Použití sádrovláknitých desek v dřevostavbách

Použití sádrokartonových desek do interiérů v Čechách již zcela zdomácnělo a jejich výhody jsou všeobecně známy a využívány. Existují však požadavky na konstrukce stěn, stropů a podlah, jako je vyšší pevnost, vyšší statická zatížitelnost, vyšší požární odolnost nebo zvuková izolace, kterým sádrokarton nedokáže vyhovět nebo jim vyhovuje jen po dalších náročných úpravách. Zde nacházejí uplatnění sádrovláknité stavební desky, v Evropě používané od roku 1971 a v České republice od roku 1996.

Výroba sádrovláknitých desek
Obecně lepší vlastnosti této desky jsou dány zejména její homogenitou, přestože výrobní suroviny jsou stejné jako u sádrokartonu – jsou jimi sádra a papír. Starý vytříděný papír se zpracuje v mlýnech na celulózová vlákna, která se za sucha smíchají se sádrou. Vlákna ve směsi vytvářejí pevnou vazbu, obdobně jako tvoří u železobetonu armovací pruty.

Tímto jednoduchým způsobem se sádra zpevní, a to nejen na povrchu, ale v celém svém průřezu. Materiál je tvrdší, má vyšší objemovou hmotnost, vyšší požární odolnost a lepší akustické parametry. A to vše bez dalších chemických přísad. Proces výroby po promíchání sádry a papírových vláken pokračuje nanášením této suché směsi na výrobní pás za kontinuálního provlhčování. Lisováním směsi za tlaku a následným vysoušením v sušicích boxech celý proces výroby pokračuje. Finální impregnací a broušením povrchu vzniká mimořádně odolná a tvrdá deska. Řezáním na požadované rozměry a paletizací výroba končí. Každá takto vyrobená deska je stavební deskou zároveň s vlastnostmi protipožární a impregnované desky, vhodné do vlhkých prostorů.

Výrobní sortiment nezahrnuje jen desky samotné, ale vyrábějí se rovněž podlahové elementy pro zlepšení mechanicko-fyzikálních, akustických a protipožárních vlastností stropů a podlah. Dále se vyrábějí spojené desky pro zlepšení tepelné izolace obvodových stěn a příslušenství k těmto deskám, jako je spárovací tmel, spárovací lepidlo, vyrovnávací podsyp, šrouby, hřebíky a další prvky.

Uplatnění sádrovláknitých desek
Významnou oblastí uplatnění sádrovláknitých desek jsou dřevostavby, neboť tyto desky lze aplikovat na konstrukce vnitřních nosných stěn i na vnitřní a vnější opláštění obvodových stěn. Sádrovláknitá deska na dřevěném rámu spolupůsobí při přenášení vodorovného zatížení, například zatížení větrem, do základových pásů. Řada výrobců rodinných domů a dřevostaveb s úspěchem využívá těchto vlastností a nahrazuje původní skladbu stěn s dřevotřískou a sádrokartonem pouze jednou sádrovláknitou deskou. Dosahují tak výrazných finančních úspor materiálu, zjednodušení logistiky i výrazného zvýšení produktivity práce díky manipulaci pouze s jednou deskou.

Sendvičové panely s těmito deskami na dřevěném rámu lze použít také na nosné konstrukce střešních nástaveb a v kombinaci s dalšími sádrovláknitými systémy, například podlahovými, získává stavebník ucelený stavební systém s řadou předností. Patří mezi ně nízká hmotnost konstrukcí, odstranění nežádoucích mokrých procesů způsobujících dilataci konstrukce, a tím vytváření trhlin, vysoký tepelný komfort a požární odolnost dosahující až 120 minut.

Při rekonstrukcích a na starých trámových stropech se uplatňují podlahové systémy, splňující požadavky na nepřitěžování stávající konstrukce a na minimální konstrukční výšku.

Desky jsou díky své homogenní sádrovláknité struktuře stabilní a vysoce zatížitelné a stejně tak odolné proti mechanickému zatížení. Pro statické vyztužení budov jsou dány stejné únosnosti jako u desek na bázi dřeva. K dispozici jsou jednoduché návrhové tabulky a příklady pro smykové namáhání stěnových panelů podle nové ČSN 73 1702.

Sádrovláknité desky poskytují kvalitní zvukovou izolaci a jsou vhodné i pro prostory s měnící se vlhkostí vzduchu (například koupelny). Desky jsou navíc vzduchotěsné, takže jsou ekonomicky možné i pro konstrukce nízkoenergetických a energeticky pasivních domů.

Vícepodlažní domy
Rodinné domy na bázi lehké prefabrikace dřeva, které mají ve své konstrukci použité sádrovláknité desky, se staly v České republice samozřejmostí, ale stavba vícepodlažních domů z tohoto materiálu, která má ve Skandinávii a Severní Americe dlouhou tradici, u nás stále ještě naráží na problémy. Důvody je nutné hledat především v požadavcích na požární ochranu staveb – za nimi se skrývá strach z možného šíření požáru konstrukčními dutinami a obava z pozdějšího selhání nosné konstrukce v důsledku skrytého doutnání. Dalším velkým problémem je zastaralost českých návrhových norem, které s konstrukcemi na bázi dřeva počítají jen okrajově.

Přestože konstrukce vykazují vysokou požární odolnost (až REI 120), lze jich využít k ochraně proti požáru jen minimálně. Je to dáno hlavně zatříděním konstrukcí z hlediska požární odolnosti a reakce na oheň, které se používá pouze v České republice a na Slovensku. Evropa toto zatřídění nezná.

V poslední době je naděje, že se norma upraví a diskriminující požadavek na druh konstrukce (DP1) bude nahrazen požadavkem na stanovení doby vznícení nosné dřevěné konstrukce, a to vložením termočlánků mezi jednotlivé vrstvy. Obraz o chování celé skladby v případě požáru získáme při zkoušce.

Situace v Německu
V Německu bylo v rámci rozsáhlého výzkumného a vývojového projektu prokázáno, že náročné požárnětechnické bezpečnostní normy lze zajistit i u vícepodlažních bytových domů na bázi dřeva. Od nové formulace nařízení pro vzorové stavby (MBO) z roku 2002 je budovy na bázi dřeva možné zařadit až do třídy budov 4. Tato třída zahrnuje budovy střední výšky, které se vyznačují výškou podlahy nejvyššího podlaží s obytnými prostorami až 13 m a plochou užitných jednotek do 400 m². Tím lze využít v rozsáhlém měřítku přednosti dřevěné panelové konstrukce – krátkou montážní dobu, nízkou vlastní hmotnost při vysoké nosnosti a trvanlivosti (za předpokladu, že je dřevěná nosná konstrukce opatřena účinnou požární ochranou, vykazující minimálně 60 minut (K60) podle EN 13501-2) včetně vysokého stupně prefabrikace při optimálních podmínkách ve výrobě. Mimo to musejí být použity výlučně nehořlavé izolační materiály.

Účinné požárnětechnické opláštění nosné konstrukce lze provést pomocí sádrovláknitých desek. Konstrukce opláštěné sádrovláknitými deskami vykazují požární odolnost až REI 120 a jsou podle EN 13501 klasifikovány jako nehořlavý stavební materiál třídy reakce na oheň A2.

Výstavba dřevěných bytovek u nás
S úzkým zapojením know-how výrobců sádrovláknitých desek bylo v průběhu doby realizováno množství objektů. Tak vznikly i v České republice první bytové domy na bázi dřeva. Prvním průkopníkem je firma RD Rýmařov. Ukázkou je například dvoupodlažní bytový dům v Rýmařově, komplex čtyřiceti třípodlažních bytových domů v Chýni, bytové domy v Mikulově nebo letos dokončená první etapa 120 bytů v Brně – Heršpicích.

Realizace bytového domu v Berlíně
V berlínském městském okrsku Prenzlauer Berg vznikl první německý obytný dům s nosnou konstrukcí vysokou 22 m a celou ze dřeva. Protože předpisy stavebního řádu se s takovou stavbou dosud nezabývaly, byla při projektování a schválení této sedmipodlažní budovy centrálním tématem požární ochrana. Ta je zajištěna vypilovanou koncepcí s použitím vysoce účinného protipožárního opláštění. Již na začátku projektu vypracovala společnost Dehne, Kruse Brandschutzingenieure GmbH & Co. KG pro stavební projekt celistvou koncepci požární ochrany, kterou v projektu nosné konstrukce zohlednil profesor Julius Natterer. Na základě přípravných prací, intenzivního sladění s krajským úřadem Berlín – Pankow a jeho včasného odsouhlasení byli architekti schopni svůj avantgardní projekt prosadit.

Základním prvkem projektu požární ochrany jsou velmi krátké únikové cesty, významné zvýšení požární odolnosti nosných dílů dřevostavby díky celistvému požárnímu opláštění (zapouzdření) sádrovláknitými deskami. Vnitřní a vnější opláštění nosné konstrukce tak splňuje kritéria požadované třídy opláštění K60; to znamená, že v případě požáru zabraňuje minimálně 60 minut vznícení dřevěné nosné konstrukce. Požárnětechnický účinek sádrovláknitých desek, a tím dosažená třída opláštění, byly prokázány ve spolupráci s výzkumným a zkušebním ústavem stavebních hmot MfPA Leipzig.

Ing. Peter Šovčík
Foto: Fermacell

Autor je spolupracovník firmy Fermacell.

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.