Navrhování a realizace z vápenopískového zdiva KS-QUADRO, strojní zdění v ČR

Historie
Výrobní postup, při kterém je vápenopísková cihla vytvrzována pod tlakem pomocí vodní páry, byl v Německu patentován v roce 1880. První průmyslová výroba tohoto ?bílého kamene? pak začala v roce 1894. V Bavorsku je nejstarším a dosud největším výrobcem firma Zapf, která produkuje vápenopískové cihly a bloky dodnes. Tradičními zeměmi, kde se v současnosti velkou měrou výstavba z vápenopískových cihel realizuje, jsou Německo, Holandsko, Švýcarsko, ale také Rusko a Pobaltské státy.
V Čechách se z tehdy nového materiálu velmi rozsáhle stavělo již na počátku 19. století (například kostel Nejsvětější Trojice v Mešně na Rokycansku byl vysvěcen v roce 1901). První vápenopískové cihelny na českém území vznikaly okolo roku 1910. Ve větší míře se tyto materiály uplatňovaly mezi světovými válkami. Po druhé světové válce se produkovaly pouze malé formáty cihel pro elektroskříňky, zahradní zídky, komíny apod. K rozvoji vápenopískových cihel jako hlavního konstrukčního systému v ČR dochází až v 21. století.

¤ Řešeni dilataci stropnich konstrukci z hlediska učinků objemovych změn a dotvarovani zdiva

Vlastnosti
Vápenopískové zdivo je ekologický materiál složený z vápna, písku a vody. Spotřeba primární energie na jeho výrobu je 191 kWh/t. Zdivo dosahuje zejména vysoké pevnosti v tlaku. Aplikováním velmi štíhlých konstrukcí je možné dosahovat úspory na obytné a užitné ploše cca 5-10 %. Vápenopískové stěny mají také velmi dobré akustické vlastnosti, proto jsou zejména v zahraničí hojně používány a ceněny při výstavbě bytových domů, hotelů, v průmyslu apod. V Německu je z těchto cihel postaveno téměř 40 % pasivních domů. Tyto stavby využívají vysoké akumulace vápenopískových cihel k dosahování výborné letní stability bez přehřívání staveb. Štíhlá konstrukce vnitřní vrstvy obvodové stěny jako nosného prvku je u těchto budov masivně zateplena až cca 300 mm izolantu. I v České republice to umožňuje dimenzovat velká jižní okna, aniž by se stavba přehřívala. Využijí se tak i solární zisky.

¤ Stumpfstostechnik

Navrhování vápenopískového zdiva
Zabývat se návrhem vápenopískových zděných konstrukcí v současnosti umožňuje technická norma ČSN EN 771-2:2004. V soustavě evropských norem lze vápenopískové zdivo navrhovat na základě Eurokódu 6, kde jsou vápenopískové zdicí výrobky jednoznačně popsány včetně jejich kategorizace při navrhování zdiva (stejně lze vyčíst jednotlivé případy navrhování tohoto zdiva na obyčejnou či tenkovrstvou maltu) a na základě podkladů od výrobce vápenopískových bloků (zejména stanovení normalizované pevnosti. Dle původní ČSN 731101 (zatím ještě také platné) je správné navrhování zdiva na tenkovrstvou maltu velmi obtížné.

¤ KS-QUADRO plan

Konstrukční zásady
Vápenopískové zdivo dosahuje, na rozdíl od jiných druhů zdiva, zejména z páleného cihelného střepu, obdobného smrštění jako beton. Mezi hlavní konstrukční zásady tedy patří také řešení účinků. Napojování kolmých stěn se provádí většinou dodatečně (tzv. Stumpfstoßtechnik), pomocí nerezových kotev, přičemž vznikají souvislé svislé spáry mezi napojenými stěnami. V České republice obvyklé provazování zdiva (tzv. ?šmorcování? jednotlivých bloků) může mít v případě vápenopískového zdiva, zejména u vícepodlažních budov, za následek vznik trhlin. Účinky rozdílného svislého zatížení stěn, včetně účinků dotvarování zdiva, je nutné vyřešit již v projektové dokumentaci [7].

¤ KS-QUADRO - strojni zděni, Norimberk 2008

KS-QUADRO, strojní zdění
Bloky velikosti 0,5x0,5 m jsou v systému doplněny bloky velikostí ½, ¼, ¾ a tvoří tak celý velmi přesný stavebnicový systém. Tloušťka stěn KS-QUADRO je standardně 115, 150, 175, 200, 240 a 300 mm. Systém před zděním vyžaduje dokonalou přípravu. Prvním krokem je přesné plánování zdiva tak, aby nedocházelo k velkým prořezům. Pro vyzdění každé stěny se připravuje tzv. spárořez (tzv. QUADROplan) s vyznačením, jak budou jednotlivé bloky osazeny. Ze systému KS-QUADRO je možné vyzdít jakýkoliv rozměr stěn a otvorů, prořez činí max. 2 % z celkové plochy.
Dalším krokem je naplánování staveniště, přísun materiálu pro zdění. Perfektní organizace pak zaručuje vysoké výkony. Strojním zděním zcela běžně jeden pracovník za dva pracovní dny vyzdí plně naložený kamion, tj. 25 t materiálu. Toto množství je nutné na staveniště pravidelně dodávat. Z toho důvodu se pro zdění KS-QUADRO nepoužívá lešení, ale pouze pojízdné schůdky, které se velmi rychle v pracovním prostoru přesouvají.
Do vápenopískových bloků je možné integrovat rozvody elektřiny, vody, stěnové vytápění, aniž by bylo nutné provádět prostupy.
Minijeřáb je při montáži ovládán velmi snadno jedním pracovníkem. V jedné operaci je možné brát uchopovacími kleštěmi dva bloky KS-QUADRO najednou a usadit tak 0,5 m2 zdiva. Výhodou zdění pomocí osazovacího přístroje je také trvalé dosahování vysokých výkonů (minimálně normové rychlosti zdění, tj. 4 m2 zdiva za hodinu).

¤ KS-QUADROTHERM - system stěnoveho vytapěni

Základní sortiment KS-QUADRO E
KS-QUADRO se vyrábí v tloušťkách 115, 150, 175, 200, 240 a 300 mm, každá v různých objemových hmotnostech a pevnostech od 15 MPa. Systém je doplněn překlady, věncovkami, roletovými schránkami nad okna a dalším příslušenstvím.

Hlavní výhody KS-QUADRO E

• nárůst podlahové a užitné plochy díky štíhlým konstrukcím až o 10 %;
• vysoká únosnost zdiva - vyráběné třídy pevnosti min. 15 MPa a dále pak 20, 25, 30 MPa;
• možnost výstavby vícepodlažních stěnových systémů - bez použití skeletů;
• díky vysokým objemovým hmotnostem vysoké neprůzvučnosti při zachování štíhlosti zdiva, požadavek normy ČSN 730532 na neprůzvučnost mezibytových stěn R´w=52 dB splňuje KS-QUADRO již od 200 mm tloušťky stěny (viz tab. 1);
• vysoká objemová hmotnost zabezpečuje také vysokou akumulaci, až několikanásobnou oproti jiným zdicím materiálům. To zaručuje vysokou letní stabilitu vápenopískových objektů, využívanou zejména u pasivních domů;
• vysoká rychlost strojního zdění - rychlost zdění od 4m2/hod. v libovolné tloušťce;
• možnost integrování stěnového vytápění - systém KS-QUADROTHERM, možnost integrování elektroinstalace - systém KS-QUADRO E bez sekání drážek;
• přesnost zdiva umožňuje použití tenkovrstvých omítek;
• vysoké objemové hmotnosti (KS-QUADRO se vyrábí v objemových hmotnostech 1800 kg/m3, 2000 kg/m3 a 2200 kg/m3) zaručují také ochranu lidí proti elektrosmogu;
• velmi nízká spotřeba primární energie na výrobu vápenopískového materiálu 191 kWh/t činí z tohoto materiálu velmi ekologickou stavební hmotu, která šetří životní prostředí.

¤ Tab. 1. Stavebni neprůzvučnosti stěny

¤ Tab. 2. Stavebni neprůzvučnosti u vapenopiskovych jednovrstvych stěn

Akustické vlastnosti vápenopískových stěn
Důležitost vysoké neprůzvučnosti dělicích konstrukcí demonstruje tabulka 1.

¤ Tab. 2. Stavebni neprůzvučnosti u vapenopiskovych jednovrstvych stěn

Použitá literatura
[1] ČSN 73110: Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí
[2] ČSN EN 771-2
[3] DIN 106
[4] Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí
[5] Zrušené ČSN 722632-1,2,3
[6] Rich, H.: Kalksandstein. Die Mauerfiebel, KS-Info GmbH, 7. Auflage 2004
[7] Bundesverband Kalksandsteinindustrie e.V., Hannover: Kalksandstein. Planung, Konstruktion, Ausführung, 5. Auflage, 2009
[8] Bundesverband Kalksandsteinindustrie e.V., Hannover: Kalksandstein. Fakten zu Ökobilanz, 2. Auflage, 2004
[9] Kalksandstein. Domovské stránky: www.kalksandstein.cz
[10] Zapf Daigfuss. Domovské stránky: www.zapf-ks.de
[11] Bundesverband Kalksandsteinindustrie e.V. Domovské stránky: www.kalksandstein.de
[12] KS-QUADRO: Domovské stránky: www.ks-quadro.de
[13] Passivhausinstitut Darmstadt: Domovské stránky: www.pas- siv.de, www.passivhausprojekte.de
[14] Fotoarchiv Kalksandstein CZ s.r.o.