Po roce 1990 začaly být navrhovány předsazené lodžie před panelové a zděné domy. U panelových domů, zejména s příčně nosným systémem, totiž většinou končila životnost dříve navržených ocelových balkonů, které se často nacházely v již žalostném stavu. U zděných domů podélně nosných systémů zase vznikala potřeba buď náhrady „francouzských oken“ nebo zcela nových lodžií či balkonů. V průběhu posledních osmnácti let tak byly nové lodžie i balkony postupně provedeny u tisíců domů.

Konstrukční řešení

Sěny lodžií jsou oproti stropním dílcům zúženy, aby minimalizovaly ztráty denního osvětlení v interiéru domů. Jejich celková šíře je 925 mm a jsou tepelně nechráněny proti cyklickým pohybům od měnících se vnějších teplot během ročního cyklu.

Stropní panely jsou šíře 1500 mm a poskytují dostatečnou plochu mezi stěnami pro vybavení lodžií stolkem a židlemi pro rekreaci za příznivých klimatických podmínek. Obvykle se současně zatepluje obvodový plášť, jenž zvyšuje tepelně-technickou pohodu v domech. Cyklický svislý pohyb stěn v patě neposuvně uložených do obvodových panelů nebo zdiva, jak je zřejmé z obr. 1 a 5, vykazuje rozdílné svislé deformace zatepleného obvodového pláště a betonových, tepelně nechráněných stěn lodžií. V projektových řešeních bývá doporučováno, aby spára mezi těmito dvěma svislými konstrukcemi byla buď řešena formou tzv. řízené dilatace (proříznutí svislého styku v obvodovém zateplení), nebo opatřena vhodnou lištou, upevněnou pouze na jedné straně průběžného styku. Výpočty tepelných pohybů se provádějí obtížně, neboť není k dispozici větší počet tohoto typu měření na skutečných objektech a statické modelování špičkovými softwary je pro mnoho praktických inženýrů obtížně dosažitelné pro vysokou cenovou náročnost těchto programů. Současně platná ČSN EN 1992-1-1 (Eurokód 2) Navrhování betonových konstrukcí připouští, aby početní průkazy tepelných pohybů a smrštění betonu nemusely být dokladovány u dilatačních celků do délky (výšky) 30 m, platná ČSN 73 1201:2010 Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb pak připouští, aby početní průkazy prefabrikovaných dílců nemusely být dokladovány u délek (výšek) dilatačních celků do 36 m v případech sendvičových (vrstvených) obvodových plášťů domů a do 45 m v případech jednovrstvých obvodových nosných nebo samonosných plášťů. Problémem pro výpočty zůstává nejistota v záležitosti součinitele tření c mezi betonem a polystyrenem, který není normami závazně stanoven.

Prostor na lodžiích se mnohdy využívá nejen v létě, ale i během dalších období roku, kdy nejsou úplně ideální podmínky pro pobyt ve venkovním prostředí. Mnoho uživatelů prostoru lodžií si provedlo jejich vnější zasklení a tím si pobytem na nich prodlužuje letní sezonu. Pokud nebyly sníženy normové podmínky pro činitele denního osvětlení či oslunění v hloubi místností a není zapotřebí využívat funkce vytápěcího systému domu, plní lodžiový prostor svou funkci i v tomto stavu. Tento prostor nelze ovšem plnohodnotně vnímat jako interiér bytu, zůstává vnější plochou. Objevily se již případy, že např. při bočních hnaných deštích došlo k průsaku vody až do prostoru lodžie, což je podle některých uživatelů bytů vada konstrukce. Detailní podmínky mají být upraveny smluvními vztahy, často však uzavřená smlouva tuto okolnost, že se jedná o vnější prostředí, neobsahuje. Z hlediska statického působení, tedy mechanické odolnosti a stability, lze konstatovat, že lodžiový prostor není určen k trvalému bydlení, a byť jsou zpravidla panely z betonů vyšších kvalit (C30/37, C40/50), obvykle je nejslabším článkem řetězce únosnosti ve stěnách ložná spára v patě lodžiových stěnových panelů, zpravidla provedená z jemnozrnného betonu C16/20. Při letním roztahování a zimním smršťování panelů, při výrazně odlišných teplotách než je tzv. referenční (ta se obvykle uvažuje hodnotou +10 nebo +15 °C), může být spára namáhána tahem. Ve smyslu ČSN EN 1992-1-1 (Eurokód 2) lze uvažovat s únosností betonu v tahu:

f_ctd = α_ct · f_{ck 0,05}/γ_c  = 0,8 · 1300/1,5 = 693,33 kPa (kN.m^-2)

N_Rdt = A · f_ctd = 0,14 · 0,925  · 693,33  = 89,79 kN

Tato hodnota může být překročena (je třeba ji superponovat s nezbytným předpětím od stálého zatížení ve svislém směru) a spára nemusí vyhovět na napětí v tahu, hnaný déšť jí může prosakovat (balkony či lodžie jako vnější plochy obvykle po deštích vyschnou, jak je mnohá desetiletí vnímáno). Stěna se tedy z důvodu překročení mezního stavu únosnosti může rozdělit na menší dilatační celky. Průsakům je zpravidla bráněno tím, že je spára z vnější strany stěny překryta trvale pružným tmelem, který zabrání průniku vody.

Nejistoty ve výpočtech

Metoda konečných prvků dává „přesné výsledky” v těžištích prvků, v uzlech na obvodu prvků jsou výsledky přibližné (jde o zprůměrované hodnoty). Únosnost ocelového profilu betonářské výztuže ve smyku se může pohybovat až v plastické oblasti mimo pružný obor, míra vetknutí betonářských prutů do betonových stěn je bez experimentálního
ověření obtížně stanovitelná. Může vznikat riziko nízkocyklické únavy, kdy hodnota napětí v ocelovém profilu přesáhne přípustnou mez pro betonářskou ocel 10505 [0,6 · f_yk (500MPa) = 300 MPa]. Únosnost polystyrenové spojovací vrstvy ve smyku je problematická, Euro kód 2 uvádí součinitele tření c ve formě míry výstupků spojovacích ploch, nikoliv podle jednotlivých materiálů, což dává možnost nejednoznačného přístupu k problému. Z toho důvodu se doporučuje dodržovat délky dilatačních celků sdružených lodžií, případně jejich výšky podle zmíněných norem, aby byla omezena četnost výpočtů s nejistými vstupními parametry. Ve zdrojích [5 a 6] se uvádí, že skutečné pohyby lodžií, získané měřením, dosahují 20-35 %hodnot získaných výpočty při nevázaných okrajových podmínkách, tedy bez smykového spolupůsobení prutů betonářské výztuže nebo polystyrenu.

Závěr

Realizace tisíců lodžií panelových a zděných domů ověřila vhodnost jejich řešení – oproti stavu v době, kdy byly tyto budovy vystavěny, se používají kvalitnější betony. Konstrukčně snad byla zvládnuta většina problémů vzniklých v posledních cca čtyřiceti letech s rozdílným chováním velkorozměrných prefabrikátů oproti staletími ověřeným zděným domům. Je však nutno stav konstrukcí kontrolovat, a to podle názoru autora tohoto článku v cyklu nejpozději každých
patnáct let. Autor článku využil v hodnocení také zkušenosti ze svého původního pracoviště ve Stavoprojektu Olomouc, kdy již v roce 1972 v projektových řešeních lodžie v horských oblastech nahradily ocelové balkony s velmi podobným způsobem připojení; z jejich realizace, navrhované přibližně do roku 1982, nejsou známy žádné zásadní poruchy. Dá se tedy konstatovat, že se jedná o řešení ověřené dlouhodobou zkušeností. Je nezbytné, aby navrhování lodžií i jejich montáž prováděli jednotlivci nebo firmy s velkou zkušeností z tohoto typu revitalizace starší zástavby. Pokud se do těchto návrhů č i realizací pustí mladí pracovníci bez dostatečných zkušeností, byť dobře teoreticky připraveni, velmi doporučuji, aby před zahájením prací prosazovali diagnostiku současného stavu konstrukcí.

Ing. Jaromír Vrba, CSc.

Absolvent Fakulty stavební VUT v Brně. Pracoval ve Stavoprojektu Olomouc, od roku 2005 má vlastní statickou kancelář. V ČKAIT je autorizován pro obory pozemní stavby, statika a dynamika staveb. V letech 1992–1996 byl zkušebním komisařem v oboru statika a dynamika staveb, v letech 1998–2014 byl členem Dozorčí rady ČKAIT, v posledních šesti letech jejím předsedou. Byl dvacet let soudním znalcem v oboru statika stavebních konstrukcí, poruchy a rekonstrukce.

Časopis stavebnictví

Zdroje:
[1) VRBA, J. Představené lodžie uložené krátkými konzolami do nosné konstrukce domů . Beton T K. S. 2005, č . 5, str. 27-32.

[2] VRBA, J. Představené lodžie – Interakční souvislosti stěny, základu a podloží. Konference Beton v podzemních a základových konstrukcích. Ceská betonářská společnost CSSI Praha, 03/2008.

[3] VRBA, J. Statický výpočet předsazených lodžií, doplněk 4, vliv klimatických teplot, 09/2017.

[4] VRBA, J. Panelové soustavy Olomouckého kraje. CKAIT. PROFESIS T. P. 1.30.7., 01/2017.

[5] WITZANY, J., R. ZIEG LER, T. CEJKA aJ. BROZOVSKÝ. Příspěvek k problematice poruch předsazených lodžií způsobených účinky teploty. Beton T K. S. 2017, č. 3, str. 16-19.

[6] WITZANY, J. a kol. Metodické a technické pokyny pro rekonstrukce, opravy, popřípadě výměnu a dodatečn é zřizování lodžií a balkonů. Ministerstvo pro místní rozvoj, 11/2016.