TECHNOLOGIE SIPS:
VZNIK DŘEVOSTAVEB ZALOŽENÝCH NA KONSTRUKČNÍM IZOLOVANÉM PANELU BEZ VÝZTUŽNÝCH ŽEBER
Kromě panelů založených na dřevěném rámu se dnes masově využívá další panelová technologie. Jedná se o technologii konstrukčních izolovaných panelů, Structural insulated panels (SIPs), která byla vyvinuta v USA. Zásadní rozdíl mezi panelem vyvinutým rytmistrem J.G.C. Döckerem a panelem technologie SIPs je právě v jeho konstrukci.
Moderní panely SIPs neobsahují žádný dřevěný rám ani jiný konstrukční dřevěný prvek. Na začátku vývoje této technologie, kdy nebyl k dispozici dostatečně pevný izolant, byly sice dřevěné sloupky součástí panelů. Po nástupu polystyrenu jsou však SIPs panely vyráběny tak, že na pevném izolantu, který tvoří jádro panelu, je z obou stran nalepena konstrukční deska na bázi dřeva.
Poprvé použitý SIPs panel
Podle dostupných informací pracovali na vývoji konstrukčních izolovaných panelů téměř současně Forest Products Laboratory (FPL) v Madisonu ve Wisconsinu a architekt Frank Lloyd Wright. Ve třicátých letech dvacátého století navrhl F.L. Wright v reakci na světovou hospodářskou krizi cenově dostupné domy, které nazval Usonian houses a jejichž cena neměla překročit 5 000 dolarů. Jednalo se o jednopodlažní stavby bez podsklepení, většinou stavěné do L, které se stavěly z cihel, betonu a dřeva. Na některých byly použity právě první SIPs panely. Tyto panely byly vyrobeny slepením jádra z několika vrstev lepenky s pláštěm z překližky.
Testování technologie trvalo desítky let
V roce 1935 začaly pokusy ve Forest Products Laboratory v Madisonu. Cílem bylo přenesení svislého zatížení stavebních konstrukcí do pláště sendvičového panelu, který tvořila překližka. Tato myšlenka umožňovala vyrobit sendvičový panel s izolantem v celém průřezu, tedy bez tepelných mostů, tvořených dřevěným rámem. Pro výrobu takového panelu nebyla potřebná sušárna řeziva a stavebně truhlářská technologie pro výrobu dřevěného rámu. Navíc panel bez dřevěného rámu či jiných výztužných dřevěných žeber lze libovolně dělit a přitom zachovat jeho mechanické vlastnosti. To znamená jeho jednoduché použití na stavbě a přizpůsobení panelu architektuře. Hned v roce 1935 postavila FPL sérii prvních experimentálních domů, na kterých se principy SIPs technologie ověřovaly. V roce 1947 staví FPL další experimentální budovu, která se testovala 31 let.
SIPs panely se prosadily před 60 lety
V roce 1952 žák F.L. Wrighta architekt Alden P. Dow, syn zakladatele společnosti Dow Chemical Company, staví domy ze SIPs panelů v Midlandu ve státě Michigan. Panely, použité na tyto domy, již měly jádro z pěnového polystyrenu a obecně se považují za opravdový nástup SIPs technologie.
Ropná krize pomohla vzestupu technologie
V padesátých až sedmdesátých letech probíhala výroba SIPs panelů v USA se střídavými úspěchy. Výrobci očekávali velké zisky, ale naráželi na konzervativnost stavebního trhu. V tomto období byla zveřejněna řada výzkumných zpráv a technologie SIPs se pomalu prosazovala i do stavební legislativy. Ropná krize v roce 1973 ukázala na nutnost šetřit energii při výrobě, výstavbě, ale i při samotném užívání staveb, čímž vlastně velmi pomohla prosazení tohoto systému výstavby.
Zásadní nástup OSB desek
Velkou podporou pro konstrukční izolovaný panel byl nástup OSB desek v roce 1981. Slepením OSB desek s polystyrenovým jádrem vznikl moderní konstrukční izolovaný panel bez výztužných žeber tak, jak ho známe dnes. V roce 1990 se výrobci a zpracovatelé SIPs sloučily do asociace pod názvem Structural Insulated panel association (SIPA). V roce 2009 členové asociace vyrobili skoro pět milionů metrů čtverečních panelů. Technologie SIPs se od roku 1995 prosazuje i na trhu v České a Slovenské republice. I zde se jedná o nejprogresivnější způsob provádění montovaných dřevostaveb.
Panel s dřevěným rámem stejně jako konstrukční izolovaný panel mají svoji historii a na trhu se prosadily proto, že dokázaly nabídnout stejnou nebo vyšší přidanou hodnotu, než konkurenční stavební systémy. Ti, kteří oba systémy prefabrikovaných panelů vyvinuli, zřejmě netušili, že pracují na systémech pro 21. století. Dnes je však již více než jasné, že požadavky na moderní dům, tedy výborné vnitřní klima, vynikající tepelně technické vlastnosti, malé provozní náklady, velká rychlost výstavby a co nejmenší energetická náročnost při výrobě a výstavbě (co nejmenší zátěž pro životní prostředí) splňují právě moderní panelové dřevostavby.
V závěru našeho miniseriálu bych chtěl poděkovat pí. Ing. Cecílii Krejcarové, za zapůjčení její vynikající diplomové práce, která byla základním podkladem pro zpracování historie panelových dřevostaveb s dřevěným rámem. Informace o historii technologie SIPs jsem čerpal od asociace SIPA. Rovněž děkuji za zaslání podkladů a za svolení k jejich použití muzeu Aldena B. Dowa z Midlend.
Ing. Luděk Liška
EUROPANEL s.r.o.