Konštrukčné riešenia a montáž teplovodného podlahového vykurovania – Plynár, vodár, kúrenár

Ing. Jozef Bugáň

Prof. Ing. Dušan Petráš, PhD.

Stavebná fakulta STU, Katedra technických zariadení budov

Radlinského 11, 813 68  Bratislava

e-mail: jozefbugan@gmail.com

 

Úvod

Teplovodné podlahové vykurovanie je veľmi progresívny spôsob vykurovania, ktorý na jednej strane znižuje prevádzkové náklady, na druhej strane však zabezpečuje optimálny tepelný stav a vytvára ideálne rozloženie teplôt v interiéry. Nezanedbateľnou prednosťou podlahového vykurovania je taktiež hygienické hľadisko a s ním spojené vírenie prachu, ktoré je v tomto prípade eliminované.

Tento systém vykurovania bol známy už pred vyše 2000 rokmi, a práve dnes sa k nemu opätovne vraciame a pociťuje jeho stále väčší rozmach. V tomto príspevku budeme hovoriť o konštrukčných riešeniach a montáži teplovodného podlahového vykurovania.

 

1. Okrajové podmienky výpočtu podlahového vykurovania

Podlahové teplovodné vykurovanie patrí medzi sálavé vykurovacie sústavy, pričom podiel sálavej zložky na celkovom prenose tepla z vykurovacej plochy je len o niečo vyšší než tok tepla konvekciou (55 % : 45 %). Práve tento fakt veľmi vhodne ovplyvňuje výhody oboch spôsobov transferu tepla do interiéru. Pri návrhu samotného podlahového vykurovania sa musí dbať na hygienické požiadavky – povrchové teploty podláh, ktoré sa uvádzajú pre rôzne typy miestností a ich využívanie (tab.1)   [3]

 

Tab. 1 Hodnoty pre špecifický tepelný výkon, závisiace od maximálnej povrchovej teploty podlahy a teploty v miestnosti [1]

Maximálna povrchová teplota podlahy (°C)	Teplota v miestnosti (°C)	Špecifický tepelný výkon (W/m2)	Oblasť použitia
29	20	100	využívaná plocha
33	24	100	kúpelne a podobná plocha
35	20	175	Okrajová plocha

Hodnoty tepelných vodivostí najčastejšie sa používaných materiálov pre teplovodné podlahové vykurovanie sú znázornené v nasledujúcej tabuľke (tab.2)

 

Tab. 2 Hodnoty tepelnej vodivosti materiálov pre teplovodné sústavy podlahového vykurovania [1]

Materiál	Tepelná vodivosť λ [W/m.K]
PB rúrka	0,22
PP rúrka	0,22
PE-X rúrka (HDX, MDX)	0,35
PE-RT	0,35
Oceľová rúrka	52
Medená rúrka	390
PVC opláštenie so vzduchovými kapsami	0,15
PVC opláštenie bez vzduchových káps	0,2
Hliníkové tepelne vodivé prvky	200
Oceľové tepelne vodivé prvky	52
Cementová mazanina	1,2
Anhydritová mazanina	1,2
Betón (ς=2400kg/m3)	1,9
Sadrokartónové dosky	0,25
Vápenná omietka	0,7
Pochôdzny povrch na priem. podlahách	0,7
Asfaltový tmel	0,9
Tvrdé drevo	0,4
Drevo (drevotriesková doska)	0,15

 

2. Technológia montáže podlahového vykurovania

Postup pri technológii a montáži vykurovacej podlahy mokrým spôsobom je nasledovný: [3]

1. Príprava objektu,
2. Príprava podlahy,
3. Kladenie obvodových izolačných pásov,
4. Kladenie tepelno-akustickej izolácie,
5. Kladenie hydroizolačnej fólie,
6. Kladenie a uchytávanie rúrok,
7. Vytvorenie dilatačných celkov,
8. Príprava betónovej mazaniny,
9. Kladenie nášlapnej vrstvy podlahy.

 

2.1 Príprava objektu

Pred samotným kladením vykurovacej podlahy treba objekt pripraviť tak, aby sa pri jeho dodatočných úpravách nepoškodila konštrukcia podlahy, nenastala deformácia alebo iné mechanické poškodenie pri nesprávnej manipulácii počas montáže. To predpokladá dokončené omietkarské práce na všetkých konštrukciách susediacich s realizovanou podlahou, osadené zárubne, dokončený kotlový okruh. V objekte osadíme rozdeľovače podlahového vykurovania (Obr. 1).  [3]

Obr. 1 Pohľad na osadený rozdeľovač podlahového vykurovania [5]

2.2 Príprava podlahy

Pred kladením vykurovacej podlahy sa na podkladovej ploche odstránia nedostatky, ktoré by mohli nepriaznivo ovplyvňovať kvalitu vykurovacej podlahy. Povrch nosnej vrstvy sa zarovná, očistí od prípadných nečistôt a mastných škvŕn.

Ak vykurovacia podlaha hraničí s prírodným terénom, treba vložením hydroizolačnej vrstvy zabrániť prípadnému prenikaniu zemnej vlhkosti do konštrukcie vykurovacej podlahy.

Na vytvorenie hydroizolácie sa používa PE-fólia alebo PVC. Tá sa kladenie na podkladový betón tak, aby súvisle pokryla celú plochu. Jednotlivé okraje fólie by sa mali navzájom prekrývať v šírke 20 až 30 mm a súčasne vytiahnuť na okolité zvislé konštrukcie minimálne v hrúbke konštrukcie vykurovacej podlahy [3].

 

2.3 Kladenie obvodových izolačných pásov

Po úprave podkladu začíname klásť obvodové izolačné pásy. Tie sa kladú ako súvislý neprerušený pás do výšky konštrukcie podlahy (Obr. 2). Po obvode položíme okrajový izolačný pás na výšku podlahových vrstiev, pričom dbáme na jeho celistvosť (aj po obvode stĺpov, prestupov cez podlahu, v prahoch dverí a pod.)

Ak je to potrebné, členíme podlahu do dilatačných celkov s maximálnou plochou 40 m². Dilatáciu vytvárame aj pomocou okrajových izolačných pásov [3].

Obr. 2 Pohľad na umiestnenie izolačného pásu v reze konštrukcii podlahy [6]

2.4 Kladenie tepelno-akustickej izolácie

Po vytvorení okrajových izolačných pásov sa na upravený povrch betónu kladie vrstva tepelnej a zvukovej izolácie. Minimálna hrúbka izolácie je pre podlahu na teréne 8 cm a pre ďalšie nadzemné vykurované podlažia, je postačujúca akustická izolácia o hrúbkach 4 – 6 cm.

Izolačné dosky kladieme k sebe tak, aby po celej ploche vytvorili súvislú vrstvu. Kladú sa k sebe čo najtesnejšie v dvoch vrstvách tak, aby škáry spodnej vrstvy boli prekryté pevnou časťou vrchnej vrstvy.

Tepelnú izoláciu začíname klásť od okrajov miestnosti k jej stredu, čo nám umožňuje fixovať okrajový izolačný pás jeho pritlačením k stene. Polystyrén nesmie prísť do styku s organickými rozpúšťadlami, aby nenastala jeho degradácia a následná strata tepelno-izolačných vlastností. Na nosnú konštrukciu sa môže lepiť čistým asfaltom, alebo vodnými disperznými lepidlami a tmelmi [3].

 

 

2.5 Kladenie hydroizolačnej fólie

Hydroizolačná fólia z PVC alebo PE sa voľne kladie na povrch izolačných dosiek. Okraje jednotlivých pásov sa prekryjú minimálne 20 až 30 cm a po obvode miestnosti sú vytiahnuté nad okrajový izolačný pás, aby betónová zmes nezatiekla do škár. V súčasnej dobe sa často namiesto klasickej hydroizolačnej fólie uplatňuje viacúčelová a viacvrstvová fólia, ktorá okrem funkcie vlhkostnej bariéry plní aj úlohu tepelnej reflexie [3].

 

2.6 Kladenie a uchytávanie rúrok

Rúrky podlahového vykurovania sa pripevňujú týmito spôsobmi:

• priväzovaním o sieť,
• uchytávaním plastovými príchytkami na sieť,
• fixovaním plastovými príchytkami do izolačnej dosky,
• uchytávaním na armovacie siete,
• uchytávaním plastovými koľajničkami do izolačnej dosky,
• vtláčaním do systémovej dosky,
• ukladaním modulovaných klíma podláh.

Tento postup montáže je bližšie popísaný v kapitole 2 tohto článku, ktorý hovorí o spôsobe vyhotovenia vykurovacej plochy.

 

2.7 Vytvorenie dilatačných celkov

Vzhľadom na deštruktívny vplyv pravidelne sa opakujúceho zohrievania a chladnutia podlahovej konštrukcie treba dbať na usporiadanie dilatačných škár v konštrukcii vykurovacej podlahy, a to podľa STN 73 2400 a STN 73 2001. Rozdeľovacie (dilatačné) škáry sa realizujú priebežne od tepelnej izolácie až po povrch vykurovacej podlahy. Pri ich návrhu treba zabrániť križovaniu škár s vykurovacími rúrkami. Ak túto podmienku nedokážeme zabezpečiť, treba rúrky chrániť obalom (chráničkami) v mieste križovania tak, ako už bolo popísané.

Optimálna šírka dilatačnej škáry je 8 až 10 mm. Veľkosti plôch oddelených dilatačnými škárami nie sú v STN pevne stanovené. Odporúča sa preto určiť túto hodnotu na maximálne 40 m², optimálne však okolo 20 až 25 m². Dĺžka dilatačného celku nemá presiahnuť 8 m a pomer strán nemá byť väčší než 1:2.

Návrh dilatačných škár podmieňuje aj geometrický tvar miestnosti. Plochy v tvare L, T, alebo Z sa rozdeľujú na obdĺžnikové alebo štvorcové polia a dilatačné škáry sa zriaďujú aj v mieste prestupov vonkajších dverí. Delenie dilatačných celkov pre rôzne geometrické tvary miestností sú znázornené na (Obr. 3) [3].

        Obr. 3 Ukážka delenia dilatačných celkov

2.8 Príprava betónovej mazaniny

Po uložení rúrok je potrebné pred ich zabetónovaním vykonať tlakovú skúšku na zaistenie prípadných zmien. Pri tejto skúške sa sústava odvzdušní a napustí vodou. Vlastné betónovanie sa robí pri takto pripravenej sústave.

Hrúbka betónovej vrstvy je určená výpočtom podľa projektovej dokumentácie. Betónovú zmes dopravujeme na miesto určenia čerpadlami alebo ju rozvážame na fúrikoch, pričom pri výrobe, doprave a kontrole betónovej zmesi postupujeme podľa STN 73 2400. Ak zmes dovážame na fúrikoch, treba rúrky chrániť pred ich mechanickým poškodením, napr. zakrytím drevenými doskami.

Pri roztieraní zmesi dbáme na to, aby:

• okrajový izolačný pás zostal celistvý a neporušený,
• jemné a tekuté zložky nevtekali do tepelnoizolačnej vrstvy alebo dokonca pod ňu,
• rúrky sa počas betonáže neprehýbali alebo nevyplavovali a ich poloha zostala nezmenená,
• mechanicky sa nepoškodili alebo inak neznehodnotili  [3].

 

2.9 Kladenie nášlapnej vrstvy podlahy

Po skončení betonáže zarovnaním a uhladením povrchu pripravíme ukladanie nášlapnej vrstvy. Povrch betónu treba zvyčajne vyrovnať v hrúbke asi 15 až 25 mm podkladovým cementovým poterom z jemnozrnnej malty, podľa STN 72 2430. Tá sa podľa druhu materiálu nášlapnej vrstvy pripevňuje týmito spôsobmi:

• kladením do vyrovnávacej cementovej vrstvy (dlaždice, kameň a pod.),
• kladením do vrstvy lepidla (PVC, parkety, koberec).

So zvyšovaním teploty podlahy možno začať postupne počas troch dní až do dosiahnutia prevádzkovej teploty. Pri kladení podlahových krytín treba brať do úvahy aj ďalšie požiadavky uvedené v STN 06 0312  [3].

 

3. Spôsoby vyhotovenia vykurovacej plochy

Podľa technológie vyhotovenia vykurovacej podlahy poznáme tri základné spôsoby:

• suchý,
• mokrý,
• pomocou modulovaných klíma podláh.

V ďalšej časti budeme rozoberať suchý a mokrý systém vyhotovenia vykurovacej podlahy.

 

3.1 Suchý spôsob vyhotovenia vykurovacej plochy

Rúrky sú uložené v systémovej doske, ktorá sa skladá z tepelnej izolácie a teplo vodivého plechu vo forme kovovej lamely. Kovová lamela zvyšuje pevnosť podlahy a umožňuje rovnomerný rozvod tepla. Systémová doska je určená pre suché kladenie rúrok. Pokiaľ to dovoľuje konštrukčná výška miestnosti môže sa pod systémovú dosku uložiť dodatočná tepelná izolácia. Na samotnú systémovú dosku sa ukladá suchá podlahová doska a následne podlahová krytina (keramická dlažba, drevené parkety) alebo iné. Pri suchom spôsobe sa teplota v rúrkach môže pohybovať v rozmedzí od 40 do 70 °C. Detail skladby podlahy suchého spôsobu vyhotovenia vykurovacej plochy znázorňuje (Obr. 4)  [3].

Obr. 4 Detail suchého spôsobu vyhotovenia vykurovacej plochy [1,2]

1 – podlahová krytina; 2 – suchá podlahová doska; 3 – teplovodivý plech; 4 – rúrky podlahového vykurovania; 5 – systémová doska pre suchý proces; 6 – kročajová izolácia/hydroizolácia; 7 – podkladový betón

 

3.2 Mokrý spôsob vyhotovenia vykurovacej plochy

Pri mokrom spôsobe sú rúrky zabetónované priamo do cementového lôžka nad tepelno-zvukovou izoláciou. Rúrky sú obalené betón. Zvyčajná teplota teplonosného média pri tomto type vyhotovenia je v rozmedzí od 35 do 55 °C, podlaha pracuje so špecifickým tepelným výkonom nad 50 W/m².

 

Najčastejšie používané spôsoby prichytávania rúrok pri mokrom procese:

• uchytávaním plastovými príchytkami na sieť,
• uchytávaním plastovými koľajničkami do izolačnej dosky,
• vtláčaním do systémovej dosky.

 

3.2.1 Uchytávanie rúrok plastovými príchytkami na sieť

Pri tomto spôsobe uchytávania rúrok sa na tepelnú izoláciu natiahne polyetylénová krycia fólia, na ktorú sa následne položí oceľová sieťovina. Pri kladení rúrok pre podlahové vykurovanie sa tieto upevňujú pomocou plastových príchytok priamo na oceľovú sieťovinu. V tomto prípade sa zjednodušuje celková montáž a urýchľujú sa práce, nastáva lepší kontakt rúrky s betónovou mazaninou a lepší prenos tepla z rúrky do interiéru. Detail uchytávania rúrok pomocou plastových príchytok na sieť znázorňuje (Obr. 5).

Obr. 5 Detail uchytávania rúrok plastovými príchytkami na sieť [1,2]

1 – podlahová krytina; 2 – stavebné lepidlo; 3 – cementový poter; 4 – polystyrén pre podlahové vykurovanie/hydroizolácia; 5 – podkladový betón; 6 – rastlý terén;  7 – oceľová sieťovina; 8 – plastová príchytka na oceľovú sieťovinu; 9 – rúrky podlahového vykurovania

 

3.2.2 Uchytávanie plastovými koľajničkami do izolačnej dosky

Pri tomto spôsobe uchytávania rúrok sa na tepelnú izoláciu natiahne polyetylénová krycia fólia, na ktorú sa následne položia lisované koľajničky z plastu. Plastové koľajničky sú tvorené vopred predlisovanými drážkami, alebo otvormi do ktorých sa následne uložia podlahové rúrky. Detail uchytávania rúrok pomocou plastových koľajničiek do izolačnej dosky je znázornený na (Obr. 6)  [3].

Obr. 6 Detail uchytávania rúrok plastovými koľajničkami do izolačnej dosky [1,2]

1 – podlahová krytina; 2 – stavebné lepidlo; 3 – cementový poter; 4 – polystyrén pre podlahové vykurovanie/hydroizolácia; 5 – podkladový betón; 6 – rastlý terén;  7 – upínacia lisovaná koľajnička; 8 – rúrky podlahového vykurovania

 

3.2.3 Vtláčanie do systémovej dosky

Vtláčanie rúrok do účelne tvarovanej systémovej dosky, ktorá môže byť rôzne formovaná a modulovaná prostredníctvom radov výstupkov vrátane hornej hydroizolačnej vrstvy, umožňuje zabezpečiť rôzne rozostupy rúrok, ako aj možné zmeny rozostupov (zahustenia) v okrajových zónach. Takto sa výrazne urýchľuje montážny proces, uľahčuje sa práca montážnikom a v konečnom dôsledku sa zlacňuje ľudská práca. Detail vtláčania rúrok do systémovej dosky je znázornený na (Obr. 7) [3].

Obr. 7 Detail vtláčania rúrok do systémovej dosky [1,2]

1 – podlahová krytina; 2 – stavebné lepidlo; 3 – cementový poter; 4 – polystyrén pre podlahové vykurovanie/hydroizolácia; 5 – podkladový betón; 6 – rastlý terén;  7 – systémová doska; 8 – rúrky podlahového vykurovania

 

Záver

Znižovanie nákladov na energie vedie k čoraz väčšiemu záujmu o systémy, ktoré pracujú oveľa efektívnejšie a s oveľa vyšším komfortom tepelnej pohody. Využívanie obnoviteľných zdrojov energií spolu s nízkoteplotnými systémami vykurovania má za následok zníženie spotreby primárnych energií a vedie k zníženiu prevádzkových nákladov, ktorých cena každoročne narastá. Nízkoteplotné vykurovanie = úspora energie = ochrana životného prostredia.

 

Poďakovanie

Tento príspevok bol vypracovaný v rámci projektu VEGA 1/1052/11.

 

Literatúra

[1] STN EN 1264: Vykurovacie a chladiace systémy zabudované pod povrchom s vodou ako teplonosnou látkou.

[2] BUGÁŇ, J., PETRÁŠ, D.: Konštrukčné riešenia teplovodného podlahového vykurovania a ich aplikácie v budovách. Bratislava: Eurostav 2011, s. 50-53.

[3] PETRÁŠ, D. a kol.: Teplovodné a elektrické podlahové vykurovanie. Bratislava: Jaga group 2004, s. 60-75.

[4]OLESEN, B., PETRÁŠ, D., BABIAK, J.,: Low temperature heating and hight temperature cooling: Rehva quidebook No. 7 Forssan: Rehva 2007, ISBN 2-9600468-6-2.

[5] HERACLE, spol. s r. o.: zdroj – fotodokumentácia.

[6] KKH, spol. s r. o.: zdroj – fotodokumentácia.

Viac tu: http://www.bugan-tzb.sk/news/konstrukcne-riesenia-a-montaz-teplovodneho-podlahoveho-vykurovania-plynar-vodar-kurenar/