PergolyDifuzně Otevřená Fasáda: Princip, Výhody a Realizace
Konstrukce obvodového pláště budov můžeme z pohledu problematiky pohybu vodních par rozdělit na dva typy: difúzně uzavřené a difúzně otevřené. Zatímco u difúzně uzavřených konstrukcí je ze strany interiéru instalována paronepropustná vrstva (parozábrana s ekvivalentní difúzní tloušťkou Sd větší než 120 m), u difúzně otevřených systémů se na vnitřní stranu umísťuje vrstva, tzv. parobrzda s ekvivalentní difúzní tloušťkou Sd < 5 m. Tento přístup umožňuje regulovaný prostup vodních par z interiéru do exteriéru, což má zásadní vliv na vlhkostní režim celé konstrukce.
Princip difuze a konvekce ve stavebnictví
Je známo, že plyny se pohybují dvěma možnými způsoby: konvekcí a difúzí. Konvekce, kde hnací silou je rozdíl tlaků, má za následek nekontrolovatelné ztráty tepla, a proto je třeba ji v pláštích budov eliminovat. Difúze, kde hnací silou je rozdíl parciálních tlaků nebo rozdíl koncentrací, může vzniknout pouze ve směsi plynů. Ve stavební fyzice se bavíme o směsi vodní páry a suchého vzduchu. Průnik vzdušné vlhkosti (vodní páry) do konstrukce stavby může mít pro dům vážné následky, a proto se mu každý investor a stavitel snaží vyhnout. Řešení jsou dvě: buď maximálně zamezíme vstupu vlhkosti do obálky domu (difúzně uzavřené), nebo zabráníme, aby prostupující vodní pára v obálkové konstrukci kondenzovala (difúzně otevřené).
Difuze vodní páry
Difuze je spontánní fyzikální děj, který vede k vyrovnání koncentrace (v tomto případě jde o koncentraci vodní páry v daném prostoru). Při vyšší teplotě je proces difuze rychlejší. Ve stavitelství je nutné brát na tento fyzikální jev ohled. Vodní páře z interiéru je buď umožněno obvodovou konstrukcí procházet do exteriéru, nebo jsou zdi a stropy na teplé, interiérové stěně utěsněny, aby do nich páry nemohly vnikat vůbec. Ani jedno z těchto řešení však nesmí být realizováno polovičatě, jinak by mohlo docházet ke kondenzaci par uvnitř konstrukce, což by dříve nebo později mohlo zapříčinit její napadení plísněmi či jinými biologickými škůdci. Termín difuze označuje pronikání částic jedné látky mezi částice látky druhé a naopak.
Difuzní tloušťka a faktor difuzního odporu
Jednotlivé materiály určené pro difúzně otevřené systémy disponují různými hodnotami difuzní tloušťky Sd (m). Ta vyjadřuje, kolik metrů nehybné vzduchové vrstvy by svými difuzními vlastnostmi nahradilo danou vrstvu. Například pěnové sklo v jedné vrstvě má hodnotu Sd = 11200 m, dřevoštěpkové desky OSB Sd = 5,5 m atd. Jinou „difuzní“ veličinou je faktor difuzního odporu μ, který je definován jako tloušťka vzduchové vrstvy, která má stejný difuzní odpor, jako předmětná fólie při stejných podmínkách. Např. vyztužená polyolefinová fólie disponuje μ = 200 000, což znamená, že stejný difúzní odpor má 200 000x silnější vrstva vzduchu. Pás z oxidovaného asfaltu s hliníkovou nosnou vložkou má μ = 400 000.
Rozdíly mezi difuzně otevřenou a uzavřenou fasádou
Difuzně uzavřená konstrukce je desítky let prověřované řešení obvodové stavební konstrukce. Nosná konstrukce i tepelně-izolační vrstvy jsou chráněny parotěsnou fólií před vstupem vlhkosti do jejich nitra. Pokud by totiž vodní pára z interiéru vnikla do konstrukce až do míst tzv. rosného bodu (kde je chladno natolik, že se tu pára sráží), zkondenzovala by. Především pro dřevostavby by taková situace znamenala vážné důsledky. Díky difuzní cloně, tedy parotěsné folii (či parozábraně), umístěné většinou hned za vnitřní pohledovou vrstvou (např. sádrokartonovou), však zůstávají všechny vrstvy konstrukce, včetně chladných, suché. Rizikem je ovšem možné narušení fólie při výstavbě a rekonstrukcích objektu nebo různých zásazích z interiéru (při instalaci polic apod.).
Čtěte také: Vlastnosti a využití difúzně otevřené skladby
U difuzně otevřeného systému se počítá s prostupem části vzdušné vlhkosti z interiéru do exteriéru. Proto jsou jednotlivé vrstvy sendvičové stěny navrženy tak, aby jejich difuzní odpor směrem k exteriéru klesal. Pokud dojde v nosném systému domu ke kondenzaci vlhkosti, difuzně otevřená konstrukce umožní, aby tato nežádoucí vlhkost konstrukci opustila. Zde je potřeba zmínit jednu podstatnou věc - difuzně otevřená konstrukce nevětrá! Marketingoví experti využili posledních trendů ve stavebnictví, kdy je významně apelováno na zdravé vnitřní klima staveb, a spojují novinku v podobě difuzně otevřených fasád s motem znějícím „zdravý dům musí dýchat“. Avšak jedná se o matoucí sdělení, o průniku vzduchu obvodovými konstrukcemi nemůže být řeč. Neporušená stěna je vzduchotěsná, jde tu „pouze“ o prostup vodních par. Množství vlhkosti prostupující z interiéru do fasády je regulováno tzv. parobrzdou (která dovoluje vodním parám odcházet ven řízeně). Je však také nutné řadit jednotlivé vrstvy obvodového pláště směrem do exteriéru, tak, aby jejich hodnoty difuzního odporu postupně (ve směru ven) klesaly, a aby tak páry nikde v konstrukci nestagnovaly.
Skladba difuzně otevřené konstrukce musí být tedy důkladně promyšlena. Nelze kupříkladu zeď „ucpat“ z vnější strany. Tím by byl nejen narušen systém jako takový, ale především by docházelo k nežádoucí kondenzaci par v konstrukci. V každém případě jde v případě difuzně otevřené konstrukce o systém méně odzkoušený, se kterým mnohé firmy nemají dostatek zkušeností a mnohdy experimentují. Z obav o neúspěšném výsledku tuto skladbu někteří investoři odmítají. Jiný případ je objekt cihlový, kamenný nebo hliněný. Jako difuzně otevřená se přirozeně chová např. stěna vyzděná z nepálených cihel, její materiálové vlastnosti dovolují absorbovat do sebe vzdušnou vlhkost, kterou při změně podmínek vypustí zpět do interiéru.
Při výstavbě je proto nutné perfektně dodržovat technologické postupy a skladbu obvodových stěn a střechy. A to ať se jedná o stavbu difuzně uzavřenou, nebo otevřenou. V našich zemích, kde může teplotní rozdíl mezi prostředím uvnitř a venku činit i 40° C, jsou však opatření nutná. Ať už se zákazník rozhodne pro jakékoliv konstrukční řešení z výše popsaných, rozhodnutí nebude nikdy mylné. Podstatné je pouze „dotáhnout vše do konce“. Mám tím na mysli volbu zkušené firmy, která zajistí dlouhou životnost stavby. A nezapomeňte větrat. Ani ta nejvíce otevřená difuzní skladba rozhodně nezajišťuje potřebnou obměnu starého vzduchu za nový. Pouze reguluje vlhkost uvnitř konstrukce. V případě průniku vlhkosti do konstrukce dřevostavby dochází k velmi rychlé destrukci objektu.
Provětrávané fasády a jejich výhody
Provětrávané fasády jsou konstruovány tak, že povrchová vrstva fasády není v přímém kontaktu s izolací zdiva. Mezi izolantem a fasádním povrchem je vzduchová mezera s komínovým efektem, pomocí které se odvádí vzduch a vlhkost. Aby systém správně fungoval, musí vzduch v mezeře proudit. Ten se ohřívá od vnější fasády (v zimě i vlivem tepelných ztrát z interiéru), stoupá vzhůru a tím dochází k proudění průměrnou rychlostí 0,5-1,0 m.s-1. Teplý vzduch má jednu dobrou vlastnost, absorbuje do sebe výrazně vyšší množství vlhkosti než vzduch studený. Nicméně díky provětrávání se tepelná izolace poměrně rychle vysuší a je opět dokonale tepelně izolačním materiálem. Navíc proudící vzduch odebírá vlhkost i z minerální tepelné izolace, která se do ní difunduje z interiéru přes vlastní nosnou konstrukci (nejvíce v zimním období, ale teoreticky se to děje prakticky kdykoliv, když je teplota exteriéru nižší než interiéru), čímž přispívá ke zdravému vlhkostnímu režimu celé konstrukce. Proudění vzduchu se mění nejen během ročních období, ale i během 24 hodinového cyklu. Vliv slunečního záření na rychlost proudění vzduchu je v takovém případě evidentní.
Výhodou tohoto řešení je mimo jiné zamezení přehřívání zdiva a izolantu v letních měsících. Fasáda je však stále součástí obvodové stěny, a proto se musí konstrukce posuzovat jako celek z hlediska konstrukčního, tepelně technického, vlhkostního a statického. Norma ČSN 73 1901 udává hodnoty minimální doporučené tloušťky větrané vzduchové mezery pro střechy. Například při sklonu střechy nad 45° je min. doporučená mezera 40 mm. Místo běžné difúzně otevřené folie se u fasád dají použít i speciální desky s obdobnými parametry sd ≤ 0,03 m, které plní stejné funkce, jako mají difúzně otevřené folie.
Čtěte také: Více o Baumit openTop škrábaná omítka
Tepelná izolace a materiály pro provětrávané fasády
Součástí skladby fasády je tepelná izolace. Ta musí být vhodná do provětraných fasád a opatřena hydrofobní úpravou. Nejčastěji jsou používány tepelné izolační desky z minerálního vlákna, jejichž rozměru se přizpůsobuje podkladní rošt. Variabilně lze použít i tepelné izolace na bázi EPS, XPS či jiné, ale tyto izolanty však mají vysoký difuzní odpor, a brání tak snadnému pronikání vodní páry z interiéru do exteriéru. Tím se významně znehodnocují přednosti provětrávané fasády. Při posouzení a výpočtu celkového koeficientu prostupu tepla je nutné vzít v úvahu i negativní vliv kotvicích prvků nebo kotvení použitého roštu. Do skladby fasády se často navrhuje krycí difuzně otevřená fólie, která z exteriéru zakryje tepelnou izolaci a zabraňuje jejímu poškození nebo zaprášení. Při realizaci je třeba pečlivost při fixování izolace, desky musí být na sraz, bez jakýchkoliv škvírek. Křížový dřevěný rošt má výhodu v provedení izolace z desek ve dvou vrstvách kolmo na sebe, takže veškeré spáry jsou vzájemně překryty druhou vrstvou izolantu.
Obkladové materiály pro provětrávané fasády
Obkladových materiálů pro provětrávané fasády je ohromné množství - od dřeva, hliníku, cementových, vláknocementových, kompaktních desek, kompozitních desek, po keramické, betonové, umělý kámen nebo kamenné desky. Před rozhodnutím o jejich použití je nutné ověřit si výhodnost a ekonomičnost pro daný tvar fasády objektu. Např. při použití obkladových desek je vhodné respektovat rozměry dodávaných desek a předcházet zbytečným prořezům, jednoznačně je třeba před realizací zpracovat obkladový spárořez. Obklad provětrávané fasády upevňujeme na sekundární svislý rošt, který je sám připevněný do nosné zateplované stěny. Na povrch dřevovláknitých desek se doporučuje kontaktně umístit větrovou zábranu (vysoce difúzně propustnou membránu), která je UV stabilizovaná. Obklad beze spár fólii nutně nepotřebuje.
Certifikované difuzně otevřené zateplení (např. systém diffusheet®)
Konstrukce typu diffusheet® byla podrobena předepsaným zkouškám a je na ni vydán platný certifikát Autorizovanou osobou 212, Certifikačním orgánem č. 3048, CSI a.s. Certifikáty jsou platné jak pro zateplování stěn (všechny typy zdiva, hrázděné zdivo, celostěnové CLT panely, starší domy OKAL), tak i pro nové dřevostavby se sloupkovou nosnou konstrukcí. Konstrukce diffusheet® „k“ je systém kontaktního zateplení obvodového pláště, s důrazem zachování difúzní otevřenosti (prostup vodní páry) a na omezení rizika vzniku přehřívání interiérů v letním období (typický problém většiny starších i nových dřevostaveb). S ohledem na tloušťky dřevovláknitých desek je vhodné systém diffusheet® „k“ využívat spíše na přiteplení stávajících objektů nebo na ochranu proti přehřívání. Velmi vhodný je pro účely dodatečného zateplení starších dřevostaveb (např. typu OKAL). V případě potřeby skutečně významných snížení tepelných ztrát stěnami je výhodnější použít systém diffusheet® „r“.
Tepelně-technické vlastnosti
- Součinitel prostupu tepla U, který indikuje tepelné ztráty s ohledem na vytápění objektu (tzv. „zimní energetika budovy“). Součinitel prostupu tepla U se udává v jednotkách W/(m².K).
- Fázové posunutí teplotního kmitu ψ, které udává dobu prohřátí konstrukce v letním období a indikuje tepelnou stabilitu v interiéru (a případnou potřebu instalovat klimatizaci pro chlazení příslušných prostor - „letní energetika budovy“). Fázové posunutí teplotního kmitu ψ se udává v hodinách. Čím delší je hodnota ψ, tím větší tepelnou stabilitu příslušný prostor bude mít.
Protože se tyto desky mohou kontaktně klást na různé druhy podkladů a typů konstrukcí v různých tloušťkách, není možné udat součinitele prostupu tepla celých stěn, ale pouze tepelné odpory pro více doporučených desek. Následující tabulka uvádí všechny běžně používané tloušťky zateplení v systému diffusheet® „k“:
| Tloušťka zateplení (mm) | Tepelný odpor R (m².K/W) |
|---|---|
| 40 | 0,80 |
| 60 | 1,20 |
| 80 | 1,60 |
| 100 | 2,00 |
| 120 | 2,40 |
Montáž a upevnění systému diffusheet® „k“
Systém diffusheet® „k“ je ekonomicky výhodný v případech, kdy není nutné příliš vyrovnávat podkladní stěnu (rovinnost zateplení). Samotné desky se na rovnou hladkou stěnu upevňují „na sucho“, pomocí k tomu určených speciálních hmoždinek, takže se nepoužívá žádný lepící tmel. To zachovává difúzní otevřenosti konstrukce.
Čtěte také: Kamenivo s otevřenou strukturou
- Nejběžnější variantou jsou kotevní hmoždinky pro zateplovací systémy ETICS s talířovými podložkami 60 mm. Desky Pavatex se z vnější strany kotví mechanicky do nosné dřevěné konstrukce.
- Nejběžnější způsob jsou průmyslové spony s použitím pneumatické sponkovačky. Používají se spony se širokým hřbetem 27 mm a průměrem drátu nejméně 1,8 mm. Tyto podmínky splňují spony Haubold BS 29000. Spony jsou vhodné zejména pod tenkovrstvou omítku.
- Druhou variantou jsou stavební vruty RAPI-TEC SK PLUS s hlavičkou min 14 mm a průměrem závitu 6 mm. Jejich použití není vhodné pod omítku, vhodnější jsou pro provětrávanou fasádu s obkladem.
- Třetí variantou jsou kotevní hmoždinky pro zateplovací systémy ETICS s talířovými podložkami 60 mm.
Jakékoliv větší nerovnosti, výrazné a zřetelné spáry jsou nežádoucí. Ve vzduchových kapsách vzniká proudění vzduchu, které negativně ovlivňuje tepelně izolační vlastnosti celého souvrství. Povrch není třeba vyrovnávat omítkou. Pro pohledovou úpravu exteriéru se ve většině případů používá vhodná difúzní tenkovrstvá omítka aplikovaná přímo na desky Pavatex. Na dřevovláknité desky Pavatex je možno aplikovat vhodné tenkovrstvé omítky zcela běžným způsobem. Základní lepící malta v tloušťce min. 5 mm s výztužnou mřížkou se aplikuje přímo na povrch. Pokud by se na fasádu použil obklad na provětrávané vzduchové mezeře, potom by se pochopitelně pronikavě snížily hodnoty difúzního odporu (předpokládaná ekvivalentní difúzní tloušťka omítky je Sd=0,33 m), tj. zvýšila by se propustnost stěny pro vodní páru. Nosnou konstrukcí obvodového pláště konstrukce je konstrukce vytvořená z dřevěných hranolů. Z vnitřní strany jsou na nosnou konstrukci připevněny parobrzda a vnitřní předstěna na laťovém roštu. Prostor mezi nosnou konstrukcí obvodového pláště a laťovým roštem je vyplněn prodyšnou vláknitou tepelnou izolací. Zateplovací systém Weber - diffusheet je tvořen dřevovláknitými izolačními deskami, které jsou k nosné konstrukci připevněny pomocí vrutů, sponek nebo hmoždinek. Základní vrstva se provádí hmotou webertherm clima LZS 750 se skleněnou síťovinou webertherm 117 nebo webertherm 131. Základní vrstva se provádí v tloušťce 5 až 6 mm. Stěrková hmota webertherm clima LZS 750 nejprve hladkou stranou vetře do povrchu dřevovláknité desky. Následně se ze stěrkové hmoty pomocí zubového hladítka s půlkulatým zubem 10 mm vytvoří vlny. Do vytvořených vln se osadí skleněná síťovina tak, že bude cca. 4 mm nad povrchem dřevovláknité desky. Po mírném zatuhnutí vytvořených vln se doplní stěrková hmota webertherm clima LZS 750 tak, že bude vytvořená rovnoměrná vrstva a skleněná síťovina bude celoplošně pokryta stěrkovou hmotou. Povrch základní vrstvy se uhladí nerezovým hladítkem.
Společnost Insowool důrazně upozorňuje na možnost ohrožení funkční spolehlivosti, životnosti a regenerační schopnosti difúzně otevřených konstrukcí zateplení obvodových stěn v systému diffusheet® „k“ v případě, že se neprovede řádné stavebně fyzikální posouzení celého souvrství stávající stěna + diffusheet® „k“. Rovněž je třeba věnovat zásadní pozornost mechanickým vlastnostem stěny z hlediska únosnosti kotevních prvků, jímž je konstrukce zateplení k zateplované stěně přichycena. Zásadně je třeba používat pouze doporučené typy dřevovláknitých desek, a to s ohledem na jejich tepelné a vlhkostní charakteristiky (např. hydrofobizaci aj.). Použití jiných než doporučených materiálů a doporučených technologických postupů (např. způsobů upevňování) může vést ke znehodnocení funkčnosti systému diffusheet® „k“. Zdánlivě podobné materiály mohou mít některé fyzikální vlastnosti značně odlišné.
Doporučení pro difúzně otevřené a uzavřené systémy
Při stavbě dřevostavby, kde použijete standardní 16cm izolace ve stěnách a jako vnější izolaci dáte třeba 5 cm EPS, špatně prolepíte parotěsnou folii - je to přesně tento případ - rosný bod bude právě ve stěně. Proto ne nadarmo se říká - co nejtenčí nosné stěny a co největší vnější izolace. U difuzně otevřené stěny dochází k jisté regulaci vlhkosti v interiéru, ale zvyšující CO2 musíte vyvětrat. U difuzně uzavřené konstrukce bude vždy levnější, precizní prolepení parotěsu je ale nutnou podmínkou. Pokud zvolíte difuzně otevřenou skladbu, pak volte prověřenou, nejlépe certifikovanou skladbu (Insowool, Steico). Trváte-li na pasivu s difuzně otevřenou stěnou, volte kombinaci DHF+minerální fasádní vata (NF333 apod.).
Pro ilustraci máme příklad velice dobře izolující minerální izolace pro provětrávané fasády Isover Fassil NT. Je nutné si uvědomit i to, jak větraná fasáda funguje a klást si otázky, jak se tepelná izolace v konstrukci chová, co na ni působí, jak se mění její parametry vlivem působení všech ovlivňujících faktorů a podobně. Na tyto otázky se obecně odpovědět nedá, vždy je nutno každý případ individuálně posoudit. V souladu se současnou normou ČSN 73 0540, ke které se vztahují i předpisy zakotvené v zákoně 177/2006 Sb. ze dne 29. 10. 2006. Standard našich dřevostaveb jsme postavili na třech úrovních lišící se použitou technologií resp. skladbou obálky domu. Standardní systém, nelišící se od běžné konkurence. Základem je dobře známá polystyrenová fasáda a parotěsná folie na vnitřním líci stěny (pod instalační předstěnou). Standardně obsahuje stěna 24 cm izolantu, na přání samozřejmě více. Certifikovaný systém, bez parozábran, výtečná letní i zimní tepelná stabilita. Masivní dřevěné panely vždy v difůzně otevřené skladbě jsou hudbou budoucnosti. Výborné vlastnosti ve statice a akustice, možnost nahradit konstrukční kvalitu pohledovou. Tyto difúzně otevřené konstrukce nelze zvenčí obalit měně propustným zateplovacím systémem, který v sobě kombinuje např. polystyren.
Produkty pro otevřené fasády
Na trhu je dostupná řada produktů pro otevřené fasády, které zajišťují ochranu tepelné izolace a dlouhou životnost konstrukce. Příkladem jsou difuzně otevřené, UV-stabilizované pásy k ochraně tepelné izolace, které zůstávají trvale suché a jsou vhodné pro všechny typy provětrávaných fasád s otevřenými spárami.
- DELTA FASSADE 20: Difuzně otevřený, UV-stabilizovaný pás k ochraně tepelné izolace.
- DELTA FASSADE 20 PLUS: Difuzně otevřený, vysoce UV-stabilizovaný fasádní pás k ochraně tepelné izolace se samolepícími okraji na obou stranách pásu.
- DELTA FASSADE 50: Difuzně otevřený, vysoce UV-stabilizovaný fasádní pás k ochraně tepelné izolace.
- DELTA FASSADE 50 PLUS: Difuzně otevřený, vysoce UV-stabilizovaný fasádní pás k ochraně tepelné izolace se samolepícími okraji na obou stranách pásu.
- DELTA FAS CORNER: Pružné plastové rohy zajišťující u dřevěných rámových konstrukcí spolehlivé vzduchotěsné a vodotěsné detaily.
Tyto produkty hrají klíčovou roli v udržení optimálního vlhkostního režimu a tepelné stability difuzně otevřených fasád.
tags: #otevřená #fasáda #sss #co #je #to
