Stavíme energeticky úsporný dům (V)
Dnešní pokračování seriálu se odlišuje od těch předešlých dílů. Nemá jednoho autora, ale je souhrnem technických informací několika výrobců. Cílem bylo poskytnout podklady pro porovnání vlastností "tradičních" a dnes nejrozšířenějších stěnových konstrukcí budov. Požádali jsme proto největší výrobce materiálů tvořících stěnové konstrukce o zpracování odborného článku, popisujícího vlastnosti "jejich" konstrukčního systému podle jednotné osnovy, kterou jsme připravili především z pohledu vlastností podstatných pro energetickou náročnost budovy. Ze sedmi oslovených výrobců nám podklady poskytli bohužel jen čtyři a ne všichni dodrželi jednotnou osnovu. Přesto jsou jistě informace zajímavé a podle Vašich připomínek a námětů může být článek doplněn o údaje dalších stěnových konstrukcí.
Přednosti stěnové konstrukce HELUZ
Cihla je nejstarší umělé stavivo, které provází člověka již několik století, během kterých byla důkladně prověřena. V posledních dvou stoletích však zaznamenala značný vývoj. Základem veškerých inovací však zůstala cihlářská hlína. Posledním stupněm vývoje cihlářských výrobků je cihelný blok THERM, jako výsledek výzkumu cihlářů, stavitelů i stavebních fyziků. Cihelný blok využívá jako základ kvalitní cihlářskou hlínu a svou moderní konstrukcí (speciálními tvary otvorů, vylehčením hmoty drobnými póry, zámkovým zazubením) splňuje současné, často i protichůdné požadavky, jakými jsou např. tepelná akumulace a zároveň nízký součinitel prostupu tepla [1].
Společnost HELUZ je výrobcem komplexního cihelného systému SUPERTHERM a nabízí ucelený sortiment materiálu pro hrubou stavbu:- tepelně izolační obvodové nosné zdivo STI (vysoce tepelně izolační zdivo)
- tepelně izolační obvodové nosné zdivo
- vnitřní nosné zdivo
- příčkovky
Tepelně izolační obvodové nosné zdivo STIJedná se o jednovrstvé nosné obvodové zdivo o tloušťce až 490 mm z cihel děrovaných zazubených SUPERTHERM STI, které splňují nejvyšší nároky na tepelně izolační vlastnosti stěn. Tyto cihelné bloky se vyznačují nižší hmotností o 4 - 5 kg oproti klasickým blokům P+D pro obvodové zdivo a vyrábějí se v pevnosti 8 MPa.
V nabídce jsou čtyři druhy bloků: SUPERTHERM 36,5 STI, SUPERTHERM 40 STI, SUPERTHERM 44 STI a SUPERTHERM 49 STI. Tyto cihelné bloky spolu s vnější tepelně izolační omítkou a tepelně izolační maltou dosahují při 1% hmotnostní vlhkosti zdiva součinitele prostupu tepla "U" 0,25 - 0,19 W/m2K.
Aby byly tyto mimořádné tepelně izolační parametry cihelných bloků SUPERTHERM STI zachovány, byla dořešena i nejkritičtější místa obvodových stěn, tj. ostění oken a dveří zkonstruováním krajových a polovičních cihel s vyklepávacími žebírky pro vložení izolantu.
Ekologické cihelné bloky SUPERTHERM STI v šířce 44 cm byly odzkoušeny v Technickém a zkušebním ústavu stavebním Praha s. p. pobočka České Budějovice. Výsledek zkoušky je uveden v protokolu č. A 020-009182.
Tepelně izolační obvodové nosné zdivo P + D
Jedná se také o jednovrstvé obvodové zdivo o tloušťce až 490 mm z cihelných bloků děrovaných zazubených SUPERTHERM P+D, které splňují vysoké nároky na tepelně izolační vlastnosti stěn. Tyto bloky se vyrábějí v pevnostech 8, 10 a 15 MPa.
Označení cihelných bloků pro obvodové zdivo: SUPERTHERM 36,5 P+D, SUPERTHERM 40 P+D, SUPERTHERM 44 P+D a SUPERTHERM 49 P+D. Tyto cihelné bloky spolu s vnější tepelně izolační omítkou a tepelně izolační maltou dosahují při 1% hmotnostní vlhkosti zdiva součinitele prostupu tepla "U" 0,31 - 0,24 W/m2K.
Při zdění zdiva z těchto cihelných bloků se na ostění oken, dveří a vazbu rohů též využívají krajové, poloviční a rohové cihly.
Vnitřní nosné zdivo
Pro vnitřní nosné zdivo jsou určeny děrované zazubené cihly SUPERTHERM P+D v tloušťkách 190 - 300 mm. Tyto cihly lze použít také jako nosnou část vrstveného zdiva v kombinaci s tepelným izolantem, případně s dalšími cihelnými materiály, které vytvářejí vnější ochrannou část zdiva.
Cihly pro nosné zdivo se vyrábějí v pevnostech 8, 10 a 15 MPa. Jedná se o tři druhy cihel: SUPERTHERM 30 P+D, SUPERTHERM 24/49,7 P+D a SUPERTHERM 19 P+D.
Příčkovky
U příčkového zdiva používáme také zazubené děrované cihly SUPERTHERM P+D v tloušťkách 65 - 175 mm. Uplatnění těchto cihel je též jako přizdívky k tepelné izolaci a u vrstveného zdiva může sloužit jako podklad pro vnější omítku.
Cihly se vyznačují vysokou pevností 8, 10, 15 až 20 MPa. Sortiment zahrnuje tyto cihly: SUPERTHERM 17,5 P+D, SUPERTHERM 14 P+D, SUPERTHERM 11,5 P+D a SUPERTHERM 6,5 P+D.
Akustické cihly
Cihelné bloky se zvýšenými akustickými a tepelně akumulačními vlastnostmi jsou vhodné pro mezibytové stěny, kde je požadován vyšší akustický útlum zdiva.
V nabídce společnosti HELUZ je cihla SUPERTHERM AKU 30/49,7 P+D a SUPERTHERM AKU 24/49,7 P+D. Vážená laboratorní neprůzvučnost stěny z těchto cihel je 58 - 59 dB. Jedná se o šalovací cihly, které se vyplňují maltou nebo betonem o minimální objemové hmotnosti 1940 kg/m3.
|
| Označení zdiva | Označení cihly | Plošná hmotnost | Požární odolnost | Vážená vzduchová neprůzvučnost | Směrná pracnost zdění |
Ceny bez DPH 3) |
| (š x d x v) mm | kg/m2 | dle ČSN EN 1363-1 | RW dB |
hod/m2 | Kč/m2 | |
| Tepelně izolační obvodové zdivo STI | SUPERTHERM 49 STI 490 x 247 x 238 SUPERTHERM 44 STI 440 x 247 x 238 SUPERTHERM 40 STI 400 x 247 x 238 SUPERTHERM 36,5 STI 365 x 247 x 238 |
361 1) 331 1) 307 1) 286 1) |
REI 120 REI 120 REI 120 REI 120 |
51 1) 50 1) 49 1) 48 1) |
1,28 1,15 1,10 1,00 |
992 4) 880 4) 768 4) 736 4) |
| Tepelně izolační obvodové zdivo P + D | SUPERTHERM 49 P+D 490 x 247 x 238 SUPERTHERM 44 P+D 440 x 247 x 238 SUPERTHERM 40 P+D 400 x 247 x 238 SUPERTHERM 36,5 P+D 365 x 247 x 238 |
361 - 453 1) 352 - 455 1) 364 - 420 1) 321 - 389 1) |
REI 180 REI 180 REI 180 REI 180 |
51 - 54 1) 51 - 54 1) 51 - 53 1) 50 - 52 1) |
1,28 1,15 1,10 1,00 |
832 5) 760 5) 656 5) 576 5) |
| Vnitřní nosné zdivo | SUPERTHERM 30 P+D 300 x 247 x 238 SUPERTHERM 24 P+D 240 x 497 x 238 SUPERTHERM 19 P+D 190 x 497 x 238 |
294 - 407 2) 249 - 272 2) 212 - 266 2) |
REI 180 REI 180 REI 120 |
49 - 53 2) 47 - 48 2) 45 - 48 2) |
1,00 0,60 0,60 |
456 5) 376 5) 324 5) |
| Příčkovky | SUPERTHERM 17,5 P+D 175 x 497 x 238 SUPERTHERM 14 P+D 140 x 497 x 238 SUPERTHERM 11,5 P+D 115 x 497 x 238 SUPERTHERM 6,5 P+D 65 x 333 x 238 |
201 - 267 2) 209 - 214 2) 167 - 210 2) 143 2) |
REI 120 REI 120 REI 120 EI 15 |
44 - 48 2) 44 - 45 2) 42 - 47 2) 39 2) |
0,60 0,60 0,55 0,48 |
316 5) 264 5) 236 5) 162 6) |
|
Tepelné vlastnosti
Veřejností nejsledovanějšími parametry cihelného bloku jsou jeho součinitel prostupu tepla resp. tepelný odpor. Základní tepelně technické parametry zdiva SUPERTHERM jsou uvedeny v tabulce 2.
| Zdivo | U [W/m2K] |
R [m2K/W] |
μ [-] |
c [kJ/kgK] |
| SUPERTHERM 49 STI | 0,19 | 5,08 | 5 / 10 | 1,0 |
| SUPERTHERM 44 STI | 0,21 | 4,59 | ||
| SUPERTHERM 40 STI | 0,23 | 4,20 | ||
| SUPERTHERM 36,5 STI | 0,25 | 3,86 | ||
| SUPERTHERM 49 P+D | 0,24 | 4,00 | ||
| SUPERTHERM 44 P+D | 0,27 | 3,60 | ||
| SUPERTHERM 40 P+D | 0,29 | 3,29 | ||
| SUPERTHERM 36,5 P+D | 0,31 | 3,02 |
Hodnoty "U" a "R" byly naměřené při 1% hm. vlhkosti na zdivu vyzděném na tepelně izolační maltu a omítnutém tepelně izolační omítkou.
Poslední revize normy ČSN 73 0540-2 z listopadu 2002 [2] stanovuje hodnoty součinitele tepelné vodivosti UN, které by měly stavební konstrukce splňovat. Požadovaná hodnota pro stěny venkovní je UN = 0,38 W/m2K a doporučená hodnota UN = 0,25 W/m2K. Pro přehlednost, které z bloků SUPERTHERM splňují požadovanou resp. doporučenou hodnotu jsou tyto hodnoty vyneseny v grafu 1.
Graf 1: Součinitel teplené vodivosti bloků SUPERTHERM
Z grafu je tedy patrné, že všechny bloky splňují požadovanou hodnotu UN tj. U < 0,38 W/m2K a bloky SUPERTHERM STI spolu s blokem SUPERTHERM 49 P+D splňují i hodnotu UN doporučenou tj. U < 0,25 W/m2K.
Difúzní odpor
Další údaje uvedené v tabulce 2 jsou uvedeny pro informaci. Faktor difúzního odporu μ vyjadřuje schopnost materiálu propouštět vodní páry difúzí. Je poměrem difúzního odporu materiálu a difúzního odporu vrstvy vzduchu o téže tloušťce za stejných podmínek. Difúzní chování je rozdílné, když nastane difúze uvnitř stavební konstrukce (nižší hodnoty) nebo vně konstrukce (vyšší hodnoty - perioda vysychání). Velikost faktoru difúzního odporu pálených cihel spolu s měrnou tepelnou kapacitou c určuje norma ČSN EN 1745 [3]. Tato norma definuje faktor difúzního odporu a měrnou tepelnou kapacitou i jiných materiálu. Není nezajímavé, že právě odpor cihel pro propustnost vodní páry difúzí (dovnitř nebo ven z cihel) je nejmenší.
Akumulace
Akumulační vlastnosti zdiva mají obecně lepší hmotnější materiály, které však mají vysoký součinitel prostupu tepla. Naopak lehké izolační materiály, které mají nízký součinitel prostupu tepla, mají nedostatečnou tepelnou akumulaci. Cihelný blok THERM požadavky na akumulaci tepla a současně nízký součinitel prostupu tepla dostatečně splňuje.
Vlhkost
Další předností cihlového zdiva, které dosáhne díky svým difúzním schopnostem, je jeho nízká ustálená vlhkost. Nízká vlhkost zabraňuje vzniku plísní a přispívá ke zdravému bydlení. Ustálená hmotnostní vlhkost cihelných bloků THERM je jen 0,75% a zdivo ji dosáhne již za relativně krátkou dobu po vyzdění.
Bezpečnost a nezávadnost
Neposlední předností cihelných bloků a pálených cihel je jejich bezpečnost. Cihlové zdivo je nehořlavé a zvyšuje požární odolnost celého objektu. Navíc je odolné proti chemickým i biologickým vlivům a neuvolňují se z něho žádné škodlivé látky.
Literatura:
[1] Cihlářský lexikon, CSČM 2001
[2] ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky, ČSNI 2002
[3] ČSN EN 1745 Zdivo a výrobky pro zdivo - Metody pro stanovení návrhových tepelných hodnot, ČSNI 2003 - 4. návrh
Přednosti stěnových konstrukcí z keramického materiálu Liapor
Provozní energetickou spotřebu tepla budovy ovlivňuje celá řada faktorů, jako je volba pozemku, osazení budovy a její orientace, tvarové a dispoziční řešení objektu, velikost a rozmístění zasklených ploch, systém vytápění a větrání atp. Jedním z významných faktorů jsou samozřejmě i tepelně izolační vlastnosti neprůsvitných částí obvodového pláště.
Volba materiálu pro stěnové konstrukce energeticky úsporných staveb má široký výběr a hledisko tepelně technických vlastností je pouze jedním z posuzovaných aspektů. Vysoký tepelný odpor obvodové konstrukce při současné nabídce tepelných izolantů není problém zajistit a je proto třeba se soustředit na další neméně důležité parametry materiálu a konstrukce.
Liapor je lehký keramický granulát, který je vyráběn tepelným zpracováním přírodních jílů bez jakékoliv chemické přísady. Jedná se tedy o pálenou hlínu, která patří mezi nejstarší materiály používané pro stavbu lidských obydlí. Výpal jílové suroviny při teplotě téměř 1200°C však přináší expandovaný keramický materiál s objemovou hmotností pouhých 500 kg/m3, a to ve formě, která umožňuje zpracování moderní betonářskou technologií. Jestliže pomineme použití sypaného granulátu, je aplikace Liaporu pro stěnové konstrukce možná oběma základními metodami: jako zděná konstrukce nebo ve formě lehkého betonu v prefabrikované technologii (monolitický lehký beton samozřejmě též možný).
Zdivo z Liaporu
Firma Lias Vintířov spolu se svými smluvními výrobci v ČR vyrábí a dodává ucelený sortiment tvarovek z Liaporu pro veškeré svislé konstrukce, který najdete na stránkách www.liapor.cz. Sortiment tvarovek umožňuje realizaci jednovrstvého zdiva i zděné konstrukce s přídavnou tepelnou izolací. Pro nízkoenergetické objekty se v poslední době volí obvykle druhý systém. Domníváme se, že jednovrstvé zdivo si i nadále udrží své místo v konkurenci zděných technologií. Jednoduchá realizace, libovolná povrchová úprava, příznivé difúzní vlastnosti a především dlouhodobá životnost a funkční schopnost jsou vlastnosti, které budou stále přesvědčovat. Proto se dále pokračuje ve vývoji zdících prvků s vyšším tepelným odporem.
Tvárnice pro jednovrstvé obvodové zdivo
V letošním roce byla uvedena na trh nová integrovaná tvarovka pod názvem "Liapor SL". Principem dosavadních zdících prvků je použití co nejlehčí základní hmoty v kombinaci s optimální skladbou vzduchových dutin. U nové tvarovky se využívá vyplnění dutin velmi lehkým izolačním materiálem, jehož tepelná vodivost je nižší než ekvivalentní tepelná vodivost vzduchu v dutinách. Tento lehký výplňový materiál je minerální (anorganický). Zdivo z tvarovek Liapor SL dosahuje doporučených hodnot součinitele tepelné vodivosti dle revidované ČSN 73 0540-2 při tloušťce 365 mm a je tedy vhodné i pro objekty s nízkou spotřebou energie. V tab. 1 je porovnání tepelně izolačních vlastností nové tvarovky s klasickými tvárnicemi Liatherm. Tepelně akumulační vlastnosti patří mezi hlavní přednosti liaporového zdiva a jsou dány měrnou tepelnou kapacitou lehkého betonu c = 880 J/kgK a jeho objemovou hmotností, která je v rozsahu 700 až 1000 kg/m3 podle typu tvarovky. U nové tvarovky Liapor SL bylo dosaženo optimální integrace tepelně izolačních a akumulačních vlastností. Základní těleso tvarovky je z lehkého betonu objemové hmotnosti 750 kg/m3 a má tedy dostatečnou tepelnou jímavost. Výsledný tepelný odpor výrazně zvyšuje velmi lehká minerální výplň dutin s objemovou hmotností do 80 kg/m3.
Z hlediska difúzních vlastností patří tvárnice pro obvodové zdivo z Liaporu mezi dobře prodyšné materiály s faktorem difúzního odporu μ = 4 až 7.
Velkou předností nové tvarovky Liapor SL je minerální podstata materiálu včetně izolační výplně, z čehož vyplývá mimo jiné nehořlavost a bezproblémová recyklace.
| Omítky | Tloušťka stěny | Tepelný odpor R | Součinitel prostupu tepla U | Ploš. hmot. | Vzd. nepr. Rw | Cena materiálu | |
| mm | mm | m2K/W | W/m2K | kg/m2 | dB | Kč/m2 | |
| Liatherm 365 mm |
bez | 365 | 2,61 | 0,36 | 250 | 736,- | |
| 15 + 20 (LO) | 400 | 2,68 | 0,35 | 280 | 53 | ||
| Liatherm 425 mm |
bez | 425 | 2,95 | 0,32 | 280 | 816,- | |
| 15 + 20 (LO) | 460 | 3,02 | 0,31 | 310 | 54 | ||
| Liapor SL | bez | 365 | 3,71 | 0,26 | 180 | 1 272,- | |
| 15 + 25 (TIO) | 405 | 4,02 | 0,24 | 205 | 53 |
Tvárnice Liapor SL
Tvárnice pro obvodové zdivo s přídavnou tepelnou izolací
Pro vrstvenou konstrukci obvodových stěn jsou určeny tvárnice řady Liapor M, jejichž tvar zajišťuje max. pevnost a akumulační schopnost. Pro praxi jsou nejvhodnější tl. 175 mm a 240 mm, ev. 300 mm. Jejich základní mechanicko fyzikální vlastnosti jsou v tab. 2. Použití tvárnic z Liaporu pro vrstvenou obvodovou stěnu je optimální, neboť kromě pevnosti a výborné akumulační schopnosti přispívá tvarovka významným způsobem i ke konečné hodnotě tepelného odporu. Difúzní odpor těchto tvárnic je o něco vyšší než u tvárnic pro jednovrstvé zdění, což je pro vrstvenou konstrukci příznivé. Faktor difúzního odporu je v rozmezí μ = 8 až 10.
Tvárnice pro vnitřní stěny a příčky
Základní požadovanou vlastností vedle pevnosti je vzduchová neprůzvučnost. Akustické vlastnosti patří mezi přednosti lehkého betonu z Liaporu, neboť vzduchová neprůzvučnost lehkého betonu z Liaporu vztažena na plošnou hmotnost stěny je výrazně vyšší než u normálního betonu. Je to dáno strukturou lehkého betonu a pórovitým kamenivem s uzavřeným povrchem. Hodnoty pro jednotlivé vnitřní stěny z tvárnic řady Liapor M jsou v tab. 2.
| Tl. stěny | Obj. hmot. | Pevnost | Ploš. hmot. | Vzd. nepr. Rw | Tep. odpor R | Cena materiálu | |
| mm | kg/m3 | MPa | kg/m2 | dB | m2K/W | Kč/m2 | |
| Liapor M 175 | 175 | 1 100 | 4 | 192 | 54 | 0,41 | 418,- |
| Liapor M 240 | 240 | 850 | 6 | 204 | 53 | 0,92 | 560,- |
| 1 200 | 12 | 288 | 55 | 0,65 | |||
| Liapor M 300 | 300 | 850 | 6 | 255 | 54 | 1,16 | 688,- |
| 1 200 | 12 | 360 | 56 | 0,84 |
Překlady z Liaporu
Systém zdících tvarovek z Liaporu doplňuje rozsáhlý sortiment překladů z lehkého betonu. Dodávají se překlady obyčejného obdélníkového průřezu a speciální překlady se schránkou pro instalaci vnějších žaluzií. Předností těchto překladů, vyráběných z lehkého betonu LB 8 objemové hmotnosti 900 kg/m3, je nízká hmotnost a především tepelně izolační schopnost, která výrazně snižuje nebezpečí tepelných mostů. Jejich úplný sortiment je uveden na firemních webových stránkách www.liapor.cz.
Ostatní vlastnosti tvárnic z Liaporu
Vedle výše udaných vlastností je významná požární odolnost. Základní materiál - lehké kamenivo Liapor- je stabilní až do teploty 1000 °C a od toho se odvíjí příznivé protipožární vlastnosti. Jde o nehořlavý materiál "stupeň A". Zděné stěny s omítkou od tl. 240 mm výše mají dle ČSN 73 0821 požární odolnost 240 min. Stěny z tvárnic Liapor M tl. 175 mm mají požární odolnost 120 min.
Z hlediska vlhkostních vlastností je významný pomalý transport vlhkosti a to v obou směrech. Z toho důvodu je třeba chránit tvárnice a rozpracované zdivo před provlhčením, což ostatně platí i pro ostatní zdící materiály. Velmi zajímavá a pozitivní vlastnost je téměř nulová vzlínavost vlhkosti.
Životnost zdiva z Liaporu je dlouhodobá (podobně jako u tradičního cihelného zdiva) a není limitní pro životnost stavebního objektu jako celku. Nejsou známy žádné omezující podmínky pro jeho aplikaci zdiva z Liaporu.
Cenové srovnání omezujeme na cenu tvárnic na 1 m2 zdiva s tím, že se předpokládá stejný způsob zdění na lehkou tepelně izolační maltu.
Prefabrikované dílce z Liaporu
Prefabrikované obvodové pláště z lehkého betonu jsou u nás osvědčenou konstrukcí již 40 let. Technologie lehkého betonu z Liaporu umožňuje v současné době dosáhnout tepelné vodivosti λ = 0,18 W/mK. Min. požadované hodnoty U = 0,38 W/m2K lze dosáhnout u jednovrstvé konstrukce při tloušťce stěny 450 mm. Další zvyšování tepelného odporu je u jednovrstvé stěny omezeně možné pouze velmi neekonomickým způsobem. Z toho vyplývá, že u prefabrikované technologie je jedinou možnou cestou vrstvená konstrukce. Vedle třívrstvých kompletovaných dílců je výhodným řešením stěna z lehkého betonu s přídavnou tepelnou izolací, provedenou po dokončení hrubé stavby.
Výhody prefabrikace jsou všeobecně známé:
|
|
V současné době nabízí Lias Vintířov spolu se smluvními partnery montované rodinné domky pod názvem "Dům jedním tahem". V tomto projektu jsou všechny stěnové konstrukce z dílců z lehkého betonu LC 16/18 o objemové hmotnosti do 1200 kg/m3. Nosné a obvodové stěny o tl. 150 resp. 170 mm a příčky v tl. 100 mm. Obvodové stěny budou na stavbě opatřeny vnější kontaktní tepelně izolační vrstvou. Stěny z lehkého betonu zajišťují dostatečnou tepelnou jímavost a přispívají i ke konečnému tepelnému odporu obvodového pláště.
Pro nízkoenergetické domy, kde se počítá s aplikací vnější tepelné izolace, je prefabrikovaný stěnový systém z lehkého betonu optimálním řešením.
Stavební systém VELOX - systém ztraceného bednění
V předcházejících dílech tohoto seriálu byly zmíněny přednosti a nedostatky některých základních systémů. Mezi tyto systémy řadíme rovněž různé varianty monolitických betonových konstrukcí. V dřívějších dobách byl beton synonymem zejména pro objekty větších rozsahů, což dnes už není pravda a pokud projektant společně s investorem dokáže využít už v prvopočátku všech specifických vlastností tohoto stavebního materiálu, jedná se z pohledu energetických úspor o to "pravé ořechové" i pro rodinné domy, zejména v případě, kdy využijeme ztracené bednění VELOX se zabudovanou tepelně izolační vrstvou.
 Obr. Faktor 10+ |
Technická úroveň pasívních domů je velmi vysoká a navíc nepředstavuje ani žádný kompromis z hlediska architektonického. Je však nutno dodržet několik sice obecných, o to však důležitějších zásad. Celková konstrukce musí být co nejvíce plochá bez zbytečných výstupků, arkýřů či zlomů v půdorysu. Ideálním tvarem je kvádr. Celková plocha stěn má být co nejmenší. Na severní stranu musí být okna co nejmenší s tím, že na tuto stranu jsou orientovány místnosti jako vstupní haly, WC, koupelny. Na jižní straně jsou potom vlastní obytné místnosti. Celý dům je orientován podélně od východu na západ. Základní tvarový návrh je harmonicky doplněn i technickým vybavením budovy, jako jsou např. sluneční kolektory, systém vnitřní výměny tepla mezi jednotlivými místnostmi nebo tepelným čerpadlem.
Podstatou stavebního systému VELOX je trvale zabudované bednění ze štěpkocementových desek VELOX na vnější straně stěny s tepelnou izolací z polystyrenu v odstupňovaných tloušťkách, nosné jádro představuje beton. Na vnitřní stěně je pak samostatná deska VELOX bez polystyrenu. Toto betonové jádro kromě své nosné funkce současně akumuluje teplo z místností a vrací jej zpět.
Řez stěnou.
(po kliknutí se obrázek zvětší)
V přehledné tabulce jsou vidět skutečné hodnoty součinitele prostupu tepla U jednotlivých variant konstrukcí stěn, u kterých jsou použity štěpkocementové desky VELOX.
| Skladba stěny | Tloušťka stěny |
Tloušťka polystyrenu |
U | Rw |
| mm | mm | W/m2K | dB | |
| WS-EPS 115 - beton - WS 35 | 300 | 80 | 0,318 | 51 |
| WS-EPS 135 - beton - WS 35 | 320 | 100 | 0,270 | 51 |
| WS-EPS 155 - beton - WS 35 | 340 | 120 | 0,235 | 51 |
| WS-EPS 185 - beton - WS 35 | 370 | 150 | 0,196 | 49 |
| WS-EPS 215 - beton - WS 35 | 400 | 180 | 0,169 | 49 |
| WS-EPS 235 - beton - WS 35 | 420 | 200 | 0,154 | 49 |
Betonové jádro má v této skladbě standardně tloušťku 150 mm.
Výchozí surovinou pro výrobu desek VELOX je dřevitá štěpka (89%) s cementem. Proto je i základní deska VELOX tak lehká, že manipulace s ní je velmi snadná a na stavbě nevyžaduje žádné speciální mechanismy. Základní modulový rozměr je 2000x500 mm a jeho hmotnost vychází na 25 kg (viz Tab. 2). Protože hmotnost polystyrenu je sama o sobě rovněž velmi nízká, není tato výhoda znehodnocena ani při větší tloušťce tepelné izolace.
| hmotnost desek VELOX kg/m2 |
||||||
| WS-EPS 115 | WS-EPS 135 | WS-EPS 155 | WS-EPS 185 | WS-EPS 215 | WS-EPS 235 | WS 35 |
| 28 | 28 | 29 | 29 | 30 | 30 | 25 |
Požární odolnost stěny stavebního systému je vztažena na vlastní betonové jádro. Samotné desky VELOX jsou zařazeny do stupně hořlavosti A jako nehořlavé a B jako nesnadno hořlavé, a proto nezvyšující požární zatížení, což v dostatečné míře rozptýlí možné obavy ze základního materiálu - dřeva.
Je zbytečné opakovat, že pro potřebný útlum rušivého hluku musíme učinit vše potřebné již v projektové fázi a využívat v maximální míře vlastností stavebních materiálů. Hodnoty indexu vzduchové neprůzvučnosti RW řešení stěn VELOX jsou uvedeny v Tab. 1.
Ve všech skladbách stěn systém VELOX také vyhovuje z hlediska celoroční bilance zkondenzovaného množství vodních par a splňuje požadavek na teplotu povrchu vnitřních stěn.
Proti vlivu vlhkosti, plísním, hmyzu a hlodavcům jsou desky chráněny roztokem vodního skla. U dodatečně zateplených staveb nebo staveb, kde je zateplení řešeno vrstvou izolace zvenčí, můžeme velmi často vidět poškození mechanickými vlivy, např. od ptáků nebo od hrajících si dětí. V systému VELOX je polystyren zvenčí chráněn proti tomuto narušení vlastní štěpkocementovou deskou, která je zárukou dostatečné povrchové odolnosti.
 |
 |
Mezi důležité vlastnosti stavění ze stavebního systému VELOX patří rychlost výstavby. Pro rodinný dům běžné velikosti se dá kalkulovat s dobou kompletní montáže nosných stěn a stropů, včetně armování a betonáže, s přibližně 2 - 3 týdny v závislosti na složitosti stavby, přičemž montážní četa pracuje ve čtyřech lidech. V jiných číslech to představuje pracnost 0,6 Nh/m2 při betonáži celého patra najednou.
Jako jiný příklad rychlosti výstavby můžeme uvést konkrétní stavbu domu s pečovatelskou službou v Brně na Štefánikově ulici. Výrazným faktorem, který spolurozhodoval o volbě tohoto systému ztraceného bednění, byla bezpochyby také rychlost provádění a malá náročnost na množství lidské práce. Celou nosnou část budovalo současně maximálně 16 pracovníků. Základová spára byla přezata 19. 3. 2003 a výsledná nosná konstrukce byla předána v bezvadném stavu 15. 6. 2003.
Celá stavba základní nosné konstrukce představovala následující objemy stavebních prací a materiálů:
| 1150 m3 | |
| 3140 m2 | |
| 2620 m2 | |
| 3340 m2 | |
| 94 t |
Stavební systém VELOX byl uveden na stavební trh v roce 1956 v Rakousku a současná produkce pro český trh je realizována od roku 1995 v dceřinné společnosti VELOX - WERK s.r.o. v Hranicích. Za celou dobu používání nebyla zaznamenána jak závada z hlediska životnosti základního systému tak z hlediska vlivu povětrnostních vlivů. Je to dáno koneckonců vlastní technologií výroby.
Každý stavební materiál má své typické vlastnosti, pro které je používán. U stavebního systému VELOX jsou to kromě tepelně izolačních vlastností zejména:
|
Wienerberger cihlářský průmysl, a. s.
PŘEDNOSTI STĚNOVÝCH KONSTRUKCÍ Z CIHELNÝCH MATERIÁLŮ
1. Popis jednotlivých konstrukcí stěn včetně jejich izolací
Pro dosažení výborných tepelně izolačních vlastností nepotřebují speciální cihlářské výrobky určené pro vnější stěny žádnou dodatečnou tepelnou izolaci, která je v případě použití pěnového polystyrenu na takovou cihelnou stěnu z důvodu zvýšení kondenzace vodních par v konstrukci spíše nežádoucí.
Vnější stěny - superizolační cihly POROTHERM Si pro tloušťku zdiva bez omítek 440 a 400 mm vyzděné na lehkou (tepelně izolační) maltu TM s vnější tepelně izolační omítkou TO;
Vnitřní nosné stěny - několik variant tlouštěk (od 175 do 365 mm) a několik druhů cihlářských výrobků (P+D nebo AKU) podle požadavků na únosnost stěn, tepelné vlastnosti (součinitel prostupu tepla, akumulace tepla) a akustické vlastnosti;
Vnitřní nenosné příčky - tloušťka 115 mm bez omítky, ve variantě P+D nebo AKU.
2. Tepelné vlastnosti konstrukcí
Vnější stěny - POROTHERM 44 Si s U = 0,23 W/(m2.K), POROTHERM 40 Si s U = 0,25 W/(m2.K), přičemž novou normou ČSN 73 0540-2 z 11/2002 je cílově doporučena hodnota UN = 0,25 W/(m2.K);
Vnitřní nosné stěny - mnoho možností výběru od U = 0,68 W/(m2.K) pro POROTHERM 30 P+D až do 1,52 W/(m2.K) pro POROTHERM 17,5 AKU - nabídka viz www.porotherm.cz;
Vnitřní nenosné příčky - na příčky uvnitř jednoho vytápěného bytu nejsou normou kladeny žádné tepelné požadavky; pro příčky tloušťky 115 mm bez omítek platí U = 1,92 W/(m2.K).
3. Hmotnost konstrukcí
Hmotnost konstrukcí je v porovnání s ostatními stavebními materiály o něco vyšší, zajišťuje však větší stabilitu stavby, vyšší únosnost stěn, lepší akumulaci tepla a vyšší akustický útlum. Tyto vlastnosti cihel předčí jen konstrukce z hutného betonu či železobetonu a nebo z oceli (u té vyjma akumulačních a akustických vlastností).
4. Odolnost proti požáru
Zděné konstrukce z cihelných materiálů jsou velmi odolné proti působení požáru, což zcela potvrdily i požární zkoušky na plně zatíženém nosném i na nezatíženém příčkovém zdivu. Zatímco podle staré ČSN 73 0821 by měla mít oboustranně omítnutá nenosná požárně dělicí příčka z cihel typu THERM tl. 115 mm požární odolnost "pouze" 45 minut, zkouškou se prokázala požární odolnost nejméně 120 minut. Kompletní údaje o hodnotách požární odolnosti cihlářských výrobků získaných ze zkoušek provedených v PAVÚS Veselí nad Lužnicí jsou uvedeny na www.cscm.cz, v kapitole 14. Požární ochrana budov.
5. Útlum hluku pro vnější i vnitřní konstrukce
Akustické vlastnosti dělicích stěn závisí v převážné míře na plošné hmotnosti stěny, tuhosti stěny, která je závislá na pevnosti cihel a zdicí malty a také na způsobu napojení na okolní sousedící konstrukce. Existují však i jiné vlivy, které napomáhají vylepšit akustické vlastnosti - např. rovnoměrná porozitace cihelného střepu. Touto cestou lze docílit výborných akustických i tepelně izolačních vlastností zároveň!
Vnější stěny - popsané konstrukce ze superizolačních cihel vykazují tyto laboratorní hodnoty vážené neprůzvučnosti: pro tloušťku zdiva 440 mm + systémové omítky je Rw = 50 dB, pro tloušťku zdiva 400 mm + systémové omítky je Rw = 49 dB;
Vnitřní nosné stěny - nejlépe požadavkům technické normy ČSN 73 0532 vyhovují speciální cihlářské výrobky s označením AKU. Novinkou mezi těmito výrobky je cihelný blok POROTHERM 30-20 AKU pro modulovou výšku jednotlivých vrstev zdiva 250 mm, který byl na letošním pražském stavebním veletrhu FOR ARCH oceněn Zlatou medailí pro nejlepší stavební výrobek. Zdivo z těchto cihelných bloků vykazuje pro tloušťku zdiva 300 mm (+ oboustranná omítka 2x 15 mm) laboratorní hodnotu vážené neprůzvučnosti Rw = 55 dB, takže stěna vykazuje dostatečnou rezervu i pro přenos hluku tzv. vedlejšími cestami ve stavbě;
Vnitřní nenosné příčky - pro příčky tloušťky 115 mm včetně omítek (2x15 mm) platí Rw = 44 dB pro druh cihel P+D nebo Rw = 47 dB pro cihly AKU.
6. Odolnost proti kondenzaci vody a vlhkosti
Ve vnějších stěnách ze superizolačních cihel dochází v zimním období k mírné kondenzaci vodních par (cca 0,050 kg/m2 za celou zimu) procházejících z vnitřního prostředí, kde vznikají z pobytu a příp. činností osob, do vnějšího prostředí. Množství zkondenzované vody během zimního období s velkou rezervou vyhovuje požadavkům nové normy ČSN 73 0540-2 na maximálně přípustné množství a na bilanci zkondenzované a odpařené vody uvnitř konstrukce v průběhu jednoho roku (teoreticky by se mohlo odpařit cca 3,5 kg vody na 1 m2 za celý rok). Skutečné množství zkondenzované vodní páry je tak malé, že v podstatě neovlivní tepelné vlastnosti vnějších stěn. Správně vypálený cihelný střep je naprosto odolný proti působení vlhkosti, působením zkondenzovaného množství vody se jeho vlastnosti nemění. Praktická (ustálená) vlhkost vnějších stěn z cihelných bloků typu THERM byla na základě odběru vzorků z provozovaných staveb nově stanovena na hodnotu 0,75 % hmotnostní vlhkosti, což je v porovnání s ostatními materiály (vyjma oceli a skla) velmi nízká a pro uživatele velmi příznivá hodnota.
7. Odolnost proti hmyzu a hlodavcům
Zděné konstrukce z cihlářských výrobků jsou zcela odolné proti napadení hmyzem a hlodavci. Cihelný střep je pevná, tvrdá hmota, na kterou tyto biologické činitele nemohou mít žádný vliv. Pokud je zdivo správně provedeno - omítnuté a bez děr, nezahnízdí v něm ani drobný hmyz.
8. Rychlost montáže
Zdění z cihlářských výrobků je klasická "mokrá" technologie výstavby. Vzhledem k této technologii je celková doba výstavby o něco delší, než např. u dřevostaveb, které u tohoto hlediska představují opačný extrém. Při zdění a omítání se do svislých konstrukcí vnáší technologická vlhkost, která by se ještě před započetím užívání objektu měla pokud možno nechat vyschnout, nejlépe přirozenou cestou.
Cihelné zdivo vysychá nejrychleji ze všech běžně používaných zděných konstrukcí. Je to dáno velmi nízkým faktorem difúzního odporu cihel a také téměř nulovou vlhkostí cihel při jejich zabudování do stěny. Cihelné zdivo totiž dokáže velmi rychle regulovat obsah vlhkosti - vlhkost umí rychle přijmout, ale také rychle odevzdat vnějšímu prostředí.
V letošním roce byla v České republice zahájena výstavba objektů z tzv. broušených cihel, které mají velmi přesnou výšku při dokonalé rovnoběžnosti obou zabroušených ložných ploch cihel dosažené jejich kalibrací. Díky přesné výšce cihelných bloků se zdění provádí na speciální maltu pro tenké spáry o tloušťce 1 až 3 mm. S minimálním objemem malty se tak do stavby vnáší i minimální obsah vody, což významně zkracuje dobu vysychání. Také vlastní proces zdění se zkracuje až o 25 %.
9. Životnost konstrukcí a její podmínky
Životnost cihelných zděných konstrukcí se v odborné literatuře uvádí okolo 100 let. To je samozřejmě za předpokladu provádění potřebné údržby, hlavně vnějších omítek a střešní konstrukce - je nutné zamezit zatékání vody do zdiva při současném působení mrazu. Multikriteriální hodnocení prováděná v SRN zahrnující hlediska od potřebné energie vložené do výroby stavebního materiálu přes výstavbu a provoz objektu až k likvidaci, příp. recyklaci materiálu, vycházejí pro cihelné materiály vždy velmi příznivě.
Všude kolem nás existují příklady toho, že životnost zděných konstrukcí z pálených cihel může být i mnohem delší. Za posledních deset let velmi vzrostla obliba tzv. režného cihelného zdiva. Nové cihly, čím vypadají starší, tím jsou pro současného zákazníka zajímavější.
10. Rozpětí cen konstrukcí bez otvorů (kalkulační položky podle RTS Brno)
Vnější stěny - neomítnutá stěna ze superizolačních cihel POROTHERM 44 Si vyzděná na lehkou maltu POROTHERM TM včetně mezd, strojů, výrobní a správní režie a zisku v CÚ 2003 vyjde na 1590,- Kč (bez DPH);
Vnitřní nosné stěny - neomítnutá stěna z cihel POROTHERM 30 P+D pevnosti v tlaku P 10 vyzděná na obyčejnou (vápenocementovou) maltu včetně mezd, strojů, výrobní a správní režie a zisku v CÚ 2003 vyjde na 892,- Kč (bez DPH);
Vnitřní nenosné příčky - neomítnutá příčka z cihel POROTHERM 11,5 P+D vyzděná na obyčejnou (vápenocementovou) maltu včetně mezd, strojů, výrobní a správní režie a zisku v CÚ 2003 vyjde na 463,- Kč (bez DPH).
11. Další přednosti
Asi ne náhodou se cihlářské materiály používají v různých obměnách již cca 5000 let. Moderní stavební materiály většinou vynikají jednou nebo dvěma výborně hodnocenými vlastnostmi, kdežto v cihlách je ideálně skloubena většina těch nejpotřebnějších v ideální rovnováze. Je to takový desetibojař mezi stavebními materiály - tak jako u sportovního desetiboje se nepočítá jediný mimořádný výsledek, přesvědčují cihly své uživatele součtem dobrých výkonů v jednotlivých disciplínách.
Vlastnosti moderních cihlářských výrobků jsou optimalizovány tak, aby současně splňovaly dnešní rozdílné, často protichůdné a přitom vzájemně se ovlivňující požadavky na stavební konstrukce. Takové výrobky jsou potvrzením citátu prof. Vavřína: Cihla za to ani nemůže, že je tak dobrá!
