predsadeným nosným roštom so zavesenými doskami sa nachádza odvetraná vzduchová vrstva (obr. 1). V tejto vrstve vzniká prúdenie vzduchu, takzvaný komínový efekt, a to vďaka rozdielnej teplote vzduchu v medzere a vonkajšieho vzduchu (obr. 2). Prúdiaci vzduch odvádza z tepelnej izolácie vlhkosť s väčšou účinnosťou, ako v prípade kontaktných fasádnych systémov. K odvádzaniu vlhkosti dochádza čiastočne aj v zimnom období, keď teploty vystúpia nad bod mrazu, ako aj na severnej strane fasády. Tým nedochádza k zhoršeniu stavebnofyzikálnych vlastností a k zníženiu tepelného odporu obvodovej konštrukcie. Systém je tak vhodné uplatniť na stavebných objektoch navrhnutých a realizovaných v pasívnom štandarde. Ďalšou výhodou je, že ide o suchý spôsob výstavby, čím sa do stavby nezanáša ďalšia stavebná vlhkosť.
 |
 |
| Obr. 1 Hrúbka fasády závisí od navrhovanej hrúbky tepelnej izolácie | Obr. 2 Ochrana vzduchovej medzery proti vetru 1 – vertikálna veterná bariéra pozdĺž vertikálnej hrany budovy aplikovaná podľa NTA (BIFI) a DIN 18516, 2 – tesnenie, 3 – vertikálny externý rohový profil s tesnením a spojovací profil, 4 – stredový spojovací profil, 5 – podporný profil, 6 – trvalé vetranie, 7 – vertikálny podporný externý profil, 8 – kotva každých 60 cm, vzdialenosť od hrany závisí od typu kotvy, aká sa navrhuje |
Dôležitým predpokladom zabezpečenia funkčnosti prevetrávanej fasády je okrem realizácie prevetrávanej vzduchovej medzery aj použitie vhodného tepelnoizolačného materiálu (minerálna alebo sklená vlna) a použitie kvalitného obkladového materiálu, odolného proti zmrazovacím cyklom, slnečnému UV žiareniu, zmenám teplôt počas roka, zrážkovej vode, vlhkosti vzduchu, baktériám, plesniam a mechanickému namáhaniu. Použitím predsadenej fasády v kombinácii s minerálnou vlnou sa zároveň dosahuje vyššia akustická ochrana (vyšší index vzduchovej nepriezvučnosti) vnútorných priestorov.
Vlastnosti a výhody keramického obkladu
Keramický obklad sa vyrába z pálenej keramiky, ktorá sa vypaľuje pri teplote 1 250 °C, vďaka čomu má pri hrúbke 26 mm nasiakavosť nižšiu ako 6 %. Keramické dosky sa vyrábajú až do rozmerov 2 000 × 600 mm. Ide o pevný a tvrdý materiál s požiarnymi parametrami A1-s1, d0. Keramická doska má zanedbateľnú objemovú rozťažnosť, je odolná proti zrážkovej vode, vlhkosti, plesniam, baktériám, mrazu, chemickým látkam a UV žiareniu. Na trhu možno nájsť keramické fasádne dosky s antigrafitovou úpravou, ktorá sa realizuje už počas vypaľovania dosiek v peciach. Znečistenú dosku s takouto úpravou stačí umyť jarovou vodou, alkoholovým roztokom alebo čistiacim roztokom určeným výrobcom. V porovnaní s dodatočnou antigrafitovou úpravou je táto antigrafitová úprava, ktorá sa realizuje už pri výrobe obkladu, trvalá počas celej životnosti. Dodatočná úprava predstavuje nanesenie penetračného náteru, ktorý sa vpíja do keramickej dosky. Po 2 až 3 rokoch dochádza často k zasoleniu takto ošetreného obkladového materiálu, teda k vzniku soľných výkvetov väčšinou viditeľných pod celou plochou aplikovaného náteru. Na povrchu obkladu sa vytvára biely film, čo spôsobuje farebné odlíšenie od častí, ktoré nie sú natreté. Nevýhodou dodatočnej ochrany je aj nutnosť jej obnovy každé 3 až 5 rokov alebo po každom odstránení grafitov.
 |
 |
| Obr. 3 Nosný raster keramickej fasády | Obr. 4 Systém kotvenia keramického obkladu na fasádu |
Spôsob a možnosti použitia
Fasádne keramické dosky sa osadzujú na nosný raster (obr. 3, 4). Na nosnú obvodovú konštrukciu sa prichytávajú bodové oceľové kotvy cez termopodložku (obr. 5) a na tieto kotvy sa následne pripájajú vertikálne profily. Do úvahy prichádza aj skoršie osadenie horizontálnych profilov a cez ne následne vertikálnych profilov. Tento dvojitý raster sa používa v prípade realizácie hrubšej tepelnej izolácie na budove. Po vyhotovení vertikálnych profilov sa na ozuby upevňujú keramické obkladové dosky. Voľba typu nosného profilu závisí od požadovanej veľkosti a vyhotovenia horizontálnych a vertikálnych škár (obr. 6). Do vertikálnych škár možno vložiť špeciálny dvakrát zalomený profil, ktorým sa vytvára ich výplň. Výhodou závesného systému je možnosť výmeny zničeného kusu, bez potreby demontáže väčšej súvisiacej plochy (obr. 7). Výmenu možno realizovať nadvihnutím a vysunutím obkladovej dosky. Keramický obklad možno osadiť aj na väzbu.
Obr. 6 Príklady vertikálneho kotvenia
Použitie
Závesné keramické dosky možno použiť na vyhotovenie odvetranej fasády administratívnych budov, budov občianskej vybavenosti, obchodných domov, rodinných domov, priemyselných a výrobných objektov, skladovacích hál, poľnohospodárskych objektov a podobne. Nevýhodou tohto typu závesnej fasády je, že nie sú vhodné na rekonštrukciu historických budov, pri ktorých pamiatkový úrad požaduje zachovanie pôvodnej fasády a s tým súvisiacich dávnejšie používaných materiálov a omietok.
Aplikačný postup
Obklad možno zavesiť na drevený, hliníkový alebo pozinkovaný nosný systém. Pre tieto jednotlivé druhy materiálov sú charakteristické rozličné možnosti použitia. Drevený nosný systém s doplnkovými hliníkovými profilmi možno použiť len do výšky objektu 9 m. Pre väčšie výšky objektov treba použiť hliníkový alebo pozinkovaný nosný systém. Výhodou drevených roštov v porovnaní s ostatnými je menšia tepelná objemová rozťažnosť a nižšia cena. Ich nevýhodou je použitie do obmedzenej výšky objektu a nižšia trvanlivosť.
Nerovnosti povrchu možno vyrovnať rozličnými dĺžkami oceľových kotiev, vďaka čomu nie je nutné dodatočné vyrovnanie podkladu.
Obr. 8 Detail ukončenia keramickej fasády pod parapetom okna
Riešenie detailov
Nárožie budovy možno v mieste styku keramických dosiek riešiť ich orezaním do príslušného uhla, väčšinou do 45°.
Aby sa zabezpečilo prúdenie vzduchu, musí sa v mieste sokla, pod parapetom okna (obr. 8), v nadpraží okna a pod atikou vyhotoviť výfukový otvor. Tento otvor treba zaklopiť hliníkovým mriežkovým roštom, ktorý pôsobí ako ochrana proti vniknutiu hmyzu.
Záver
Nedostatočné zameranie stavby pred montážou nosných roštov (takzvaných okenných otvorov, nároží, ríms, soklov a podobne), ako aj odchýlky rovinnatosti závesného systému sú dôvodom predĺženia montáže a vzniku problémov pri nej. Rovnako treba pri montáži klásť dôraz na priebežnosť odvetranej vzduchovej vrstvy, ktorá by mala byť v závislosti od výšky budovy široká 25 až 50 mm. Nemalo by sa zabudnúť na to, že v tejto vrstve by sa mali osadiť priečne priehradky, ktoré zabránia tvorbe nadmerného komínového efektu a šíreniu ohňa vo vzduchovej vrstve v prípade požiaru (odporúča sa každé tri podlažia).
Dodržaním aplikačných postupov možno keramickým obkladom vytvárať zaujímavé a funkčné riešenia fasád (obr. 9 a 10).
Obr. 10 Realizácia St George Island
TEXT: Ing. David Hahn
OBRÁZKY a FOTO: EBM Co.
Ing. David Hahn je produktovým manažérom fasádnych systémov firmy EBM Co., s. r. o.
Recenzoval Ing. Boris Vavrovič, PhD., ktorý pôsobí na Katedre konštrukcií pozemných stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave.
Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.
