FERMACELL: Chytrá kombinace dřeva, betonu a sádrovlákna

Dagmar Šimonová | Středa, 10. červenec 2013 |

V roce 2012 zrealizovali v hlavním městě Německa Berlíně architekti ze studia Kaden Klingbeil stavbu dvou nových sedmipatrových bytových domů. Průčelí obytných domů bylo zhotoveno z prvků dřevěné rámové konstrukce. Použití dřeva u tak vysokých bytových domů (podlaha nejvyššího patra je téměř 20 metrů nad úrovní terénu) bylo možné díky obložení sádrovláknitými deskami Fermacell s účinnou požární ochranou. Spojení německých profesionálů a kvalitních materiálů opět dokazuje neudržitelnost tuzemských bariér, kladených výškovým dřevostavbám.

Profesionály a materiály přitom máme stejné jako v sousedním Německu, chybí jen odvaha a chuť změnit současnou rigidní legislativu. Vícepodlažní realizace staveb ze dřeva přitom naráží i v Německu na výhrady. A to především kvůli strachu z nekontrolovatelného šíření požáru dutými prostory a současně kvůli obavám z následného selhání nosné konstrukce z důvodu dalšího skrytého ohně.

V rámci rozsáhlého výzkumného a rozvojového projektu však byly tyto obavy podrobně analyzovány a výsledky projektu ukázaly, že vznícení nosné konstrukce ze dřeva může zabránit vhodné obložení. Bylo tak možné ověřit, že vysoká požárně technická bezpečnostní úroveň v Německu může být zaručena i v případě vícepodlažních dřevěných rámových konstrukcí. Samozřejmě za podmínky, že v rámci komplexní požární koncepce budou přijata vhodná konstrukční opatření.

Konkrétních příkladů úspěšných realizací výškových dřevostaveb v Německu je za poslední roky řada. Jen díky materiálům od německých kolegů ze společnosti Fermacell byla naše veřejnost informována o 25 m vysoké nejvyšší dřevostavbě v Německu v Bad Aiblingu, kombinující na osmi podlažích kancelářské prostory a byty nebo o 22 metrů vysokém sedmipodlažním bytovém domě E3 na Esmarchstraße 3 v berlínském městském okrsku Prenzlauer Berg. Rukopis i inovativní řešení obou berlínských objektů je podobné s domem E3 a není proto žádným překvapením, že uvedený bytový dům navrhovali podobně jako oba nové bytové domy v Berlíně-střed architekti ze studia Kaden Klingbeil.

Moderní městské domy s bezbariérovým přístupem

Na adrese Boyenstraße 26 a Boyenstraße 27 ve čtvrti Berlín-střed byl v roce 2012 zrealizován nejnovější projekt architektů Toma Kadena a Toma Klingbeila – dva sedmipatrové bytové domy se 14 bytovými jednotkami. Veškeré bytové jednotky jsou vybaveny aktivní výměnou vzduchu, podlahovým vytápěním a bezbariérový přístupem. Budova je přístupná výtahem. Obě stavby mají k dispozici celkem sedm bytových jednotek, každá se rozprostírá na jednom patře. Pouze v domě č.p. 26 jsou dispozice v dolních podlažích odlišné. Zde byly na přání vlastníků vytvořeny samostatné malé jednotky pro realizaci bytů pro hosty. Kromě vzhledu fasády jsou oba objekty stavebně shodné.

 Z důvodu velké výšky – podlaha nejvyššího patra leží 19,65 m nad úrovní terénu – spadá objekt do třídy 5. Tato třída zahrnuje budovy, které mají výšku podlahy nejvyššího patra s obytnými prostory více jak 13 m nad úrovní terénu, s užitnými jednotkami více jak 400 m2 plochy půdorysu (brutto). V této třídě jsou výlučně přípustné konstrukce, u nichž jsou nosné a výstužné stěny dle DIN 4102-2 a EN 1363-1 realizovány jako žáruvzdorné s třídou požární odolnosti REI 90. Nosnost, příp. integrita stavebních dílů v případě požáru tak musí být zaručena minimálně na dobu 90 minut.

Podstatné části žáruvzdorných stavebních dílů musí být z nehořlavého stavebního materiálu (stavební materiál třídy reakce na oheň A). Dřevěné konstrukce s nosnou funkcí jsou z tohoto důvodu v této třídě vyloučeny, i když berlínský stavební řád vícepatrové dřevostavby upravuje, ale jen u budov do třídy 4.

Aby bylo i přesto možné realizovat dřevostavbu podle plánu, pověřili architekti již na počátcích společnost Dehne, Kruse Brandschutzingenieure GmbH & Co. KG zpracováním individuální komplexní požární koncepce. Ta obsahuje vedle technické situace, která zjišťuje přístup pozemku pro hasičský záchranný sbor, příp. zajištění požární vody, i únikový a záchranný plán a také systémová technická opatření. Budova je vybavena schodištěm ze železobetonu, které funguje jako první úniková cesta. Délka únikových cest max. 14 m je přitom značně nižší, než je stanovená požadovaná délka. Dveře s požární odolností 30 minut značně překračují požadavky berlínského stavebního řádu, který požaduje jen těsné a samočinné zavírání. Veškeré užitné prostory jsou vybaveny druhou únikovou cestou - minimálně jedním oknem, ke kterému může být přistaven žebřík. Proto byl z důvodu výšky horního podlaží s obytnými prostory o 19,65 m dům opatřen nástupními plochami pro otočné žebříky.

Nejdůležitějším prvkem požární koncepce inženýrů Dehneho a Kruseho je řešení spojů stavebních prvků a dimenzování požadovaného požárního obložení dřevěných stavebních dílů. Obložením dřevěné konstrukce nehořlavými materiály je požární ochrana zaručena. V případě hermetického uzavření hořlavých součástí konstrukce tohoto typu nedochází dle odhadů odborníků k vyššímu riziku v porovnání s masivními stavbami.

Požárně technické obložení dřevěné konstrukce bylo provedeno sádrovláknitými deskami firmy Fermacell. Desky podle konstrukce zaručují požární ochranu až do 120 minut a jsou klasifikovány jako nehořlavý materiál třídy reakce na oheň A2. Zároveň nabízejí díky své homogenní struktuře vysokou mechanickou odolnost proti zátěži. Navíc jsou svými vlastnostmi (z pohledu materiálu nebo zpracování) velmi podobné dřevu a představuji tak vhodné doplnění k dřevěným konstrukcím.

Jednotlivé prvky dřevěné konstrukce stěn dostaly požární obložení, které konstrukci na dobu min. 60 minut hermeticky uzavřou a tím ochrání před vzplanutím (požárně ochranná účinnost opláštění K,60 dle ČSN EN 14135). Bezpečné hermetické uzavření minimalizuje současně nebezpečí dodatečného vzplanutí a vzniku ohniska v rámci konstrukce. Navíc se zabrání vzniku zplodin a dodatečných zplodin pyrolýzy. Z vnitřní strany je dřevěná konstrukce chráněna před vznícením obložením dvěma 18 mm sádrovláknitými deskami Fermacell. Duté prostory konstrukce jsou kompletně izolovány minerální vatou (bod tavení přes 1000 °C). Směrem ven je požárně ochranná účinnost opláštění K,60 dosažena díky kombinaci lamel z kamenné vlny a jednovrstvého obložení s 15 mm silnou sádrovláknitou deskou Fermacell. Obklad z cementovláknité desky uzavírá konstrukci ven a tvoří nehořlavý povrch.

Naproti tomu je fasáda sousedního domu č.p. 27 směrem ven realizovaná 15 mm silnou sádrovláknitou deskou Fermacell a izolační deskou z kamenné vlny. která je zároveň nosnou deskou pro omítku. Bílá minerální omítka vytváří napínavý kontrast s různě hrajícími tóny šedi cementovláknitých desek sousedního domu.

Dřevěná konstrukce stěn zabraňuje šíření požáru

Budova byla postavena jako skeletová konstrukce. Přitom byly mezi dvě obvodové stěny z betonu uloženy dvě ocelové vzpěry jako nosné prvky vždy ve třetině obvodové stěny. Uzavření prostoru je provedeno dřevěnou konstrukcí stěn o tloušťce 24 cm, která byla vyrobena v tesařství Sievecke z Lohne a dodána na stavbu „just in time". Díky vysokému stupni prefabrikace byl zajištěn rychlý a bezproblémový průběh stavebních prací přímo na stavbě. Hermetické uzavření ocelové nosné konstrukce obvodových stěn bylo provedeno s požárně ochrannou účinností opláštění K,60. Žádná z vnitřních stěn není nosná. Vyztužení budovy je provedeno železobetonovým schodištěm a dvěma instalačními jádry. Tím se zajistilo, aby půdorysy bytů v jednotlivých patrech mohly být navrženy individuálně, dle přání zákazníka.

Konstrukce dřevostaveb mají i u městských domů smysl

Se svým novým objektem berlínského bytového domu architekti dokazují, že dřevostavba u vícepodlažních budov třídy 5 je možná. Požární ochrana je přitom také zaručena, stejně tak jako u masivních budov z železobetonu nebo zděných staveb, a to v případě, že jsou naplánována a splněna odpovídající konstrukční opatření. V uvedeném případě mohly být splněny podmínky požární ochrany dle individuálního, komplexního řešení požární ochrany s obložením ze sádrovláknitých desek Fermacell. Tím se dřevostavba osvědčila i pro dodatečné uzavření stavební mezery v městské oblasti. Autoři dokumentu o požární ochraně u použitého obložení z desek Fermacell výslovně poukazují na výhody oproti stavbám z lehké oceli. Dřevěné stavební prvky s opláštěním z fermacellu totiž v případě požáru vykazují minimální teplotní roztažnost a zabraňují průchodu spalin a požárních plynů v oblastech spojů.