Ze świata budownictwa

Co to jest ekonomiczność.

Ekonomiczność  w odniesieniu do budownictwa definiują następujące pojęcia: Efektywność, Ekonomia, Koniunkturalność,  Możliwości, Niezawodność , Oszczędność, Produktywność,  Racjonalna eksploatacja. Są one przedmiotem zainteresowania wszystkich uczestników procesu inwestycyjnego, a w szczególności Inwestora i Projektanta.  Dokonując wyboru materiałów i rozwiązań technicznych mających mieć zastosowanie w nowopowstającym budynku, warto mieć na uwadze  wszystkie z w/wym pojęć aby osiągnąć optymalny efekt końcowy.
 

Technologia  PAROC AST ®  została opracowana w odpowiedzi na coraz wyższe wymagania  ze strony projektantów i inwestorów kierowane pod adresem nowoczesnych materiałów budowlanych. Wymagania te wynikają z odpowiedzialności projektantów za negatywne skutki przyjęcia  w projekcie niewłaściwych rozwiązań i  materiałów, szczególnie w obszarach o zwiększonym ryzyku (budynki wysokie, obciążenia dynamiczne, obciążenie ogniowe). Także wśród inwestorów zauważalna jest większa świadomość strat  będących  skutkiem wyboru niewłaściwych  materiałów (katastrofy budowlane oraz pożary). Również instytucje ubezpieczeniowe coraz częściej  zwracają uwagę na stopień bezpieczeństwa zastosowanych materiałów premiując właścicieli lepszymi warunkami finansowymi polis ubezpieczeniowych właścicieli budynków. Technologia  PAROC AST ®  stwarza  również nowe możliwości wykorzystania płyt warstwowych w aspekcie ekonomicznym,  jednak  aby uzyskać maksymalny  efekt konieczne jest nieco inne podejście do projektu lekkiej obudowy. Właściwości płyt należy odpowiednio wykorzystać już na etapie projektu konstrukcji głównej.

System płyt warstwowych PAROC® AST.
W kompozytach, jakimi są płyty warstwowe, możliwe jest  efektywne wykorzystanie interakcji pomiędzy materiałami składowymi, a wytrzymałość warstwy spajającej okładzinę z rdzeniem płyty jest jednym z istotnych czynników decydujących o możliwościach wykorzystania płyt warstwowych. Technologia produkcji płyt warstwowych Paroc AST® stosowana przez fińską firmę Paroc Panel System Oy Ab stanowi przełomowy moment w ocenie możliwości zastosowań płyt warstwowych z rdzeniem z wełny skalnej jako materiału budowlanego.
W panelach PAROC AST ®  całkowite i jednorodne spojenie okładzin  z lamelowymi  włóknami wełny skalnej stanowi  gwarancję jednakowej wytrzymałości w każdym przekroju. Podczas  próby wytrzymałości na rozciąganie,  uszkodzenie panelu zawsze  następuje w rdzeniu, co dowodzi, że miejsce najbardziej krytyczne jakim jest warstwa spajająca pozostaje nienaruszone oraz, że panel posiada  zdolność  do  przenoszenia bardzo dużych obciążeń. Minimalna wartość wytrzymałości na rozciąganie dla paneli jakości AST ® wynosi 100 kN/m 2
 
Ściany zewnętrzne budynku z płyt warstwowych.
Jednym z istotnych elementów budynku  są ściany zewnętrze i elewacja budynku, które oprócz swej roli funkcjonalnej,  spełniają również funkcję estetyczną – ich zadaniem staje się oddziaływanie na otoczenie za pomocą koloru, faktury oraz wzorów graficznych  na powierzchniach zewnętrznych ścian. Klasyczne panele z płyt warstwowych są kojarzone głównie z fasadami budynków o charakterze przemysłowym. Znacznie rzadziej kojarzy się je z budownictwem komercyjnym, a już najmniej z budynkami biurowymi i obiektami użyteczności publicznej. Przyczyn tego stanu rzeczy można dopatrywać się w dotychczasowych, dość ograniczonych ”możliwościach designerskich” tego materiału. Oryginalnie zaprojektowana ściana z płyt warstwowych może stać się doskonałym polem działań artystycznych. Nie do przecenienia są również jej możliwości promocyjne - ściana z płyt warstwowych może stać się doskonałą powierzchnią reklamową, na której firma będzie mogła w ciekawej formie wykreować swój wizerunek w oczach klientów. Duże powierzchnie ścian budynków mają olbrzymi potencjał –   odpowiednio wykorzystane mogą być doskonałym sposobem komunikowania się z otoczeniem, przekazując mu misję oraz cele firmy, kreując jej pozytywny wizerunek. Gwiaździste niebo, słoneczna tropikalna plaża czy też nadruk logotypu firmy – ograniczeniem wyboru wzorów jest wyłącznie wyobraźnia projektanta. Gama produktów PAROC® Panel System oferuje pełną paletę twórczych możliwości.

Odpowiadając na rosnące potrzeby designerów firma Paroc Panel System stworzyła nowe produkty na bazie płyty warstwowej o nazwach handlowych PAROC® print, PAROC® art oraz PAROC® delign.

Wytyczne doboru płyt warstwowych.

1. Współczynnik przenikania ciepła Uc – system Paroc, dzięki zastosowaniu konstrukcyjnej wełny skalnej o różnej gęstości, dysponuje 4 typami płyt o  różnych wpółczynnikach Uc dla tej samej grubości płyty. Sa to:

• AST® T dla ścian o wysokich wymaganiach  dotyczących izolacyjności termicznej
• AST® S dla w normalnie użytkowanych budynkach z normalnymi wymaganiami ogniowymi
• AST® F dla ścian o wysokich wymaganiach ogniowych
• AST® E dla stropów podwieszanych  lecz także dla ścian o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych

Należy również podkreślić, że ciężar paneli do zastosowań standardowych (typ AST ® T i AST ® S) jest znacznie mniejszy, co jest  wynikiem  zastosowania wełny o mniejszej gęstości. Różnica w ciężarze paneli dochodzi nawet do 21-30% w stosunku do technologii tradycyjnych. W rezultacie panele PAROC AST ® mniej obciążają konstrukcję główną  oraz posiadają lepsze właściwości użytkowe (tab.1)
Na przykład płyta o grubości 175mm w typie AST T 175 ma rdzeń o gęstosci 75kg/m3 i wsp. Uc=0,22W/m2*K Natomiat płyta AST E 175 o gęstosci rdzenia 120kg/m3  posiada Uc=0,25W/m2*K. Zastosowanie płyt AST T 175mm pozwala na mniejsze zapotrzebowanie energii na ogrzewanie budynku i skutkuje mniejszym o 37% ciężarem ściany, co ma również wpływ na mniejsze obciążenie konstrukcji głównej. 

2. Maksymalna rozpiętość płyt - Podstawowym parametrem wyjściowym przyjmowanym do obliczeń statycznych obudowy jest obciążenie wiatrem. W zależnosci od rozpiętości konstrukcji inny czynnik decyduje statyce płyty. Jednak naturalną tendencją podczas projektowania powinno być dążenie do maksymalnych dopuszczalnych rozpiętości płyt. Efektem takiego podejścia jest mniej konstrukcji głównej, która decyduje o koszcie budynku. Jak pokazuje doświadczenie koszt konstrukcji głównej budynku stanowi 75 – 80% kosztów bryły budynku, koszt obudowy 20-25% kosztów. Wniosek- lepszy efekt ekonomiczny można uzyskac przy większych rozpietościach. Przykład:
Porównamy maksymalne dopuszczalne rozpiętości dla płyty standardowej Paroc AST S 120mm, porównywalnej pod względem nośności  z płytami innych producentów obecnych na rynku, z płytą o zwiększonej wytrzymałosci Paroc AST E 120mm. Dla obciążenia wiatrem 0,5kN/m2 maksymalna dopuszczalna rozpiętość wynosi  dla AST S 120; Lmax=7,42m a dla płyty AST E 120mm Lmax=8,83m, czyli więcej o 20%. 
Korzyści
Podstawową korzyścią wynikającą z zastosowania technologii AST ®  jest możliwość optymalizacji kosztów  obudowy przy zachowaniu jednej i tej samej grubości panelu. Stosując różne typy paneli można przyjąć  różne  wartości obciążenia dla ich maksymalnej rozpiętości podparcia lub  dla tej samej wartości obciążenia założyć inne maksymalne rozpiętości. Przykład dla panelu o grubości 120mm pokazano na rys.1

3. Odporność ogniowa – Jedną z ważniejszych korzyści wynikających z zastosowania technologii AST ®  jest ognioodporność. Panele typu AST ® F  i AST ® E  zostały zaprojektowane dla zabudowy przegród budowlanych przenoszących duże obciążenia ogniowe. Płyty warstwowe  PAROC AST ®  zostały sklasyfikowane w Euroklasie jako  A2-s1, d0, co oznacza, że są niemożliwe do zapalenia się i nie podtrzymują  ognia (A2), wydzielają  niewielkie ilości dymu i substancji toksycznych (s1) oraz nie generują płonących kropel stopionych materiałów (d0). W praktyce oznacza to, że płyty Paroc nie biorą udziału w procesie spalania, czyli nie powodują wzrostu obciążenia ogniowego budynku.
Maksymalna  odporność na ogień konstrukcji z paneli PAROC AST ®   wynosi EI240 dla  ścian i EI60 dla stropów podwieszanych. Rdzeń z konstrukcyjnej wełny skalnej PAROC ®  posiada dobrą izolacyjność  termiczną  oraz nie zmienia swej objętości w ekstremalnych temperaturach. Badania ognioodporności paneli PAROC AST ®  wykazały, że zachowują  one swoją izolacyjność  i szczelność ogniową  do 360 minut. Spoiwo paneli PAROC AST ®  jest odporne  na wysokie temperatury i zachowuje spojenie rdzenia z nieeksponowaną okładziną podczas oddziaływania ognia. Złącze w panelach PAROC jest specjalnie zaprojektowane, dla zachowania szczelności ogniowej bez dodatkowych  uszczelek w złączu, zapobiegając w ten sposób penetracji gorących gazów i płomieni (tab.2).
Korzyści
Obciążenie ogniowe magazynu z płyt Paroc jest 4 do 6 razy mniejsze  niż w wypadku używania płyt z rdzeniem z PU lub EPS. Ściany ognioodporne z płyt warstwowych stanowią zaporę zatrzymującą ogień na czas do 240 minut, chroniąc ludzi oraz towary znajdujące się we wnętrzu budynku, co jest wartością niewymierną

4. Trwałość eksploatacyjna - Kolejną korzyścią jest dłuższa trwałość ścian zbudowanych z płyt warstwowych Paroc. budynku. Panele utrzymują swoją wytrzymałość i właściwości izolacyjne oraz są odporne na warunki atmosferyczne ponad  oczekiwany okres ich użytkowania. W budynkach przemysłowych okres trwałości 25 lat jest wystarczający, ale w innych przypadkach np. budynki elektrowni, wymagania mogą być wyższe i wynosić  50 lat lub więcej. Trwałość jest uzyskiwana poprzez przyjęcie właściwych standardów dotyczących komponentów do produkcji i samej technologii produkcji płyt. Dotyczy to zarówno materiału rdzenia i okładzin. Włókno skalne rdzenia jest produkowane z użyciem właściwych składników i zachowaniem ich określonych proporcji. Uzyskuje się wtedy właściwą wytrzymałość  i elastyczność włókna. Zastosowanie stali o odpowiedniej wytrzymałości na blachy wpływa również na trwałość płyt Paroc. Okładziny zewnętrzne są zabezpieczone standardowo powłoką PVDF o zwiększonej odporności na promieniowanie UV, oraz posiadają zdolność do samooczyszczania się. Ważną rzeczą jest również dobór  powłoki do odpowiedniej agresywności środowiska (tab.3).
Korzyści
Powłoki PVDF stosowane standardowo na powierzchniach  zewnętrznych paneli Paroc zwiększają  odporność korozyjną okładzin oraz wydłużają okres trwałosci estetycznej budynku. Kolory o dużej  intensywności barw nie tracą swych właściwości pod wpływem promieniowania UV.

5. Możliwość zabudowy fasad na płytach warstwowych - Fasady zabudowywane na płytach warstwowych PAROC AST ® mogą stanowić doskonałą alternatywę dla fasad wentylowanych mocowanych do ścian wykonanych w technologiach tradycyjnych. Szczególnie w przypadku budynków wysokich widoczne są oszczędności na ciężarze ścian oraz pośrednio na ciężarze szkieletu konstrukcji głównej i fundamentów.
Podczas dobierania systemu  okładzin głównym ograniczeniem jest  ciężar kompletnego systemu zawieszabego na ścianie z płyt warstwowych Paroc. Nie powinien przekroczyć 45 kg/m2. Możliwe do zastosowania w tym przypadku są fasady ceramiczne, z kompozytów alumniowych, kasety metalowe, płyty HPL oraz panele ze szkła i konglomeratów kamiennych. Wykończenie powierzchni wewnętrzych ścian płytami G-K wraz z dodatkową warstwą wełny skalnej pozwala na uzyskanie izolacyjności akustycznej Rw = 49-52 dB. Na etapie doboru elementów okładzinowych należy określić ich podstawowe parametry mechaniczne, takie jak wytrzymałość na zginanie oraz moduł sprężystości. Szczegółowe omówienie tego problemu wykracza poza ramy niniejszego artykułu dlatego w przypadku bliższego zainteresowania tą tematyką  wskazana jest konsultacja z przedstawicielem firmy Paroc Panel System.
Korzyści
Rozwiązanie to w relacji do rozwiązań tradycyjnych posiada szereg zalet. Panele PAROC AST® pozwalają uzyskać około pięciokrotnie mniejsze obciążenie konstrukcji głównej – ciężar ściany z paneli o współczynniku U=0,26 W/m2*K wynosi tylko 23 kg/m2 przy izolacyjności akustycznej Rw rzędu od 31 do 49 dB. Przy zastosowaniu tego rozwiązania warstwa nośna pełni jednocześnie rolę izolacji termicznej, a odporność ogniowa przegrody wynosi, w zależności od grubości i typu płyty, od EI 120 do EI 240. W przypadku paneli PAROC AST® zachodzi możliwość zastosowania perforowanych elementów fasadowych, pełniących funkcję ekranów pochłaniających, bez ujemnego wpływu wód opadowych na warstwę izolacji termicznej. Stosując płyty PAROC AST® unikamy konieczności pracochłonnego ”pionowania” podkonstrukcji fasady wentylowanej – jest ona mocowana bezpośrednio do równej powierzchni płyty warstwowej. Wykorzystanie płyt PAROC AST® pozwala uzyskać znacznie krótszy czas wykonania warstwy nośnej przy porównywalnym koszcie. Stosując ten system, szczególnie w przypadku budynków wysokich, widoczne są oszczędności w ciężarze ścian oraz pośrednio w ciężarze szkieletu konstrukcji głównej i fundamentów.