Płyty warstwowe w okładzinach z blachy - jak kreować elewację budynku

Główne zalety płyt warstwowych to:

• szybki, tani i bezpieczny montaż,
• niski koszt wykonania budynku,
• bardzo dobra i niezmienna w czasie izolacyjność cieplna (dotyczy to szczególnie płyt z rdzeniem poliuretanowym PUR i PIR) zapewniająca stałe, niskie koszty eksploatacji budynku,
• trwałość i szczelność ścian i dachów wykonanych z płyt,
• wysoka jakość płyt warstwowych wytwarzanych na wyspecjalizowanych liniach produkcyjnych, badanych i sprawdzanych (kontrolowanych) zgodnie z wymogami europejskiej normy produktowej PN-EN 14509:2010 „Samonośne izolacyjno-konstrukcyjne płyty warstwowe z dwustronną okładziną metalową. Wyroby fabryczne. Specyfikacje” (czego potwierdzeniem jest tzw. znakowanie CE) lub Aprobaty Technicznej ITB (tzw. znakowanie B),
• nowoczesny wygląd elewacji i całego budynku. 

Istotne parametry i właściwości płyt warstwowych

W doborze płyt do danego budynku należy uwzględnić przede wszystkim wymogi formalno-prawne oraz projektowe dotyczące

• izolacyjności cieplnej,
• parametrów mechaniczno-wytrzymałościowych,
• bezpieczeństwa ogniowego (pożarowego),
• akustyki,
• odporności korozyjnej.

Podstawowymi parametrami i właściwościami płyt warstwowych, analizowanymi i branymi pod uwagę w projektowaniu budynku z płyt warstwowych oraz opracowaniu specyfikacji, są przede wszystkim:

• rodzaj i grubość rdzenia izolacyjno-konstrukcyjnego, które mają bezpośredni wpływ na izolacyjność cieplną przegrody (na wartość współczynnika przewodzenia ciepła U);
• parametry mechaniczno-wytrzymałościowe płyt (zgodność rozstawów podanych w tablicach z przyjętymi przez projektanta do założonych obciążeń); tablice wytrzymałościowe powinny być opracowane dla konkretnego typu i grubości płyty, grubości okładziny zewnętrznej i wewnętrznej, układu statycznego jedno-, dwu- lub wieloprzęsłowego, różnicy temperatur pomiędzy okładziną zewnętrzną i wewnętrzną wynikającą z grupy kolorów zastosowanych na elewacji oraz przeznaczenia budynku lub jego części wpływającego bezpośrednio na temperaturę wewnętrzną, liczby i rodzaju zastosowanych łączników, parcia i ssania (wiatru, śniegu i in.), stanu granicznego nośności i stanu granicznego użytkowania itp.;
• klasyfikacje ogniowe (stopień rozprzestrzeniania ognia od strony zewnętrznej w odniesieniu do ścian, reakcja na ogień, odporność dachu na oddziaływanie ognia zewnętrznego oraz odporność ogniowa);
• parametry akustyczne płyt (izolacyjność akustyczna właściwa oraz współczynnik pochłaniania dźwięku);
• rodzaj powłoki organicznej i galwanicznej i/lub materiału zastosowanego na okładziny, który zagwarantuje długie i stosowne do przeznaczenia budynku zachowanie płyt w konkretnym środowisku (kategoria korozyjności atmosfery).

W ostatecznym wyborze płyt oprócz wymienionych czynników powinno się zwrócić uwagę na wpływ niektórych cech płyt warstwowych i sposobu ich zastosowania na wygląd budynku. Dotyczy to przede wszystkim płyt ściennych, z których wykonywana będzie elewacja. Przekrycia dachowe w budynkach niemieszkalnych mają najczęściej małe nachylenie (są prawie płaskie) i w związku z tym pozostają w zasadzie niewidoczne.

Jeśli chodzi o elewację budynku, to najbardziej widoczną i najważniejszą z punktu widzenia architekta jest elewacja frontowa, dlatego to ona jest najczęściej przedmiotem rozważań i decyzji dokonywanych często w porozumieniu z inwestorem lub przyszłym użytkownikiem. Pozostałe elewacje, zwłaszcza w budynkach przemysłowych, są raczej ujednolicone i spełniają przede wszystkim funkcję użytkową.

Możliwości kształtowania wyglądu budynku

Na ostateczny wygląd budynku mają istotny wpływ następujące cechy płyt warstwowych oraz sposób ich zastosowania:

• zamek (tzw. odkryty lub ukryty),
• profilowanie płytkie lub głębokie okładziny zewnętrznej,
• materiał i powłoki okładziny zewnętrznej,
• kolor zewnętrznej powłoki organicznej (najczęściej poliestrowej) według palety RAL lub innej stosowanej przez producenta stali,
• montaż pionowy lub poziomy płyt oraz układ statyczny,
• możliwość zastosowania płyt dachowych na elewacji.

Zamek

Płyty ścienne produkowane są zasadniczo z dwoma rodzajami zamków wzdłużnych: standardowym (tzw. odkrytym) lub ukrytym. W pierwszym wypadku płyta mocowana jest do konstrukcji wsporczej na wskroś i łeb łącznika mocującego daną płytę pozostaje widoczny (rys. 1). W drugim wariancie łeb łącznika przykryty jest „noskiem” płyty sąsiedniej (rys. 2) – prawej/lewej (w układzie pionowym) lub górnej (w układzie poziomym).

Ze względów estetycznych na elewacjach frontowych (i pozostałych) lepiej prezentują się płyty bez widocznych łączników. W niektórych wypadkach ukrycie łba łącznika jest możliwe w obu rozwiązaniach i wiąże się bezpośrednio z wybranym rodzajem montażu płyt (pionowym lub poziomym) oraz układem statycznym (jedno-, dwu- lub wieloprzęsłowym).

Profilowanie

Profilowanie okładziny zewnętrznej płyt jest jednym z podstawowych sposobów zwiększenia atrakcyjności architektonicznej elewacji oraz wyróżnienia producenta i jego wyrobów. Płyty ścienne w zależności od głębokości profilowania dzieli się na płytko i głęboko profilowane.

Przykłady płyt z płytkim i głębokim profilowaniem przedstawiono na rys. 3–6. Na fot. 1–4 widać obiekty wykonane z płyt z płytkim i głębokim profilowaniem.

Płyty lekko profilowane zgodnie z europejską normą produktową PN­‑EN 14509:2010 mają profilowania o głębokości do 5 mm. W praktyce głębokość profilowania najczęściej nie przekracza 1,5 mm. Dzięki możliwości prowadzenia wspólnych badań w zakresie parametrów mechaniczno-wytrzymałościowych płyty z płytkim profilowaniem mogą mieć także wspólne tablice wytrzymałościowe.

Najczęściej stosowane są następujące rodzaje profilowań płytkich:

• płaskie (gładkie),
• liniowe (schodkowe),
• rowkowe,
• mikro- (mikrofala, mikrorowek, mikrolinia itp.).

Ze względu na stosowane obecnie grubości okładzin (0,6–0,4 mm; najczęściej 0,5 mm) płyty z gładką okładziną zewnętrzną są stosunkowo trudne do wykonania i zamontowania w sposób perfekcyjny, tzn. spełniający oczekiwania najbardziej wymagającego klienta. Europejska norma produktowa PN­‑EN 14509:2010 dopuszcza odchylenia od płaskości w zakresie 0,6–1,5 mm w zależności od długości przyrządu pomiarowego (odpowiednio 200–700 mm).

Należy jednak dodać, że dużo mniejsze od normowych odchyłki budzą niezadowolenie architektów, inwestorów i użytkowników. Wydaje się, że jedynym właściwym sposobem postępowania jest stosowanie do produkcji tych materiałów blachy o gr. min. 0,7 mm. Wiąże się to jednak z ich wyższą ceną.

Zdecydowanie ciekawszy styl nadaje płytom i wykonanym z nich budynkom głębokie profilowanie okładziny zewnętrznej. Na etapie wprowadzania na rynek płyty z głębokim profilowaniem wymagają poniesienia wyższych kosztów w porównaniu z płytami z profilowaniem płytkim. Wynika to z dodatkowych nakładów inwestycyjnych (specjalnych kaset profilujących dany kształt), wymogu prowadzenia osobnych badań wytrzymałościowych dla każdego rodzaju głębokiego profilowania i w konsekwencji konieczności opracowania oddzielnych tablic wytrzymałościowych dla każdego rodzaju profilowania głębokiego.

Stosowane stosunkowo rzadko w Polsce płyty z profilowaniem głębokim sprawiają jednak, że budynki prezentują się dużo ciekawiej i pozwalają architektowi na większą swobodę w projektowaniu.

Wśród profilowań głębokich wyróżnia się przede wszystkim kasetonowe, które nawiązują do kaset elewacyjnych, oraz skośne, nadające budynkowi bardziej zindywidualizowany charakter. Profilowanie kasetonowe może być uzupełnione o profilowania mikro, co zwiększa atrakcyjność płyt.

Możliwe jest także łączenie płyt warstwowych o różnym profilowaniu oraz łączenie z pozostałymi materiałami budowlanymi stosowanymi na elewacjach (np. szkłem, drewnem, betonem, klinkierem itp.).

Architekt, który decyduje się na wybór konkretnego profilowania okładziny zewnętrznej płyt, powinien zwrócić uwagę na łączenie z innymi materiałami stosowanymi na elewacjach, na kolor okładziny, a także kierunek oświetlenia słonecznego i charakter otoczenia.

Materiał i powłoki

Jako okładziny płyt warstwowych najczęściej stosuje się blachę stalową z poliestrową powłoką organiczną (połysk lub mat) o gr. 15–35 mm. Zdecydowanie rzadziej stosowane są inne powłoki organiczne, takie jak:

• polifluorek winylidenu (PVDF/PVF2),
• polichlorek winylu (PVC/PCW),
• plastizol (PVC-P),
• pural na bazie poliuretanu,
• food safe (PVC-F).

W niektórych wypadkach stosowane są okładziny z blachy stalowej z powłoką galwaniczną, np. alucynkiem, lub ze stali nierdzewnej. Okładziny z blachy miedzianej i aluminiowej są rzadko stosowane ze względu na wysokie koszty. Wykorzystuje się je przede wszystkim na bardzo prestiżowych elewacjach frontowych lub w celu nawiązania do otoczenia, które jest pod nadzorem konserwatora zabytków.

Kolor

Najczęściej stosowaną powłoką organiczną jest powłoka poliestrowa o gr. 25 mm według palety RAL. Temperatura Tz, do jakiej nagrzewa się okładzina zewnętrzna płyty, zależy od koloru i związanego z nim współczynnika odbicia RG1). Wszystkie kolory zostały podzielone na trzy grupy:

• kolory bardzo jasne, tzw. I grupa kolorów (np. 1015, 6019, 7035, 9001, 9002, 9010, 9016); RG = 75–90; Tz = +55°C,
• kolory jasne, tzw. II grupa kolorów (np. 1002–1021, 3015, 5012, 6011,7032, 9006); RG = 40–74; Tz = +65°C,
• kolory ciemne, tzw. III grupa kolorów (np. 3013, 5005); RG = 8–39; Tz = +80°C.

Niektóre powłoki poza odpornością na warunki środowiskowe (korozję) wpływają na wygląd optyczny elewacji. Mogą w różnym stopniu absorbować światło i z tego powodu wywoływać różne efekty zewnętrzne (większe lub mniejsze odbicie promieni słonecznych oraz efekty strukturalne danej powłoki).

Montaż pionowy lub poziomy oraz układ statyczny

Duże znaczenie dla wyglądu budynku ma sposób montażu płyt (pionowy lub poziomy) oraz zastosowany układ statyczny (jedno-, dwu- lub wieloprzęsłowy).

Przykłady obiektów z pionowym i poziomym układem elewacji przedstawiono na fot. 5–6.

W wypadku płyt montowanych pionowo w układzie wieloprzęsłowym (także dwuprzęsłowym) łby łączników nie będą widoczne, jeśli zostaną zastosowane płyty z ukrytym zamkiem. Ze względu na wysokość budynku oraz efekt architektoniczny nie powinno się stosować w takich wypadkach płyt standardowych (chyba że jest to obiekt o przeznaczeniu chłodniczo­‑mroźniczym i kwestie wizualne schodzą na dalszy plan).

W wypadku płyt montowanych poziomo w układzie jednoprzęsłowym łby łączników nie będą widoczne bez względu na to, czy będą to płyty standardowe, czy bardziej estetyczne płyty z ukrytym zamkiem. Wynika to z faktu, że połączenie płyt na słupie (tzw. połączenie na długości) jest zawsze zabezpieczone obróbką. Niewidoczne łączniki to dodatkowy (oprócz aspektów wytrzymałościowych) argument za stosowaniem układów jednoprzęsłowych w obiektach wykonanych z poziomo zamontowanymi/usytuowanymi płytami warstwowymi.

Niestety w Polsce nadal projektuje się i wykonuje obiekty z poziomym układem płyt i o rozstawie dwu- lub trzyprzęsłowym, co poza ewentualnymi minimalnymi oszczędnościami (zmniejszenie liczby obróbek) nie znajduje żadnego uzasadnienia.

Zastosowanie na elewacji płyt dachowych

W niektórych krajach europejskich na ścianach budynków niemieszkalnych stosowane są płyty dachowe z tzw. garbami (najczęściej wielkości 35–45 mm). W Polsce rozwiązanie to nie jest popularne i nie wiadomo, czy zyska akceptację architektów i inwestorów. Z formalnego punktu widzenia zastosowanie płyt dachowych na elewacjach wiąże się z przeprowadzeniem odpowiednich badań tych materiałów pod kątem wymagań stawianych płytom ściennym.

Podsumowanie

Stale zwiększająca się w Polsce popularność płyt warstwowych i ich rosnąca produkcja wynikają z licznych zalet tych nowoczesnych, zaawansowanych inżyniersko produktów budowlanych. Materiały te umożliwiają swobodne projektowanie dzięki różnym rodzajom płyt, różnicy w profilowaniu, powłoce, kolorze, rodzaju zamka, kierunku montażu, układu statycznego czy opcji łączenia z innymi materiałami elewacyjnymi.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

¹ O wpływie koloru okładzin na obciążenia płyt warstwowych pisze A. Konarzewski w artykule na s. 60–62. Publikacja jest polemiką z artykułem K. Kuczyńskiego „Wpływ koloru okładzin na obciążenia termiczne płyt warstwowych”, „Izolacje”, nr 2/2012, s. 30–34.