Betonový rodinný dům v Otvovicích

Beton je díky svým mechanicko-fyzikálním parametrům výhodným materiálem pro kompletní nosnou konstrukci. Právě beton byl zvolen jako základní materiál pro nosné konstrukce RD v Otvovicích, včetně atypické střechy. Dům má tvar kvádru zastřešeného sedlovou střechou o rozměrech 12,9×7,4 m. Je umístěn na svažitém pozemku bývalého sadu, v blízkosti lesa – dřevem obložený box s malou lodžií v patře míří k jihu. V přízemí je obytný pokoj s kuchyňským koutem, pokoj pro hosty a technická místnost; v podkroví tři ložnice. Dům je podsklepený. Ve sklepě jsou umístěna zařízení pro vytápění a ohřev teplé vody a skladovací prostory pro sezónní vybavení. Suterén je řešen jako vodonepropustná konstrukce (bílá vana), nadzemní obvodové stěny jsou betonové s využitím ztraceného bednění, stropy jsou monolitické železobetonové a střešní nosnou konstrukci tvoří monolitická desková konstrukce. Podlahy v 1. NP a části 2. NP jsou pohledové, z broušeného cementového potěru.

Parametry betonu
Beton je obecně nejčastěji využíván pro vysokou pevnost v tlaku. Díky ní lze realizovat stěnové konstrukce v malých tloušťkách. Pevnost betonu v tahu lze v případě potřeby zvýšit rozptýlenou výztuží. Běžný beton není tepelně izolačním materiálem, a proto je vždy třeba počítat se sendvičovým typem konstrukce. Pro tepelnou pohodu je dobré zvolit materiál schopný akumulovat teplo. Konstrukce pak dokáže vyrovnávat velké teplotní rozdíly, nebo přebytek tepla od výkonného zdroje, například krbu. Tepelně akumulační vrstva je z pohledu stavební fyziky vhodná i pro nosnou deskovou konstrukci střechy, pod tepelnou izolaci a krytinu. Takto zvolená skladba efektivně předchází přehřívání interiéru podkroví. Beton je vhodným materiálem i pro zajištění vzduchové neprůzvučnosti obvodových i vnitřních konstrukcí.

Vodonepropustná konstrukce podzemní části
Základová deska i stěny bílé vany mají tloušťku 300 mm (dle TP ČBS 02). Další izolační vrstvy proti vodě nebyly potřeba. Základová deska je vyztužena kombinací prutové a rozptýlené výztuže, stěny bílé vany pouze výztuží rozptýlenou. Prutová výztuž je použita pouze na propojení mezi základovou deskou a stěnou. Ve stěnách jsou rozmístěny křížové plechy pro zajištění vodonepropustnosti řízených trhlin. Pro základovou desku i stěny bílé vany byl použit stejný typ betonu Permacrete^®.

Stropy
Stropní konstrukce nad 1. PP a 1. NP jsou monolitické železobetonové o tloušťkách 250 mm, resp. 220 mm nad 1. NP. Strop nad 1. NP je provedený jako pohledový. Použit byl beton třídy C25/30 XC1.

Stěny do ztraceného bednění
Obvodové nosné stěny byly provedeny do ztraceného bednění ze štěpkocementových desek s tepelně izolační vrstvou z šedého polystyrénu o tl. 180 mm. Betonové jádro má tl. 150 mm. Stěna je vyztužena svisle umístěnými trigony, umístěnými každé 2 m. Betonáž každého patra probíhala na 3 postupy, aby nedošlo k vybočení bednění. Použita byla směs SystemCrete^®. Betonová směs má konzistenci S2-S3 a je čerpatelná. Beton byl pevnostní třídy C25/30 XC1.

Schodiště vnitřní a venkovní
Železobetonová schodiště mají výhodu v tvarové volnosti a tuhosti konstrukce. Je potřeba použít beton hustší konzistence, aby bednění nepodtékalo. Pro venkovní schodiště byl použit beton třídy C30/37 XF4 odolávající mrazovým cyklům za přítomnosti vody a rozmrazovacích látek. Pro vnitřní schodiště byl použit stejný beton jako pro obvodové stěny.

Železobetonová konstrukce střechy
Oproti dřevěnému krovu je tento typ náročnější finančně i z hlediska provádění, má však významné výhody. Vzhledem k tepelně akumulačním schopnostem betonu dokáže vyrovnávat velké výkyvy v teplotách. Než se betonová konstrukce stihne přes den prohřát a začít ovlivňovat vnitřní klima v podkroví, začne s nástupem noci vychládat. Další výhodou je vysoká plošná hmotnost, díky které se dosahuje vysoké vzduchové neprůzvučnosti. Dále je také konstrukce odolnější vůči drobné technologické nekázni při výstavbě a požáru. V případě poškození nebo rekonstrukce vrchních vrstev střechy nedojde k zničení vybavení podkroví, protože samotná železobetonová konstrukce je schopna prostor provizorně ochránit.

U rodinného domu v Otvovicích byla zvolena desková nosná konstrukce, provázaná stropem nad 2. NP. Železobetonové konstrukce mají tl. 150 mm a jsou z betonu C25/30 XC1. Desky střešní konstrukce jsou ve spádu 45 °, bedněny byly jednostranně. Z důvodu provádění a zajištění vyšší požární odolnosti konstrukce byla v betonu použita polypropylénová vlákna. Při požadavku na pohledovost by se bednění muselo provést oboustranně a použít samozhutnitelný beton.

Výplňová vrstva podlah
Pro velké množství rozvodů v současných stavbách a pro jejich vedení je nutné předem připravit prostor. Ideálním řešením je vést rozvody v rámci podlah, na nosné konstrukci stropu. Rozvody jsou umístěny v tepelně izolační vrstvě z cementové lité pěny Poriment^®. Vzhledem k instalaci VZT rozvodů v podlahách je tl. vrstvy 15 cm v 1. NP a 10 cm ve 2. NP.

Roznášecí vrstva podlahy
Konstrukčně nejdůležitější částí podlahy je roznášecí vrstva. Jejím účelem je roznést provozní zatížení do podkladních vrstev a poskytnout vhodný podklad pro nášlapnou vrstvu. V této vrstvě je často vedeno i podlahové vytápění. Nejčastěji jsou pro ni používány cementové potěry CemFlow nebo potěry na bázi síranu vápenatého Anhyment^®. Potěry na bázi síranu vápenatého mají menší smrštění, a smršťovací spáry se tedy nemusí provádět tak často jako u potěrů cementových. Oproti tomu cementovým potěrům nevadí vlhké prostředí a dají se po vhodné povrchové úpravě použít jako pohledové podlahy.

V Otvovicích byl použit CemFlow třídy CT – C25 – F5, v tloušťce 50 mm u nevytápěných podlah a 77 mm (cca 50 mm nad trubkou) u vytápěných podlah. V 1. NP byl CemFlow povrchově upraven přebroušením a impregnací pro funkci bez nášlapné vrstvy.

Zkušenosti s provozem domu
Rodinný dům byl dostavěn v roce 2013. Provoz potvrdil předpokládané kladné vlastnosti betonové konstrukce. I přes to, že vesnicí vede železniční trať a nad domem nalétávají letadla, uvnitř domu je ticho. V tropickém létě roku 2015 byl v celém domě včetně podkroví příjemný chládek i bez klimatizace. Sklep poskytuje potřebný prostor pro skladování věcí a pro provozní zařízení domu. Pro vytápění a ohřev vody je využíván automatický kotel na peletky v kombinaci se solárními panely. Náklady na vytápění a ohřev vody činí cca 12 000 Kč/rok. Majitelé domu mohou toto technické řešení domu jen doporučit.
ROBERT COUFAL, technolog TBG Metrostav

Architekt: Pavel Lupač
Projektant: Drahomír Stroupek
Statik: Jan Margold

Publikováno v časopise Stavba č. 3/2016, str. 52-53