Návrh podlahy je pro každý objekt jednou ze zásadních disciplín. Přesto, anebo možná právě proto se můžeme potkat, a to i mezi návrhy „těch, co to umí“, s řadou nelogických nebo nekompletních řešení. To vede následně k řadě poruch, které, bohužel, někdy – skoro vždycky – nelze levně sanovat a někdy je jediným možným řešením kompletní výměna podlahy se všemi důsledky z toho vyplývajícími.
Podlahy můžeme členit mnoha způsoby, ale pro účely tohoto pojednání si zvolíme následující členění:
Podlahy podle užití:
1. civilní,
2. průmyslové,
3. speciální.
Podlahy podle zatížení:
1. s běžným zatížením,
2. s vysokým zatížením,
3. s extrémním zatížením.
Podlahy podle vnitřního vybavení:
1. bez vybavení,
2. s vybavením.
Dále můžeme podlahy členit například podle povrchu, podle expozice (interiérové, exteriérové, kombinované), podle použitého materiálu, podle způsobu uložení (na pružném, polopružném, tuhém podkladu) a určitě bychom našli i další možnosti členění.
V tomto článku se chci zabývat v posledních několika letech oblíbenou návrhovou kombinací, která postrádá logiku řazení konstrukcí při vynaložení rozumných nákladů k jejímu pořízení a následnému provozování. Jedná se o průmyslovou podlahu s vysokým, někdy až extrémním zatížením vybavenou podlahovým topením s fluidním nosičem tepla – podlahu vybavenou vodním podlahovým topením.
Těžko se odporuje investorovi, který vás platí a chce něco, co mu dává uživatelsky smysl a někde to viděl. To je situace, kterou většina z vás zná. Dá se v situaci, kdy se takovým požadavkem stane například vodou natápěná podlaha v autosalonu (obr. 1), něco dělat?
Dá, ale vaše možnosti dílo ovlivnit záleží na tom, kdy se jako partner investora v takové
situaci ocitnete.
Případ 1 – projekt
Dostanete-li se k zakázce ve fázi projektu, je to ta nejjednodušší situace. Můžete se pokusit alternovat toto řešení jiným, vhodnějším, které bude plně respektovat správnou logiku návrhu, tedy návrhové technické souvislosti a možnosti.
Případ 2 – výběrové řízení
Projekt se „zabudovanou chybou“ je hotov, výkazy výměr připraveny a termíny napjaté. Přesto doporučuji, abyste postupovali jako v „Případě 1“. Změňte řešení. Sice to bude stát nějaké peníze navíc, za opravy v projektu, výkazu výměr a možná za lehké protažení výběrového řízení, ale výsledný efekt bude stále pozitivní a klient bude s konečným řešením spokojen.
Případ 3 – stavba
Dodavatel/é je/jsou vybrán/i na řešení se „zabudovanou chybou“, práce neúprosně běží a všechno se připravuje na realizaci projektovaného řešení. I teď záleží, v jaké fázi se k řešení tohoto problému dostanete:
– před zahájením zemních prací – postupujte jako v „Případě 1“;
– během provádění zemních prací – přiměřeně situaci postupujte jako v „Případě 1“;
– po ukončení zemních prací – stále můžete něco dělat, ale modifikace už nebudou tak efektivní;
– po ukončení instalace prvních konstrukcí podlahy – pokuste se zachránit, co se ještě dá, ale výsledek už nemůže nikdo zaručit. Všechno, co uděláte, už je příliš citlivé na chyby realizace a materiálu, ale můžete mít štěstí a dosáhnout dobrého výsledku.
Nejhorší je nedělat nic. Následující informace by měly pomoci každému, kdo bude chtít hledat vhodné řešení.
1. Dlažba lepená do tmelu, často bez dilatace (tuhá vrstva)
2. Deska s podlahovým topením, obvykle nopová folie s TI (polotuhá vrstva)
3. Tepelná izolace, polystyren (měkká vrstva)
4. Betonová mazanina, někdy dokonce s vyztužením (tuhá vrstva)
5. Geotextilie 200 g, někdy až 500 g (nulová měkká vrstva)
6. Izolace proti vodě a radonu, PVC nebo HDPE fólie (nulová měkká vrstva)
5. Geotextilie 200 g, někdy až 500 (nulová měkká vrstva)
7. Betonová mazanina, někdy dokonce s vyztužením (tuhá vrstva)
8. Štěrkový násyp, někdy předepsán zhutněný (tuhá vrstva)
9. Původní terén, obvykle chybí požadavek zhutnit (polotuhá až tuhá vrstva)
Návrh podlahy z projektu – extrémní příklad (obr. 2)
Tomuto řešení říkejme „tradiční“ návrh. Obsahuje řadu přenesených technických floskulí, které nejspíše vycházejí z návrhů používaných v minulosti, kdy nebyly takové technické a materiálové možnosti, jaké máme dnes, a používaná řešení měla za úkol eliminovat nedokonalosti podloží a umožnit kvalitní řešení navazující stavby v možnostech tehdy dostupných znalostí a technologických možností. Dnes je ale takové řešení jednak zbytečně drahé a jednak není nutné. Je však tak zažité, že se nad jeho nelogičností a cenou téměř nikdo nepozastaví. Podívejme se na to proč – prostřednictvím následujících otázek a odpovědí na některé z nich.
Proč projektant nepracuje s možností zlepšit podloží zhutněním, případně se zlepšením zeminy např. vápennou stabilizací a zhutněním?
Platí, čím lépe se podaří stabilizovat a připravit základní zeminové podloží, tím méně je třeba nákladů na následné konstrukce. Samozřejmě, i dnes se najdou výjimečné případy, kdy není ekonomicky či technicky možné nebo je zbytečné takové řešení, ale z praxe vím, že takové situace se dají počítat na jednotky procent. Doporučuji proto připravit podklad tak, aby byl co nejpevnější a co nejvíce plochý s ohledem na následné konstrukce.
Proč je na zeminový podklad navržen štěrkový násyp? Proč je umístěn dokonce pod betonovou mazaninou?
Štěrkový násyp musí být zhutněn, aby plnil svou funkci. Nejlépe je, když se při hutnění použije hutnicí zařízení s vibracemi. A hned mě napadají další tři otázky:
Umožňuje zeminový podklad bezpečné hutnění štěrkového násypu s použitím vibrací? Je navržen správný druh frakce štěrku? Použil projektant hutnění již při úpravě zeminového podloží? A potom, jaký smysl má na štěrkovém podloží betonová mazanina, někdy dokonce navržená s vyztužením sítěmi KARI, jejichž dimenze jsou „pro jistotu“ takové, že by taková deska mohla fungovat jako stropní deska někde v nadzemních podlažích?
Nejpravděpodobnější závěr je, že cílem projektanta bylo zvýšit štěrkovým násypem a betonovou mazaninou únosnost zeminového podloží a vytvořit pevnou podložku pro izolaci proti vodě a radonu (má být sevřena, jak známo, mezi dvěma pevnými konstrukcemi). Dobrá, budiž. To lze zajistit i jinak – například je-li podklad řádně zhutněn a vyhlazen prachovou frakcí, zcela jistě není potěr vůbec třeba a jeho význam je jen ve výrazném prodražení konstrukce.
Proč je na betonový potěr navržena ochrana geotextilií? Aby se následně položená izolace neprorazila?
Páni to jsou věci. Ještě kdyby geotextilie ležela přímo na štěrkovém podloží a izolace na ní, tak mi takový návrh smysl dává, ale o co se izolace může prorazit na povrchu betonové desky? Zřejmě o nekvalitně provedený nebo neuklizený povrch betonové mazaniny. Projektant zcela opomíjí funkci stavebního dozoru, případně funkci laického dozoru investora. Daleko větším problémem, než je proražení moderní izolace (a to z kteréhokoli běžně používaného materiálu) o betonovou mazaninu, je nekvalitní zpracování svarů ve spojích či zpracování všech detailů. A takto vzniklé závady se stejně bez pečlivé kontroly stavebního dozoru nepodaří objevit. Takže zkušený stavební dozor, který je při provádění izolací nezbytný, téměř bez pochyb objeví i nedostatky v provedení styčné plochy a nařídí její opravu (tím se myslí i její vyčištění) tak, aby nedošlo k proražení (poškození) následně pokládané izolace.
A proč je, proboha, navržena geotextilie nad izolací? Jako její ochrana proti proražení následnými pracemi, jimiž je položení další betonové mazaniny?
Velmi často je, bohužel, přesně tento důvod odpovědí projektanta, případně realizační firmy. Pravděpodobnost, že se izolace při pokládce betonové mazaniny prorazí, se limitně blíží nule, a pokud je firma pokládající beton „šikovná“, podaří se jí to i přes „ochrannou“ geotextilii. Je-li však izolace vidět, existuje šance její poškození zjistit ještě před zalitím betonem. Pod ochrannou geotextilií tato šance nenávratně mizí. Je však téměr s jistotou jasné, že tato geotextilie znehodnotí nejméně 15 až 20 mm pokládané betonové mazaniny, protože z ní odvede vodu, a proto beton místo ztvrdnutí jen vyschne, a neplní tak předpokládanou funkci. Zamyslete se nad tím, co se stane, když chybí ve statice podlahy někdy i 25 % předpokládané nosné konstrukce? Přinejmenším si náš milý investor díky instalaci jedné levné a zbytečné vrstvy zaplatí zbytečně nejen ji, ale zaplatí si i znehodnocení mnohem dražší vrstvy následné. Bravo!
A teď přicházejí dvě technické perly celého návrhu závěrem.
První: na právě instalovanou sestavu drahých tuhých vrstev jsou navrženy a položeny dvě drahé, ale pružné (měkké) vrstvy (izolační podložka a topení). Při vší úctě, proč se projektant snaží celou dobu připravit co nejúnosnější podloží a proč nechá investora zaplatit něco, co v důsledku vůbec nebude využito?
Druhá: tento pružný (měkký) sendvič souvrství velmi namáhaného, jak svislými silami od kol vystavovaných automobilů, tak teplotními silami od podlahového topení, je zakryt velmi tenkou, ale tuhou a křehkou dlažbou, nejlépe ve velkoformátovém provedení.
Dost bylo kritiky, většina z nás nedělá chyby úmyslně. Jak tedy postupovat lépe?
1. Dlažba lepená do tmelu, striktně dilatovat (tuhá vrstva) dilatační celky musí kopírovat dělení desky s topením
2. Deska s podlahovým topením, elektrické rohože (tuhá vrstva)
4. Betonová mazanina s vyztužením (tuhá vrstva)
3. Tepelná izolace, polystyren (měkká vrstva)
5. Geotextilie 200 g, někdy až 500 g (nulová měkká vrstva)
6. Izolace proti vodě a radonu, PVC nebo HDPE fólie (nulová měkká vrstva)
5. Geotextilie 200 g, někdy až 500 g (nulová měkká vrstva)
7. Betonová mazanina, někdy dokonce s vyztužením (tuhá vrstva)
8. Štěrkový násyp, zapečený prachem, zhutněný (polotuhá vrstva)
9. Původní terén, dle úvahy stabilizovaný, zhutněný (polotuhá vrstva)
Návrh podlahy ve stejné situaci – náhrada pro „příklad“ (obr. 3)
Nejprve se musí vyřešit, jestli je nutné zachovat koncepci vytápění, předpokládejme, že ano. Dále je třeba se zamyslet nad možnostmi, které nám v dané situaci staveniště nabízí. Přepokládejme, že je možná stabilizace zeminového podloží vápnem nebo podobnou příměsí a že jsme se k řešení problému dostali ve fázi projektových prací.
Tyto limitující podmínky nám umožní modifikovat návrh podlahy podle obrázku 3 (podtrženě jsou vyznačeny změny; přeškrtnutím jsou vyznačeny zrušené vrstvy)
Úmyslně nejsou vyznačeny tloušťky jednotlivých vrstev, protože pro účel logiky uvažování to není důležité, a předpokládáme, že laskavý čtenář zná základní konstrukční požadavky příslušných ČSN. Je důležité všimnout si prázdných míst, která znamenají úspory. Takto navržená konstrukce je staticky pevnější a předvídatelnější, protože je možné její jasné nadimenzování. Z logiky sestavy vrstev vyplývá, že parametry tuhých vrstev pod vrstvou měkkou mohou být nastaveny přesně tak, aby byly nadimenzovány na zatížení a účely, které na ně budou kladeny od konstrukcí následných a tak, aby nebyly vynakládány zbytečné prostředky na úpravy, které nakonec nebudou využity.
K možné námitce, že teplo z topné rohože se bude šířit (ztrácet) v nosné železobetonové desce uvádíme: Při zvážení tloušťky vrstvy nad a pod rohoží bude teplo dříve vydáno do volného prostoru nad dlažbou. A protože každá tepelná izolace slouží hlavně pro zpomalení toku tepla daným směrem, nikoliv pro zabránění jeho úniku, stává se tato námitka lichou. Zároveň regulace elektrického topení je pružnější a snazší než u topení s fluidním nosičem tepla, lze tedy topit jen tehdy, je-li to třeba.
V případě poruchy je snazší, rychlejší a levnější opravit elektrické topení uložené ihned pod nášlapnou vrstvou, než topení, které je uloženo kdesi hluboko v betonu a je často okruhováno do směšovacího rozvaděče v dlouhých trasách.
Lichá bude i námitka spotřeby a nákladů na topení. Ztráty objektu jsou přímo závislé na komplexním řešení všech konstrukcí a na celkové tepelné pohodě, která je při vhodně nastaveném topném režimu ovlivnitelná lépe u pružnějšího systému. V případě započtení případných nákladů na opravy je jasným vítězem vytápění elektrickými rohožemi. A to nepočítáme poruchy podlahy vyplývající z nehomogenního prostředí při použití podlahového topení s fluidním topným mediem.
1. Dlažba lepená do tmelu s dilatačními celky – co nejmenšími (tuhá vrstva); spáry musí kopírovat dělení polí desky s topením
2. Deska s podlahovým topením vyztužená sítěmi KARI dle zatížení s co největší tloušťkou – obvykle nopová fólie s TI (polotuhá vrstva)
3. Tepelná izolace s co nevyšší únosností (měkká vrstva)
4. Betonová mazanina, někdy dokonce s vyztužením (tuhá vrstva) – pokud ještě lze, zrušit a volnou tloušťku použít jinde (lze zrušit jen v případě instalace „7“)
5. Geotextilie 200 g, někdy až 500 g (nulová měkká vrstva)
6. Izolace proti vodě a radonu, PVC nebo HDPE fólie (nulová měkká vrstva)
5. Geotextilie 200 g, někdy až 500 g (nulová měkká vrstva)
7. Betonová mazanina, někdy dokonce s vyztužením (tuhá vrstva) – pokud ještě lze, zrušit a volnou tloušťku použít jinde (lze zrušit jen v případě instalace „4“)
8. Štěrkový násyp, zhutněný (tuhá vrstva) – buď neměnit tloušťku, ale zvýšit úroveň původního terénu, anebo udělat tlustší, díky zrušeným betonovým potěrům
9. Původní terén, obvykle chybí požadavek zhutnit (polotuhá až tuhá vrstva)
Návrh podlahy ve stejné situaci – oprava pro „příklad“ (obr. 4)
Co však dělat, když se nemůže nahradit navržené řešení? Na obrázku 4 popisujeme možné úpravy dotčené skladby.
KAREL HEGENBART
foto archiv autora
Ing. Karel Hegenbart (*1964)
je absolventem Stavební fakulty ČVUT, obor statika betonových konstrukcí. Má dlouholetou praxi jako projektant, projektový manažer či stavební dozor. Od roku 1998 pracoval jako projektový manažer pro japonskou společnost Takenaka Europe GmbH. V současné době pro ni pracuje jako specialista dozoru kvality a BOZP. Tyto činnosti vykonává
i pro jiné investory převážně ze soukromého sektoru, jak v průmyslové,
tak v bytové výstavbě.
