Titanzinkový plech je moderním řešením pro fasády

Zinek je přírodní surovina. Nachází se v zemské kůře a je možné ho stoprocentně recyklovat. Přispívá tak v zásadní míře k udržitelnému rozvoji a ochraně životního prostředí. Přírodní zdroje představují zhruba 430 milionů tun obsaženého kovu. Průměrná roční spotřeba dosahuje 7,4 milionu tun. Zdroje starého válcovaného zinku pocházejí především z Francie, Německa a zemí Beneluxu.

Zinek jako ušlechtilý materiál použitelný ve stavebnictví se ve větší míře uplatnil při výstavbě moderního Paříže a nájemních domů architekta Georgese-Eug`ena Hausmanna. Byl to výsledek mnohaleté snahy společného podniku francouzské rodiny Mosselmanových a Belgické národní banky. V roce 1813 Mosselmanovi získali patent na výrobní postup a právo těžby zinku od chemika Jeana-Jacquese-Daniela Donyho, známého pod jménem Abbé Dony, původem z Lutychu. Jeho jméno je ve světě zinkových střech a fasád dodnes pojmem. Dvousetletá historie samozřejmě přinesla mnohá vylepšení a automatizovanou výrobu.

Ochranná patina
Válcovaný zinek jako slitina s mědí a titanem získává vhodné mechanické a fyzikální vlastnosti. Jde především o mechanickou pevnost a tvarovou stabilitu, což jsou vlastnosti výborně využitelné ve stavebnictví (krytina na střechách, obklad na fasádách nebo klempířské výrobky). Vyšší podíl mědi zaručuje titanzinkovému plechu vyšší pevnost v tahu, více titanu lepší tvarovou stabilitu.

Zinek je navíc odolný proti korozi. Působením základních složek atmosféry na kovový povrch zinku dochází k chemické reakci, kterou vzniká tenká pasivovaná vrstva, patina. Ta zabraňuje dalšímu kontaktu zinku s atmosférou a udržuje tak míru koroze zinku a splavování materiálu na nízké úrovni. Tato světlá patina vzniká ve dvou krocích v časovém horizontu od šesti měsíců do dvou let. Nejprve se na povrchu objeví proměnlivá tloušťka pórovité směsi oxidu nebo hydroxidu zinku. Její důležitost spočívá zejména v tom, že umožňuje neutralizovat kyselé deště a výluhy, které po zinku stékají. Následně vzniká na povrchu velmi hrubá vrstva krystalků zásaditého uhličitanu zinečnatého. Tato vrstva chrání samotný zinek před kontaktem s kyslíkem.

Na zinkových plechách se setkáváme i s takzvanou bílou rzí. Tento jev je výsledkem špatného větrání a nevhodných podmínek při skladování, převozu či samotné montáži materiálu. Je to hydroxid hořečnatý, který má práškovou konzistenci. Je nepřilnavý a neplní roli ochranné vrstvy. Zabraňuje tak vytvoření ochranné patiny a následně dochází ke korozi zinku.

Životnost válcovaného zinkového plechu o tloušťce 0,7 mm a s korozí postupující přibližně 1 mm za rok je přibližně sto let. Je však závislá na prostředí, ve kterém se výrobek nachází. Venkovská krajina má na titanzinek dobrý vliv a jeho životnost dosahuje horní hranice, ale přímořské oblasti ji snižují na 40 až 70 let. V průmyslových zónách klesá na přibližně 50 let.

Výrobní proces
Výroba zinkového plechu probíhá ve čtyřech základních etapách výrobního procesu. Nejprve se roztaví čistý kov zachycený na katodě během elektrolýzy a vytvoří se tekutá slitina zinku, mědi a titanu. Tekutý kov pak v zařízeních kontinuálního lití tuhne do podoby pásu silného několik desítek milimetrů a širokého asi jeden metr. Rychlé vychlazení má za následek jemnou a homogenní strukturu. Pásy se pak válcují v několika krocích do požadované tloušťky. Poslední etapa výrobního procesu spočívá v rozdělení plechu do tabulí a svitků na speciálních dokončovacích linkách. Při výstupu z válcovny je povrch zinku kovově lesklý. Po čase ho vystřídá přirozená patina světle polomatného odstínu. Zinkové plechy se vyrábějí v různých barevných odstínech, například se světle nebo břidlicově šedou patinou. Dostupné jsou i plechy pigmentované minerálním barvivem.

Podmínky použití
Oplechování fasád se tradičně provádělo klasickou technologií falcování čili stojatou drážkou. Šlo především o to, aby byla fasáda chráněna před povětrnostními vlivy. Základním předpokladem pro montáž válcovaných titanzinkových plechů je souvislý podklad. To znamená, že jednotlivé podkladové části nemají výškový rozdíl větší než 5 mm. Rovněž je třeba odstranit všechny vyčnívající prvky, jako jsou šrouby či hřebíky, které by mohly poškodit spodní stranu plechu.

Neméně důležitá je slučitelnost materiálů, které jsou v přímém či nepřímém kontaktu s titanzinkem. Nejvhodnější je použití masivního dřeva s klasifikací slabě kyselé nebo neutrální. Masivní dřevo s pH nižším, než je 4,5, je se zinkem neslučitelné, stejně jako desky z překližky a dřevotřísky. Výjimku tvoří desky na venkovní použití ošetřené proti hmyzu a plísním. Doporučuje se také použití separační fólie nebo titanzinek s chráněnou spodní vrstvou. Jako dělicí vrstvu na beton je vhodné použít celoplošné bednění, v případě cementové malty se doporučuje separační fólie. Sádra je v souvislosti s titanzinkovým plechem vysloveně nevhodný materiál. Spádové vrstvy je nezbytné vytvořit z cementové malty nebo z dřevěné konstrukce.
Projektanti a realizační firmy si musejí dávat pozor i na kompatibilitu titanzinku s ostatními kovy. Obecně platí, že kov s vyšším elektrochemickým potenciálem rozkládá kov s nižším potenciálem a urychlením koroze způsobuje jeho zničení. Olovo, galvanizovaná ocel, nerezová ocel, titan, pocínovaná měď a hliník jsou kovy přípustné pro kontaktní použití s titanzinkovým plechem, naopak nepovolený kontakt s titanzinkem platí pro neošetřenou měď, železo a ocel. Důležité je uvědomit si, že kontakt dvou kovů může být přímý, ale i nepřímý, například přes stékající vodu nebo přes výztuž v betonu.

V praxi je známo mnoho případů pronikání vody do spodní části titanzinkového obkladu. Může to být důsledek neodborného řešení problému kondenzace, špatná vodotěsnost konstrukce v důsledku neodborně namontované krytiny nebo obkladu.

Typy fasádních obkladů
Pro fasádní obklady jsou dostupné různé druhy panelů. Zámkový obklad z profilovaných panelů obdélníkového tvaru se skrytými spoji se používá jako opláštění odvětrávané fasády. Kladení panelů, které se dají i perforovat, může být vertikální nebo horizontální. Podklad tvoří nosný rošt z pozinkované oceli nebo hliníku, který se upevní na nosnou konstrukci.

Další možností je panel, který má průřez sinusoidy. Tento tvar dodává fasádě dynamický vzhled a osobitý reliéf. Na velké plochy a v regionech s příznivými klimatickými podmínkami se používá falcovaná fasáda s odvětráváním. Spoje tvoří jednoduché úhlové nebo dvojité stojaté drážky.

Mozaikový typ obkladu se skládá ze čtvercových nebo obdélníkových modulů estetického vzhledu. Průběžné spáry jsou zárukou dokonalé návaznosti jednotlivých panelů. Výsledkem je čistá linie fasády.

Systém kosočtverečných šablon s integrovaným zámkem se používá na ploché střechy i jako fasádní obklad. Tyto šablony se ukládají na bednění z masivního dřeva. Jednoduchým a elegantním řešením pro rovné dvouplášťové fasády kancelářských či obytných budov je plochý panel s napájenými profily s podélným překrytím.

Design a životnost
Používání titanzinkových plechů na fasádách si získává u architektů a projektantů stále větší přízeň. V zemích Severní Ameriky a v Asii je to atraktivní materiál, který se využívá zejména v inovativním a nekonvenčním designu. Fasády moderních budov jsou považovány za ideální způsob, jak dát objektu výjimečný charakter. Důvodem je na jedné straně dlouhá životnost takto řešené fasády ve srovnání s tradičními postupy, na druhé straně široké možnosti použití různých tvarů a barevných řešení. Neméně důležitá je i možnost dosáhnout velmi moderního a estetického designu a současně použít plně recyklovatelný materiál, což významně příspívá k trvale udržitelnému rozvoji.

Mária Nováková
Foto: VMZinc

Autorka je redaktorka časopisu ASB – architektúra, stavebníctvo, biznis.

Článek byl uveřejněn v časopisu ASB.