Použití cihlových systémů

Cihla – nejstarší umělé stavivo – doprovází člověka už více než 10 000 let a má tak tedy za sebou dlouhý vývoj, který se v důsledku stále stoupajících požadavků na stavební materiály v posledních dvou stoletích velmi výrazně zrychlil. Nejprve byly cihly pouze sušeny na slunci a od 4. tisíciletí př. n. l. se začaly vypalovat. Byl to první zásadní zlom v cihlářství – takové cihly mají výrazně lepší fyzikální vlastnosti. (Pro zajímavost: tisíce let stará technologie, tzv. výpal ve slohách proložených dřevem, se používá dodnes, a to v Anglii při výrobě lícových cihel s uměle patinovaným povrchem.) Cihly se z oblasti Předního východu postupně rozšířily do celého světa, na čemž mělo velký podíl např. římské impérium.
Dlouho pak zůstávala cihlářská výroba v principu podobná, základem byla plná cihla (mnoha rozměrů), větší formáty se nevyráběly z důvodů technologických i pracovních (problematické sušení, vysoká hmotnost, dostatek lidí pro manuální práci…). Rozvíjí se použití lícového zdiva, především v pobřežních oblastech na severu Evropy (kvalitní, pohledné zpracování fasád, odolávajících tamějšímu agresivnímu prostředí), nicméně další výrazný pokrok v cihlářství nastává až v období průmyslové revoluce s objevem lehčené dutinové cihly (1813).
Tento výrobek je předzvěstí dalšího bouřlivého vývoje cihlářského průmyslu, samozřejmě i v důsledku stále se zvětšujícího podílu strojní práce. Bylo totiž nutno stavět ve velmi krátké době stále více budov, jak obytných tak průmyslových, pro množství lidí proudících do měst. Běžná plná cihla přestává stačit a v rychlém sledu se objevují nové a nové cihlářské výrobky, umožňující rychlejší a levnější výstavbu. Základním keramickým stavivem, spolu s plnou cihlou, se stává lehčená cihla, která je základním prvkem cihlových systémů dodnes. (Jen pro úplnost: vynález dutinové cihly byl podobný případ jako Kolumbovo „objevení“ Ameriky. Analogicky také v této oblasti existovaly takové výrobky už mnohem dříve jako např. perforované větrací cihly v římských lázních, cihly vylehčené přidáváním řezanky ve Starém Egyptě nebo křemeliny v Byzanci.) Další vývoj probíhá už nutně za účasti vědců i techniků zkoumajících vlastnosti výrobků a surovin, souvislosti mezi fyzikálními vlastnostmi a možnosti jejich ovlivnění. Počátek této etapy trefně charakterizuje výrok keramického průkopníka Josiaha Wedgwooda z roku 1780: "Keramická výroba je proces, při němž se minerály nejistého složení a pochybné čistoty vystaví neměřitelně vysokým teplotám, při nichž proběhnou, částečně nebo úplně, blíže neznámé reakce a vznikne nestechiometrická hmota nazývaná keramikou. Díky rozsáhlým výzkumům jsme v této oblasti již mnohem dále, a tak dnes cihláři mohou nabídnout moderní, vysoce sofistikované soubory výrobků, dnes nazývané cihlové systémy."
Základem všech moderních cihlových systémů je velkorozměrová vylehčená příčně děrovaná cihelná tvarovka typu THERM, která spolehlivě splňuje dnešní velice náročné (a často protichůdné) požadavky na stavební materiál. Dala by se nazvat takovým „materiálovým desetibojařem“, který např. vyhoví nárokům na tepelnou izolaci i pevnost a únosnost. (Kvůli vzájemné závislosti nelze totiž zlepšovat vybranou vlastnost bez působení na vlastnosti jiné. Např. vyšší tepelný odpor zákonitě znamená nižší pevnost a opačně.) Proto, přestože v různých oblastech nedosahuje vždy nejvyšších výkonů, v konečném součtu všech disciplín, je cihelná tvarovka typu THERM (samozřejmě podporovaná celým cihlovým systémem) na špici stavebních materiálů.
Základní znaky tvarovky typu THERM:
Rozměry – jsou optimalizovány tak, aby mohl cihlou (cihelným blokem) manipulovat jeden člověk. Tzn. hmotnost do 25 kg, pro tloušťku zdiva max. 440 mm (pro dodržení modulu 250 mm jsou další rozměry tvarovky 247 a výška 238 mm). V současné době je možné sledovat příklon ke tvarovkám pro tloušťky zdiva 400 a 365 mm (při zachování tepelněizolačních vlastností), z důvodů jednodušší manipulace a nezmenšování obestavěné plochy. Manipulací také výrazně usnadňují úchopové otvory. 
Cihelný střep – je základní hmota tvořící cihlářské výrobky. Zlepšených tepelněizolačních vlastností se dnes dosahuje vylehčováním cihelného střepu především přímo působícími (vyhořívajícími) lehčivy. U nás se nejvíce používá dřevěných pilin v množství do 30 % objemové výrobní směsi. Větší množství jsou nevhodná jak z hlediska výrobního, tak z hlediska výsledných vlastností výrobků (sníží se sice tepelná vodivost, ale zvýší se nasákavost, sníží se pevnost, zhorší se akumulační schopnosti takového zdiva apod.) Podle praktických zkušeností se dá říci, že hranice objemové hmotnosti cihelných tvarovek je 800 kg.m-3 (tj. včetně děrování), i když je možné objevit i tvarovky, které mají objemovou hmotnost nižší než 700 kg.m-3, ale takové výrobky jsou velmi křehké a mají nízkou pevnost, což znamená problémy při dopravě i na stavbě.
Děrování – prošlo také dlouhodobým vývojem od plošně velkých otvorů, přes obdélníkové a kosočtvercové otvory až po různě složité systémy děrování, které zajišťují optimální tepelněizolační vlastnosti zdiva.
Tloušťky žebírek se stále zmenšují a pomocí komplikovaných tvarů děrování je snaha co nejvíce prodloužit cestu tepelného toku tvarovkou. Experimenty i praxe potvrdila, že však délka trajektorie tepelného toku není jediné kritérium, díky vlivu přestupu tepla přes otvory (je nutno počítat také s vlivem sálání a proudění). Úchopové otvory ovlivňují výsledný tepelný odpor minimálně.
Maltové spáry – jsou také velmi důležitou oblastí cihlářských výzkumů. Dnes se už obvykle svislá (styčná) spára nepromaltovává a statické spolupůsobení je zajišťováno různými druhy ozubení. Eliminuje se tak nejen tepelný most, ale také se zvyšuje homogenita zdi, což je důležité především s ohledem na omítky. Někteří zahraniční výrobci také používají jeden nebo dva velké zuby (podobně jako kapsový systém, pouze místo maltové zátky zapadá do kapsy zub vedlejší tvarovky), což je výrobek technologicky jednodušší, a taková styčná spára má také lepší tepelně izolační vlastnosti (je to už však pouze drobné – několikaprocentní – vylepšení oproti systému s více zuby).
Vodorovná (ložná) spára, dnes obvykle 12 mm silná (+238 mm vysoká tvarovka dávají dohromady výškový modul 250 mm), se doporučuje zcela vyplnit maltou. (Přerušovaná ložná spára snižuje výslednou pevnost zdiva a je to pozůstatek z doby, kdy ještě nebyly rozšířeny tepelně izolační malty, které problematiku tepelného mostu v ložné spáře řeší mnohem lépe.)
Cihlový systém je však, jak už z jeho názvu vyplývá, celý soubor vzájemně se doplňujících výrobků, ze kterých lze bez nadsázky postavit celý dům. Hlavní oblast využití cihelných tvarovek je nízkopodlažní zástavby nebo případně výplňové zdivo v kombinaci se železobetonovým skeletem.
Použití jednotlivých výrobků je zřejmé z jejich zařazení do skupin nebo názvů:
Vnější zdivo – nejčastěji tloušťky 440, 400 a 365 mm s dostatečným tepelným odporem (R > 2 m2.K.W-1), který lze ještě přibližně o čtvrtinu zvýšit použitím tepelně izolačních malt a omítek. Tvarovky jsou standardně dodávány v pevnostech 10 a 8 MPa. Většina výrobců dodržuje moduly 250 mm výškový a 125 mm délkový, takže je vhodné stavbu už navrhovat s ohledem na tyto rozměry, aby se zamezilo zbytečnému řezání tvarovek apod. (Je třeba přiznat, že přechod na modulovou soustavu, odlišnou od zažitých českých zvyklostí, byl poněkud náhlý a živelný, ale výrobci se to snaží napravovat zlepšeným informačním servisem a technickými podklady.) Jako doplňkové tvarovky se používají tzv. půlky a rohovky (případně vyrovnávací cihly), z důvodů dostatečného převázání tvarovek, řešení ostění otvorů a zdiva bez tepelných mostů. Styčné spáry u zazubených tvarovek se nemaltují a práce pak postupuje velice rychle (spotřeba tvarovek je pouze 16 ks na m2 zdi).
Nosné zdivo – tloušťky 300, 240 a 175 mm slouží především na nosné příčky, případně jako základ sendvičového zdiva. Mívají o něco vyšší objemovou hmotnost než tvarovky pro vnější zdivo, protože u nich není hodnota tepelného odporu příliš důležitá.
Vnitřní zdivo – obvykle tloušťky 115 a 65 mm pro nenosné příčky. Zde je výhodou velký rozměr, který urychluje zdění (např. 497x268x65 mm), v zahraničí nejsou výjimkou velkorozměrové příčkovky s plochou 500x500 mm. Samozřejmě především v této oblasti se stále vyskytuje tzv. „klasika“ (jako Pk CD 65, CD IVA C apod.), ale používání těchto formátů je rok od roku méně časté. CP neboli cihla plná – základ stavebnictví po tisíciletí, tu určitě vydrží ještě dlouho, používána však bude spíše ke speciálním účelům jako jsou rekonstrukce apod.
Vodorovné konstrukce – sem patří keramické překlady, nosníky se stropními vložkami MIAKO (jejichž výhodou je mimo jiné velice jednoduchá montáž), doplněk této stropní konstrukce – věncovky, které někdy výrobci nabízejí už s integrovanou izolací a také (u nás dříve často, dnes velmi málo používané) keramické stropní a dokonce i střešní panely.
Speciální výrobky – jsou také součástí cihlových systémů a zřetelně dokumentují snahu cihlářů vyjít zákazníkovi vstříc, nabídnout něco navíc a maximálně zjednodušit a zefektivnit stavbu při současném dodržení zásad správného zdění a následné funkčnosti budovy. Takových výrobků je dnes celá řada, od speciálních cihlových tvarovek s tepelným odporem větším než 3 m2.K.W-1, různých úhlových tvarovek, cihel pro ostění otvorů, vysokopevnostních cihel, cihel s instalačními drážkami, komínových cihel, akustických tvarovek vyplňovaných minerální vlnou nebo betonem, až po keramickou dlažbu a roletové schránky. Je chvályhodné, že podobné výrobky se čím dál častěji objevují i od českých výrobců, což je v konečném efektu přínosem hlavně pro zákazníky.
Lícové zdivo – vytváří efektní fasády, které nepotřebují další úpravy pomocí omítek. V kombinaci s tvarovkami pro nosné stěny a vrstvou tepelné izolace tvoří sendvičové zdivo.
Pojem cihlový systém však zdaleka nekončí pouze u kompletního sortimentu výrobků, pokrývajícího potřeby stavebníků. V dnešní konkurenci na trhu stavebních materiálů je třeba dodávat nebo doporučovat také doplňkové materiály. Je to především nabídka kvalitních maltových a omítkových směsí k různým účelům (tepelněizolační, lehčené atd.). Dále kotvící a upevňovací technika je důležitá součást stavebního díla, protože vnitřní struktura dnešních cihelných tvarovek je velmi odlišná od dříve používaných cihel. Dále samozřejmě celá řada pomůcek ulehčujících, zpříjemňujících a také zpřesňujících práci s cihelnými tvarovkami: různé druhy kleští, držáků, pomůcek pro přesné maltování, pil, frézek apod.
Z výše jmenovaného je zřejmé, že cihlový systém je komplexní nabídka výrobků a služeb, která je díky kvalitě, užitným vlastnostem, komplexnosti a servisu poskytovanému uživatelům špičkovým stavebním materiálem. Cihlové systémy jsou tak současným vyjádřením sloganu prof. Vavřína ze 60. let: "Cihla za to ani nemůže, že je tak dobrá!"