Cihly pro pasivní domy: Klíč k energeticky úspornému a komfortnímu bydlení

Pasivní domy nemění tvář architektury, ale soustředí se na povahu stavebního materiálu z hlediska udržitelnosti a energetické efektivity. Jsou stavěny tak, aby maximalizovaly využití tzv. pasivních tepelných zisků, jako je sluneční záření dopadající zvenčí nebo teplo generované spotřebiči a obyvateli uvnitř. Tyto zisky jsou zužitkovávány chytře řešenou konstrukcí a izolací, proto pasivní domy často nepotřebují vnitřní otopné soustavy nebo dodatečné vytápění. Vystačí si s tím, co mají.

Co je pasivní dům a jaká kritéria musí splňovat?

Pasivní dům v České republice z definice musí splňovat několik náročných kritérií:

• Roční potřeba tepla na vytápění: pod 15 kWh na metr čtvereční obytné plochy.
• Roční potřeba primární energie (PEA): < 120 kWh/(m².a).
• Neprůvzdušnost budovy: při snížení tlaku vzduchu v budově o 50 Pa než okolní atmosféry může dojít k infiltraci maximálně 60 % objemu vzduchu celé budovy za 1 hodinu, tedy n50 < 0,6 / hod.

Mezi doporučenými kritérii je i topný příkon (při nejnižší teplotě v exteriéru: P vytápění, max. = 10 W/m²).

Dle Prof. W. Faista z PHI Darmstadt, který pasivní dům definoval v roce 1991, je jeho hlavní myšlenkou, že takový dům nepotřebuje k vytápění žádný aktivní otopný systém. K jeho vytápění postačí solární zisky a vnitřní zisky. Z této myšlenky vznikly všechny známé parametry pro pasivní dům. V Německu například tvoří dřevostavby ve skupině pasivních domů přibližně 30 %, ale v ČR a Německu je oblíbenější zděný pasivní dům.

K dosažení pasivního standardu je důležité počítat s optimální orientací stavby (exponovat ji k jižní straně pro maximální příjem solární energie), pořízením rekuperační jednotky, specificky vyvedeným obvodovým pláštěm domu (uzavřenou obálkou) a speciálními okny. Kvalitní zdivo je nezbytným základním stavebním kamenem, ale je jen dílčí součástí celého konceptu.

Čtěte také: Podkroví: kombinace palubek a cihel

Problematika pasivních domů souvisí s řadou aspektů, které je nutné posuzovat v souvislostech a nelze se soustředit pouze na jeden z parametrů. Pasivní dům je výsledkem komplexního přístupu k návrhu, což musí zohledňovat v prvé řadě konstrukční systém, z něhož je stavba realizována. Důležitá je především funkčnost konstrukčních detailů s důsledně eliminovanými tepelnými mosty, ale rovněž trvanlivost a spolehlivost konstrukce.

Rozdíl mezi pasivním a nízkoenergetickým domem

Rozdíl mezi pasivním a nízkoenergetickým domem je zásadní:

• Nízkoenergetický dům: spotřeba energie na vytápění v rozmezí 15-50 kWh/m² za rok. Nízkoenergetické domy jsou budovy s roční plošnou měrnou potřebou tepla na vytápění EA nepřesahující 50 kWh/(m².rok), které využívají velmi účinnou otopnou soustavu.
• Pasivní dům: spotřeba energie na vytápění pod 15 kWh/m² za rok. Pasivní dům má potřebu energie na vytápění třikrát nižší, než je tomu u nízkoenergetického domu, a čtyřikrát až šestkrát nižší oproti požadavkům dnes platné legislativy.

Pro stavbu nízkoenergetických domů lze využít tytéž materiály, které nabízí renomovaní dodavatelé pro pasivní domy. Pasivní standard je nicméně trochu direktivní. Když se rozhodnete nežít v domě s rekuperací a za trojitými okny, neznamená to, že se pro vás cesta řešení uzavírá. Jsou tu totiž ještě domy nízkoenergetické.

Výběr cihel pro pasivní domy: Dva základní přístupy

Při výběru cihel pro pasivní dům musíme hledat v široké paletě dostupných materiálů. Konkrétní výběr podléhá řadě faktorů: místní situaci, dostupným zdrojům, stavebnímu záměru a také cíli, kterým obvykle není jen pasivní standard, ale i pevnost a statická únosnost.

Obecně můžeme vybírat ze dvou základních přístupů ke zdivu:

Čtěte také: Proč třídit odpad?

1. Dvouvrstvé (sendvičové) zdivo

Při dvouvrstvém (sendvičovém) modelu zdiva se tvarovky postarají o zatížení a kumulaci tepla a chladu, akustický útlum a vnější tepelný odpor. To, že ze stavby nebude teplo unikat a pronikat do ní chlad, zajistí dodatečná izolace vnější strany. Výhodou je tu kombinace tradičních materiálů s dostatečnou tepelnou akumulací, nevýhodou pak větší hmotnost jednotlivých bloků. U dvouvrstvých zděných konstrukcí se většinou využívá zdivo v síle 250-300 mm.

Výhody sendvičového zdiva:

• Kombinace tradičních materiálů s dostatečnou tepelnou akumulací.
• Rosný bod je až na vnějším povrchu tepelné izolace, tj. úplně mimo budovu, pokud je prodyšná masivní tepelná izolace.
• Nosná konstrukce je naprosto vždy v teplotě nad +18 °C, což prodlužuje životnost stavby.
• Absence tepelných mostů je jedním z nejdůležitějších parametrů pro dosažení pasivního standardu.

Nevýhody sendvičového zdiva:

• Větší hmotnost jednotlivých bloků.
• V případě vícevrstvých konstrukcí je funkčnost konstrukčních detailů negativně ovlivněna vyšším rizikem lidské chyby při provádění a obecně nízkou odolností a životností zateplovacích systémů.

Vápenopískové cihly jako optimální řešení pro sendvičové zdivo

Vápenopískové zdivo KM BETA je zhotoveno z vápna a přírodního křemičitého písku a je vytvrzeno účinkem páry za vysokého tlaku. Nosnou konstrukci obvodového pláště tvoří mimořádně pevné vápenopískové kvádry. Z vnější strany se na zdivo přikládá tepelná izolace v různých variantách. Díky vysoké pevnosti cihel postačuje pro obvodové zdi využít velmi štíhlé nosné stěny již od tloušťky 175 mm, čímž se zvětšuje užitná podlahová plocha. Vápenopískové zdivo se vyznačuje vysokou pevností, která umožňuje realizovat i velmi štíhlé nosné stěny (už od 175 mm). Díky tomu se užitná plocha pro bydlení zvětší. Ve vápenopískových cihlách jsou navíc umístěné elektrokanálky, které usnadňují realizaci rozvodů elektřiny.

Proč se zděné pasivní domy staví převážně z vápenopísku?

Čtěte také: Přírodní materiály a současná architektura

Ve vápenopískovém průmyslu se již před 60 lety rozhodli rozdělit jednotlivé funkce obvodového pláště. Důvodem je, že nelze mít extrémně pevný materiál na statiku, který zároveň dobře tepelně izoluje. Vápenopískové cihly jsou ve všech parametrech - statika, akustika, akumulace, požární odolnost - mezi zdícími materiály naprosto nejlepší. Z hlediska statiky, akustiky a akumulace je srovnatelný pouze beton. Tepelnou funkci zdiva vápenopískového domu plní pak tepelná izolace. Výsledkem obvodové konstrukce vápenopískového zděného pasivního domu je velmi štíhlá, pevná nosná akumulující zeď z vápenopísku, obalená masivní tepelnou izolací. Celková tloušťka této konstrukce je velmi nízká, podstatně nižší než u porobetonu, nebo dutinových cihel. To je důležité pro dosažení parametrů pasivního domu (15 kWh/m² rok) a také pro dosažení velmi dobrého poměru A/V (ochlazovaná vnější obálka v poměru k vnitřnímu objemu budovy).

Robustní a masivní zdicí vápenopískové prvky velice dobře akumulují teplo i chlad a tím brání skokovému vychládání staveb v chladných obdobích roku a naopak jejich přehřívání v období letních veder. Stavby z těchto prvků jsou tepelně stabilní bez nutnosti permanentního vytápění v zimě nebo stálého chlazení v létě. Díky vysokému podílu křemičitého písku mají stěny velkou objemovou hmotnost 1 400 až 2 000 kg/m³, což přináší schopnost tlumit vnější hluk a dobře akumulovat teplo. Vápno přidává pevnost až 25 MPa, takže nosná stěna může být štíhlá.

Vápenopískové zdivo má také naprostou rovinnost a nasákavost povrchu, což umožňuje celoplošné lepení tepelné izolace, která je tak kompaktní bez tepelných mostů. Průměrné hodnoty vzduchotěsnosti n50 u vápenopískových pasivních zděných domů jsou pod 0,3 h-1, což dvojnásobně překračuje požadavky pasivního domu.

2. Jednovrstvé zdivo (cihly s integrovanou izolací)

Díky tepelně izolačním požadavkům se začaly stavět domy se zateplením. Na nevýhody zateplení (nižší životnost fasády, prodloužení doby výstavby, zadržování prostupu vodních par skrz fasádu, pomalé ochlazování zdí v horkých letních měsících) zareagovali výrobci cihel integrováním tepelné izolace do dutin cihlových bloků. Pro jednovrstvé obvodové stěny doporučujeme výrobky s nadstandardními tepelněizolačními vlastnostmi.

Výhody jednovrstvého zdiva:

• Snadné, přesné a rychlé zdění na tenkovrstvou maltu nebo lepidlo.
• Odpadá montáž dodatečné tepelné izolace.
• Vysoká pevnost a tepelná izolace je chráněná před vlhkostí nebo mechanickým poškozením díky jejímu uzavření v dutinách cihly.
• Cihly plněné minerální vatou nebo polystyrenem mají nízkou tepelnou vodivost a tak v zimě zabraňují úniku tepla z interiéru.
• Stavět kruhové nebo jinak organicky tvarované stavby z jednovrstvého zdiva je velmi snadné.
• Jednovrstvé zdivo HELUZ je součástí promyšleného konstrukčního systému se systémově řešenými konstrukčními detaily.

Nevýhody jednovrstvého zdiva:

• Obtížněji dosahuje potřebných tepelně izolačních požadavků u některých typů.
• Velmi citlivé na dodržování kvality při provádění stavby.
• V zimním období rosný bod uvnitř konstrukce, tj. konstrukce je uvnitř vlhká, což snižuje tepelně izolační vlastnosti. Tento efekt je tím větší, čím je větší zima venku.
• Značně problematická je rovněž difuzní propustnost konstrukce, v podstatě definovaná přídavným zateplením, případně nutností instalace parozábrany.

Příklady cihel pro jednovrstvé zdivo:

• HELUZ FAMILY 50 2in1: Cihlové bloky s integrovanou tepelnou izolací vznikly spojením broušených cihel Family a expandovaného polystyrenu, který je v dutinách cihel pevně fixován. Tato inovace přinesla zlepšení tepelněizolačních parametrů cihlových bloků o 40 %. Na zdění z těchto broušených cihel se používá celoplošné lepidlo nebo zdicí pěna. Obvodové zdivo z bloků se šířkou 500 mm dosahuje tepelný odpor R = 9,06 m².K/W a součinitele prostupu tepla U = 0,11 W/(m².K). Žádný jiný jednovrstvý zdicí systém tuto hodnotu nepřekonává.
• Porotherm EKO+ Profi, Porotherm EKO+ Profi DRYFIX: Broušené cihly pro jednovrstvé obvodové stěny nabízejí maximální úspory tepla a nákladů za energie na vytápění. Cihly je možné použít u novostaveb pro kruhové zdivo.
• Porotherm T Profi: Cihly nové generace od společnosti Wienerberger představují optimální symbiózu dvou přírodních materiálů - keramiky a minerální vlny. Jejich spojením vzniklo zdivo s vynikajícími tepelněizolačními parametry bez nutnosti dalšího zateplení, a to i v případě nízkoenergetických, či dokonce pasivních domů. Při stavbě z cihel Porotherm T Profi se používá technologie zdění na tenkovrstvou maltu, která se na cihly nanáší pomocí nanášecího válce.
• Tvárnice Ytong Theta+: Umožňuje postavit nízkoenergetický či pasivní dům bez dodatečného zateplení. Homogenní struktura materiálu s miliony vzduchových pórů zaručuje dobré tepelněizolační vlastnosti v každém bodě. Obsahuje 100 % přírodních surovin, reguluje vlhkost v interiéru a zároveň zabraňuje vzniku plísní.
• Tvárnice Ytong Lambda+: Při tloušťce 450 mm je ve formě jednovrstvého zdiva vhodná pro nízkoenergetickou výstavbu. Použití tvárnice s touto tloušťkou ve formě dvouvrstvého zdiva v kombinaci s minerální deskou Ytong Multipor s tloušťkou 60 mm představuje řešení pro pasivní výstavbu.

Důležité parametry a materiály pro pasivní domy

Vyhláška o energetické náročnosti budov 264/2020 Sb. odkazuje na hodnoty součinitele prostupu tepla konstrukcí ČSN 73 0540-2. Doporučené hodnoty pro pasivní domy na jeho vnější plášť se staly hodnotami požadovanými. U pasivního domu je požadavek součinitele prostupu tepla na vnější stěny 0,18 - 0,12 W/(m².K). Tomu zcela vyhovují cihly plněné extrudovaným polystyrenem nebo minerální vatou.

Tabulka: Přehled součinitelů prostupu tepla (U) pro různé typy cihel

Součinitel prostupu tepla U (měrná jednotka W/(m².K)) udává, jaké množství tepla se ztrácí přes 1 m² plochy stavební konstrukce při rozdílu teplot okolních prostředí, tedy mezi vnějším a vnitřním prostředím. Užitečným vodítkem nám přitom bude v dokumentaci uváděná hodnota U, tedy součinitel prostupu tepla (udávaná ve W (m².K).

Další klíčové faktory pro pasivní dům:

• Vzduchotěsnost: Aby fungovala rekuperace a dohřev vnitřního vzduchu, je nezbytné, aby tepelná obálka pasivního domu byla prakticky vzduchotěsná. Pro pasivní dům je definována vzduchotěsnost n50=0,6 h-1. Z pohledu vzduchotěsnosti jsou pro obvodové zdivo vhodnější plné materiály. Ideálně, pokud mají zcela přesné rozměry, což je případ lisovaných vápenopískových bloků Sendwix. Blower Door test je měření vzduchotěsnosti budovy, které pomocí ventilátoru a senzorů ukazuje, kolik vzduchu stavbou uniká.
• Tepelné mosty: Místa, v nichž dochází ve větší míře k předávání tepla, se označují jako tepelné mosty. Ty mají negativní dopad na tepelněizolační vlastnosti a jsou častým zdrojem vzniku plísní. Zejména pro nízkoenergetické a pasivní domy je důležité zvolit stavební materiál, u kterého bude kontrola a eliminace tepelných mostů co nejjednodušší.
• Rekuperační jednotka: Rekuperační systémy nejen že zajišťují obměnu vydýchaného vzduchu za čerstvý, ale současně předávají zbytkové teplo. Ve vnitřních prostorách bude vždy příjemné klima, a to při minimálních tepelných ztrátách.
• Okna: Nejdůležitějším parametrem dimenzování v pasivním domě jsou a zůstanou vždy ty nejslabší konstrukce z hlediska tepelné techniky, což zatím stále jsou okna. Pro pasivní domy se primárně jedná o zasklení IZOS ENERGY+ kombinující vrstvené sklo se skly s nízkoemisním pokovením, která jsou vsazena do teplého rámečku s molekulovým sítem, přičemž mezera mezi nimi je vyplněna argonem. Zasklení dosahuje výborné hodnoty součinitele prostupu tepla Ug = 0,5 W/(m²K) a zároveň vykazuje velmi vysoký solární faktor (g = až 63 %), tedy schopnost propouštět sluneční energii v přímém i rozptýleném podání a snižovat tak potřebu tepla pro vytápění.
• Optimalizace tvaru a orientace: Kromě kvalitního tvaru, orientace budovy a oken je pro obvodovou stěnu potřeba materiál, který toto splňuje. Optimalizace tvaru, tzv. A/V poměr, je klíčová pro minimalizaci ochlazované plochy vůči vnitřnímu objemu budovy.

Výhody a nevýhody pasivních domů

Mezi výhody pasivního domu patří nízké provozní náklady, stabilní vnitřní prostředí, menší dopad na životní prostředí a celková udržitelnost. Nízkoenergetické a pasivní domy nabízejí výrazné úspory energií i vysoký komfort bydlení.

Nevýhodou může být omezení v architektonickém návrhu: tvar domu, jeho orientace i velikost a umístění oken je potřeba optimalizovat. I když poznatky z praxe ukazují povedené stavby svépomocí, vyplatí se mít zkušeného realizátora, který má dobré reference.

Výstavba zděného domu bývá v porovnání s dřevostavbou časově náročnější, ale to se týká pouze vnější stavby, vnitřky trvají stejně dlouho. Hrubou stavbu zděného domu musíme naplánovat tak, aby byla dokončena do začátku zimy.

Při pátrání po ideálním zdivu/cihle pro pasivní dům se vyplatí nesoustředit se jen na jeden cíl, ale zhodnotit i další charakteristiky materiálu: kromě únosnosti třeba i akustické vlastnosti, v nichž může pasivní zdivo také zazářit a vyřešit vám víc než jeden problém.

tags: #cihly #pro #pasivni #domy

Oblíbené příspěvky:

• elegantní vinylová podlaha v dekoru topol kávový
• Vše o betonové stěrce do sprchy
• Montáž hnědé WPC ukončovací lišty: krok za krokem
• Jak postavit základy rychle a ekologicky pomocí zemních vrutů
• Klíč k dokonale rovné podlaze