Inovatívne materiály a technológie na obnovu obvodového plášťa

V prípade tepelnoizolačného kontaktného systému má význam každá jedna použitá vrstva, pričom platí, že jednotlivé vrstvy by mali byť navzájom kompatibilné a tvoriť jeden ucelený certifikovaný systém. V súčasnosti používané materiály sa od tých používaných pred viac ako 20 rokmi výrazne líšia.

Viac než 60-ročná história slovenských panelových bytových domov a viac než 20 rokov viac či menej úspešných pokusov o ich obnovu predstavuje dnes obrovské množstvo zozbieraných skúseností s používanými stavebnými materiálmi, ich trvanlivosťou, náročnosťou na podmienky pri realizácii či nákladmi na údržbu počas ich životnosti, a to i vo vzťahu k ich obstarávacej cene či dostupnosti na trhu pri realizácii.

Tvorba konštrukčných a architektonických detailov fasády rovnako prešla veľkým vývojom a (ne)vhodnosť niektorých riešení najmä z pohľadu životnosti a prevádzkových nákladov (na údržbu, prípadne opravu porúch), ale aj dlhodobého napĺňania estetických požiadaviek je taktiež dostatočne preverená časom a skúsenosťami. Cez optiku uvedeného možno konštatovať, že lacné nemusí byť vždy výhodné a rozumné použitie progresívnych materiálov a detailov, vychádzajúcich z osvedčených tradičných postupov, avšak prostredníctvom inovatívnych riešení posunutých na novú úroveň, môže byť (a zvyčajne aj je) z dlhodobého hľadiska prínosom.

Tepelná izolácia – jadro systému

Vrstva tepelnej izolácie je jadrom tepelnoizolačného kontaktného systému (ETICS) a napĺňa jeho primárnu funkciu – zabezpečiť tepelnú pohodu vo vnútorných priestoroch s minimálnou energetickou a ekonomickou náročnosťou. Neustále sa zvyšujúce nároky na znižovanie spotreby energie na vykurovanie (v zime), resp. chladenie (v lete) vedú k nárastu používaných hrúbok tepelnej izolácie. Jej hrúbka je v súčasnosti limitovaná technickými možnosťami pri realizácii ETICS. Trendom sa tak stáva používanie progresívnych tepelnoizolačných materiálov s čoraz lepšími tepelnoizolačnými vlastnosťami, pričom výskum neustále pokračuje a hľadá nové materiály, jednoducho, bezpečne a efektívne použiteľné v technológii ETICS, s cieľom dosiahnuť maximálny efekt úspory energie bez negatívnych dosahov na architektonické riešenie či technickú náročnosť realizácie detailov obvodového plášťa.

Porovnanie tepelnoizolačných vlastností vybraných druhov tepelnej izolácie vidieť v tabuľke, pričom sa porovnávala hrúbka potrebná na dosiahnutie odporúčanej hodnoty (v súčasnosti platnej ako normalizovaná hodnota) tepelného odporu R = 4,4 m².K/W bez uvažovania vplyvu podkladu podľa STN 73 0540-2: 2012 Tepelná ochrana budov. Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Časť 2: Funkčné požiadavky. Na splnenie požiadaviek na tepelnú ochranu sa uvažuje pôvodná stavebná konštrukcia spolu s ETICS.

Pevné kotvenie bez tepelných mostov

Kotviace prvky tepelnoizolačných kontaktných systémov prešli podobne ako ostatné komponenty ETICS počas histórie veľkým vývojom. Spolu s vývojom murovacích materiálov, so skúsenosťami z ich používania a neustále sa sprísňujúcimi technickými požiadavkami sa menil tvar kotiev (veľkosť a tvar taniera, dĺžka a profilácia tŕňa, napojenie tŕňa a taniera, tvar kotevnej zóny, pridanie deformačnej zóny), materiál (rôzne typy plastov používané na telo kotvy, rôzne materiály tŕňov), ako aj spôsob ukotvenia v nosnom podklade (zatĺkacie, skrutkovacie).

Rovnako určujúcim sa stalo aj kritérium jednoduchej a bezpečnej realizácie, ktorého význam rastie so zvyšujúcimi sa hrúbkami tepelných izolácií. Okrem komplikovanej realizácie prinášajú so sebou veľké hrúbky tepelnej izolácie aj stavebnofyzikálny problém v podobe tzv. bodových tepelných mostov, ktoré predstavujú rozperné kotvy s tradičnou konštrukciou (bez konštrukčných prvkov na prerušenie tepelného mosta, obzvlášť s oceľovým tŕňom) v obvodovom plášti tvorenom tepelnoizolačným systémom. Aktuálne inovácie v oblasti kotiev preto smerujú k vývoju kotiev s jednoduchou aplikáciou a s dostatočnou elimináciou bodových tepelných mostov (rozperné kotvy so zabudovaným prerušením tepelného mosta, zapustenie alebo zafrézovanie kotviaceho prvku do tepelnej izolácie s jeho prípadným prekrytím zátkou z rovnakého tepelnoizolačného materiálu a pod.). Ďalším stupňom inovácie je vývoj kotviacich prvkov, ktoré spĺňajú funkciu rozperných kotiev v ETICS, avšak fungujú s využitím princípu vysoko­efektívneho lepeného spoja medzi kotvou a tepelnou izoláciou (napr. lepiaca kotva Baumit StarTrack).

Na rozdiel od bežnej rozpernej kotvy sa lepiaca kotva umiestňuje pod tepelnú izoláciu a nepredstavuje tak v zateplenom obvodovom plášti tepelný most. Okrem fasády bez estetických nedostatkov je hlavnou výhodou lepiacej kotvy jej jednoduchá, rýchla a bezpečná aplikácia priamo do podkladu bez potreby vŕtať cez vrstvu tepelnej izolácie a jej univerzálnosť – dĺžka lepiacej kotvy (a teda aj cena) je vždy rovnaká bez ohľadu na hrúbku použitej tepelnej izolácie, čo môže mať zásadný význam z hľadiska ekonomickej efektívnosti najmä pri väčších hrúbkach tepelnej ochrany v súlade s aktuálnymi technickými normovými odporúčaniami.

Stierka – ochrana, bezpečnosť, životnosť

Kľúčový význam pre dlhodobé a bezporuchové fungovanie tepelnoizolačného systému má tiež kvalita stierky, ktorá sa používa na zhotovenie výstužnej vrstvy, slúžiacej na ochranu tepelnoizolačnej vrstvy. Vysoká priľnavosť, pružnosť, mrazuvzdornosť – to sú samozrejmé predpoklady na správne fungovanie celého ETICS.

Progresívne materiály v tejto oblasti však už dnes ponúkajú omnoho viac, napríklad:

• zvýšenú mechanickú odolnosť. Dosahuje sa pridávaním špeciálnych výstužných vláken zväčša na báze uhlíka. Výstužná vrstva zhotovená z takejto stierky má väčšinou niekoľkonásobne vyššiu mechanickú odolnosť než bežné stierky a poskytuje zateplenej obvodovej konštrukcii zvýšenú ochranu pred mechanickým poškodením, či už úmyselným (vandalizmus), alebo náhodným (spôsobené neopatrnou manipuláciou, zvýšeným pohybom ľudí alebo extrémami počasia);
• jednu vrstvu s viacerými funkciami. Toto je trend, ktorý je výsledkom rastúceho tlaku na zníženie času (o 25 až 60 %) a nákladov na realizáciu. Jednou z už na trhu dostupných alternatív tohto typu sú inovatívne stierky s vysokým obsahom zušľachťujúcich prísad, ktoré vytvárajú vysokokvalitný, jednotný podklad na finálnu povrchovú úpravu a umožňujú jej nanášanie bez špeciálnej prípravy základným náterom. Ďalšie inovácie v tejto oblasti, zatiaľ ešte v štádiu vývoja, smerujú napríklad k spojeniu funkcie výstužnej stierky a povrchovej úpravy ETICS do jednej vrstvy.

Funkčný detail

Správne a funkčné detaily tepelnoizolačného systému (predovšetkým napojenia na ohraničujúce konštrukcie – okná (obr. 1), dvere, ukončenia systému na úrovni terénu, pri sokli, atike, v kontakte so šikmou strechou, ale aj detaily napojenia prechádzajúce konštrukciou a pod.) sú rovnako veľmi dôležité pri jeho dlhodobom a správnom fungovaní. V prípade ich nesprávneho riešenia dochádza k poruchám, ktoré vedú k netesnostiam, vnikaniu vody do tepelnoizolačného systému a následne v najextrémnejších prípadoch až k jeho deštrukcii. I menej vážne poruchy v oblasti detailov sú však pre majiteľa stavby nepríjemnosťou, pretože vždy predstavujú estetický defekt znižujúci hodnotu nehnuteľnosti.

Obr. 1 Detail ukončenia ETICS pri okne. Použitie kvalitného ukončovacieho profilu (Baumit Okenný a dverový dilatačný profil Flex) umožňuje vysokopružné napojenie ETICS na okenný rám, pričom profil eliminuje vznikajúce napätia, vyplývajúce z rozdielnej teplotnej rozťažnosti jednotlivých materiálov vo všetkých troch smeroch. Čím väčšia je hrúbka tepelnej izolácie a rozmer okenného otvoru, tým dôležitejšie je realizovať maximálne pružný detail styku.

Na správne a trvalé riešenie všetkých typov detailov tepelnoizolačného systému je dnes na trhu k dispozícii nespočetné množstvo kvalitných profilov a príslušenstva, pričom renomovaní výrobcovia neustále inovujú svoj sortiment o nové tvary, hľadajú nové trvanlivejšie materiály a navrhujú nové riešenia aj s ohľadom na reálne možnosti pri realizácii. Samozrejme, platí pravidlo, že každý detail je možné vyriešiť správne aj bez špeciálneho profilu, tieto riešenia sú však extrémne náročné na prácnosť a precíznosť. Racionálny investor preto trvá na použití kvalitného príslušenstva a od zhotoviteľa vyžaduje odbornú realizáciu na základe odborného návrhu detailov od projektanta. Zvýšené náklady pri realizácii sa s istotou vykompenzujú bezproblémovou prevádzkou a údržbou počas životnosti fasády.

Povrchová úprava

Pravdepodobne najväčším vývojom spomedzi všetkých komponentov ETICS prešli povrchové úpravy – tenkovrstvové omietky farbené v hmote, pričom inovácie sa dotkli všetkých podstatných materiálových charakteristík – od samotnej materiálovej bázy spojiva cez zrnitosť, farebnú stálosť a farebnú škálu, paropriepustnosť až po vodoodolnosť, odolnosť proti znečisteniu atď. Prvé povrchové úpravy ETICS boli výhradne na báze disperzie akrylátového spojiva a ich oceňovanou vlastnosťou bola predovšetkým pružnosť a vodoodpudivosť, ako aj pomerne jednoduché zapracovanie farebných pigmentov a priaznivá cena. Pozitíva vyvažovala predovšetkým nižšia paropriepustnosť a vyššia náchylnosť na znečistenie vrátane znečistenia mikroorganizmami, čo je negatívum aj dnes veľmi často pozorované práve na najstarších realizáciách zateplenia u nás.

V snahe zachovať pozitíva a odstrániť negatíva pokračoval ďalší vývoj cez silikátové k silikónovým omietkam, pričom sa rozširoval sortiment dostupných štruktúr a farieb. Širšie využitie poznatkov z oblasti nanotechnológie vo výrobe stavebných materiálov prinieslo na trh prevratné tzv. samočistiace omietky, ktoré aktívne využívajú sily prírody (vietor, slnko, dážď, sneh a zmeny teploty) spoločne s ďalšími prírodnými javmi, nahrádzajúcimi bežne používané chemické prísady (napríklad fotokatalýza) na ochranu fasády pred znečistením vrátane toho biologického. Tieto povrchové úpravy (napr. omietka a farba Baumit Nanopor) dnes predstavujú technologickú špičku v oblasti povrchových úprav, a to tak z hľadiska vysokej miery ochrany fasády a minimalizácie nárokov na jej údržbu, ako aj z hľadiska zachovania jej estetických hodnôt a ekologickej udržateľnosti (obr. 2).

Obr. 2 Porovnanie obvodovej konštrukcie so silikónovou a samočistiacou omietkou. Už päť rokov po realizácii je viditeľný rozdiel vo vzhľade a čistote fasády medzi samočistiacou omietkou s ochranou proti znečisteniu mikroorganizmami (vľavo) a bežnou silikónovou omietkou s identickým farebným odtieňom (vpravo). (Realizácia: Baumit Nemecko)

Estetické stvárnenie

Pretrvávajúca snaha o minimalizáciu nákladov a zároveň o individuálne stvárnenie fasády postavila pred výrobcov ETICS nové výzvy a otvorila priestor pre nové kreatívne povrchové úpravy, ktoré umožňujú jedinečné architektonické stvárnenie v kombinácii netradičných techník, širokej škály farieb a neobmedzeného výberu štruktúr bez extrémnych finančných nákladov. Aj povrchová úprava tepelnoizolačného kontaktného systému môže byť v súčasnosti niečím viac ako len napr. žltou omietkou s jemnou zrnitosťou (obr. 3).

Obr. 3 Kreatívne stvárnenie povrchovej úpravy ETICS (zľava): Baumit HardTop – ETICS s obkladom doskami z kompozitných dosiek, imitácia zaveseného obkladu pomocou špeciálnych profilov v ETICS, Baumit CreativTop – imitácia hrdzavého plechu alebo dreveného obkladu pomocou špeciálnej kreatívnej techniky.

Text | Ing. Petra Chebenová, produktová manažérka Baumit, spol. s r. o.
OBRÁZKY A FOTO | Baumit

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.