Požadované hodnoty tepelnětechnických vlastností u šikmých střech dle norem

Požadavky na tepelnětechnické vlastnosti stavebních konstrukcí a budov se neustále zpřísňují. Tato tendence je dána snahou o snížení spotřeby energie v budovách a dosažení minimálního podílu energie z obnovitelných zdrojů. Výstavba všech nových budov na území EU od 1. ledna 2021 by měla být s téměř nulovou spotřebou energie.

Revize norem a její důsledky

Revidovaná norma (STN 73 0540-2/Z1 z 8/2016) se vztahuje na projektovou dokumentaci, projektová a normalizovaná hodnocení energetické náročnosti budov, kde bylo vydáno stavební povolení po 1. lednu 2016. Nároky na budovy realizované od 1. ledna 2016 jsou v normě označeny jako doporučené a požadavky na budovy realizované po roce 2020 jsou stanoveny jako cílové doporučené.

Po 1. lednu 2016 u nás tedy z hlediska tepelné ochrany budov platí zpřísněné požadavky a normalizovanými jsou hodnoty, které platí pro ultranízké energetické budovy. Projektant je povinen splnění minimálních požadavků na energetickou hospodárnost budovy zahrnout do projektové dokumentace pro stavební povolení nebo pro povolení změny stavby.

Požadavky normy je třeba vnímat v širším kontextu a v souladu se závazky Slovenska vůči EU. Úspory v budovách se systémově řeší v rámci EU přibližně 10 let. Tepelnětechnická norma je závazná. Norma uvažuje o čtyřech obdobích (do 31. 12. 2012, od 1. 1. 2013, od 1. 1. 2016 a od 1. 1. 2021). Po formální stránce platí, že pokud nebudou splněny požadavky normy, nemělo by být vydáno stavební povolení.

Kritéria tepelné ochrany a energetické náročnosti

V nedávné minulosti se hlavním ukazatelem pro obvodové ochlazované konstrukce stala U hodnota (součinitel prostupu tepla). Nicméně tepelný odpor R je natolik zažitá veličina, že se stále používá. Tato hodnota se v našich i zahraničních technických předpisech posuzuje jako kritérium hodnocení tepelněizolační vlastnosti konstrukce. Kvantitativní hodnota (velikost) této veličiny se předepisuje v technické normě. Označuje se termínem normalizovaná hodnota tepelného odporu se symbolem RN. Nové budovy musí splňovat normalizované hodnoty tepelných odporů RN. Normalizované požadavky musí splnit i významně obnovované budovy.

Čtěte také: Komfort bydlení díky správné izolaci střechy

  • Rr1 - doporučená hodnota po 1. 1. 2016
  • Rr2 - cílová doporučená hodnota po 1. 1. 2021

Při nových budovách postavených po roce 2016 platí doporučené hodnoty Rr1 (pro ultranízké energetické budovy) jako normalizované (požadované) hodnoty. Hodnoty tepelných odporů konstrukcí se používají k deklarování vlastností stavebních konstrukcí a výrobků. Stavební konstrukce vyhovuje z hlediska tepelného odporu, pokud je vypočítaná hodnota tepelného odporu větší, nanejvýš se rovná požadované hodnotě RN (R ≥ RN).

Súčinitel tepelné vodivosti λ představuje důležité kritérium porovnávání kvality tepelných izolací. Udává, jak jednotlivé materiály vedou teplo. Pokud se vyžaduje určitá hodnota tepelného odporu konstrukce, její tloušťka bude tím větší, čím vyšší je hodnota součinitele tepelné vodivosti d = R · λ. Tepelný odpor vícevrstvových konstrukcí se stanoví za předpokladu, že vrstvy různých látek dokonale přiléhají a jsou kolmé na směr tepelného toku.

Zavedlo se označování vrstev konstrukce ve směru tepelného toku v zimním období, tedy zevnitř směrem ven. Takto se označovaly vrstvy v bývalých ČSN a STN. V evropských normách se připouští i číslování zvenku dovnitř. Zavádí se termín plošná tepelná vodivost se symbolem Λ, někdy alternativně i plošná tepelná propustnost (vrstvy, konstrukce). Má fyzikální rozměr ve W/(m2 . K). Z uvedeného vyplývá, že tepelný odpor vícevrstvé konstrukce se určí ze součtu tepelných odporů vrstev a nezávisí na tom, jak jsou vrstvy jednotlivých látek za sebou uloženy, protože jejich výsledný odpor je vždy stejný.

Specifické požadavky na šikmé střechy

Nejpřísnější kritéria v rámci nových požadavků se vážou na ploché a šikmé střechy se sklonem ≤ 45°. Právě střecha je totiž považována za nejkritičtější konstrukci domu, přes kterou spolu s obvodovými stěnami uniká 60 až 70 % tepla. Hodnota tepelného odporu R se v případě těchto typů střech zvyšuje z 4,9 (m2 . K)/W na 6,5 (m2 . K)/W.

Na základě poslední změny normy se hodnota U upravila pro ploché střechy z 0,10 na 0,15 W/(m2 . K). V závislosti od ceny stavebních materiálů, ceny stavebních prací, odměny za práci, inflace, očekávaného cenového vývoje, cen energie a pod. se na rok 2016 pro Slovensko stanovila optimální hodnota U pro obvodovou stěnu (0,209 W/(m2 . K)) a plochou a šikmou střechu (0,177 W/(m2 . K)).

Čtěte také: Kabeláž svítidel venkovního osvětlení

Pokud uvedené hodnoty přepočítáme na typickou tepelnou izolaci (bílý pěnový polystyren s tepelnou vodivostí 0,04 W/(m . K)), pak by se měla obvodová stěna zateplit tepelnou izolací s tloušťkou 193 mm a střecha izolací z polystyrenu s tloušťkou 394 mm. Standardem v případě zateplení obvodových stěn se v našich podmínkách stala izolace s tloušťkou 80 až 100 mm a při podkroví izolace s tloušťkou 200 až 250 mm. Tyto tloušťky jsou však z hlediska nové normy nedostatečné.

Sprísnění požadavků na izolační vlastnosti budov přináší na jedné straně snížení energetické náročnosti staveb a tepelných ztrát (čím nižší tepelné ztráty totiž budova má, tím větší je jeho energetická úspornost a nižší náklady na provoz) a na druhé straně lepší komfort života. Nedostatečná tloušťka tepelné izolace totiž není problémem pouze v zimě, když se dá redukovat dodatečným vytápěním prostoru, ale především v letních měsících, během kterých se podkrovní prostory s izolací tlustou 200 až 250 mm výrazně přehřívají.

Historický přehled norem pro tepelnou ochranu budov

Obvodové konstrukce mají vnitřní prostředí chránit před exteriérem. V našich klimatických podmínkách je jednou z důležitých vlastností interiérového prostředí teplota vhodná pro uvažovaný provoz. Proto jsou důležitou podmínkou tepelněizolační vlastnosti konstrukcí. Že je potřeba stavby v našich zeměpisných šířkách tepelně izolovat bylo známé již dříve. V učebnicích Pozemního stavitelství tento požadavek najdeme již v polovině minulého století. V té době byla za základ vzata cihlová stěna tl. 45 cm a tepelně izolační vlastnosti se vyjadřovaly ekvivalentní tloušťkou zdiva označovanou "e". Zdivo cihlové tl. 45 cm bylo vzato jako standard, který vycházel ze Stavebního řádu uzákoněného 10. 4. 1886 v němž se pravilo, že nosná zeď má tloušťku 45 cm, ledaže by byla kamenná, pak je minimální tloušťka 60 cm. Tento zákon byl několikrát novelizován, např. zákonem z 15.4.1919 o stavebních úlevách, kde byly povoleny nosné zdi o menších tloušťkách.

Norma ČSN 73 0540 z 12.12.1964 již uváděla požadavky na tepelné izolace, ty však vycházely z v té době obvyklého názoru, že cihlová zeď má být o tloušťce 45 cm, což odpovídá tepelnému odporu RN = 0,55 (m2.K)/W. Dle normy byla republika rozdělena na 3 teplotní pásma. V 60. letech byla ČSN 73 0540:1964 v roce 1977 nahrazena souborem 3 nových norem, a to na normu obsahující názvosloví, požadavky a kritéria (ČSN 73 0540), normu uvádějící vlastnosti materiálů (ČSN 73 0542) a normu s výpočtovými metodami (ČSN 73 0549).

Zároveň bylo vládním usnesením 182/1978 potvrzeno energetické kritérium 9,3 MWh/rok na normový byt o 200 m3 obestavěného objemu (tj. 46,5 kWh/m3 a nebo 130,2 kWh/m2 při konstrukční výšce 2,8 m). Tato norma postupně měla různé změny. Tato norma požadovala vyšší tepelné odpory konstrukcí a snížila kritérium celkové potřeby tepla na 7,3 MWh/200m3 za rok.

Čtěte také: Pochopení viskozity betonu

Následovalo nové vydání normy ČSN 73 0540, část 1 až 4 z května 1994. Vyhláška 291/2001 Sb. se opět vrací k měrné potřebě tepla, tentokráte na 1m3 a požaduje hodnoty v závislosti na geometrické charakteristice objektu v rozmezí od 25,8 do 46,7 kWh/m3 za rok. Tento požadavek přebrala norma 73 0540-2 z roku 2002. Za povšimnutí stojí, že se jedná o stejnou hodnotu požadavku jako v normě z roku 1992, tedy 10 let staré.

Z uvedeného přehledu je zajímavé vysledovat, že od roku 1992 se požadavek na potřebu tepla na vytápění na 1m3 za rok zpřísňuje velmi pomalu, stejně tak pomalu se zvyšují i požadavky na tepelně izolační vlastnosti stěn a střech, s výjimkou oken, kde se v roce 2002 výrazně zvýšil požadavek na maximální hodnotu součinitele prostupu tepla U. Dochází však ke zpřesňování požadavků a dochází i ke sledování dalších hodnot, které se dříve nesledovaly, např. povrchová teplota zvýšená o bezpečnostní přirážky (v závislosti na způsobu vytápění, akumulace konstrukce a umístění radiátorů) se nesmí přiblížit teplotě kritické (relativní vlhkost vzduchu v interiéru 60%).

Tabulka normových hodnot součinitele prostupu tepla UN,20 jednotlivých konstrukcí dle ČSN 73 0540-2:2007

Následující tabulka uvádí požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla stavebních konstrukcí pro budovy s převažující vnitřní návrhovou teplotou 18 až 22 °C včetně dle ČSN 73 0540-2:2007 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky.

V rámci zjednodušení předpisy parafrázujeme, což sice ubírá na jejich přesnosti, naopak nám to umožňuje tento přehled vůbec vytvořit. Pokud by někdo potřeboval přesné znění, je nutné se podívat do příslušných norem a vycházet nikoliv z tohoto článku, ale z příslušných předpisů. V rámci zjednodušení také neuvádíme všechny požadavky v citovaných normách obsažené, ale pouze některé a pouze z pohledu tepelných ztrát. Nelze říkat, že z pohledu tepelných izolací, neboť v tabulce jsou opominuty požadavky na tepelnou stabilitu místností, a to jak v letním, tak i v zimním období, dále na tepelnou jímavost podlahy apod.

Konstrukce Požadovaná hodnota UN,20 [W/(m2.K)] Doporučená hodnota UN,20 [W/(m2.K)]
Vnější stěna 0,30 0,20
Šikmá střecha se sklonem ≤ 45° 0,24 0,16
Plochá střecha 0,24 0,16
Strop a stěna nad částečně vytápěným prostorem 0,50 0,40
Podlaha a stěna částečně vytáp. 0,60 0,40
Okno, dveře aj. výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše z vytápěného prostoru do ext. 1,7 1,2
Šikmé střešní okno, světlík aj. šikmá výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše z vytápěného prostoru do ext. 1,7 1,2

Doporučení pro projektování a realizaci

Pokud si aktuálně stavíte dům, měli byste proto při jeho navrhování počítat už s doporučenými hodnotami. Rodinný dům není krátkodobá investice, a proto je vhodné investovat už nyní, než se později pouštět do další rekonstrukce, čímž se navýší náklady. Při zateplování se v takovém případě mění pouze tloušťka izolace, která přináší vyšší náklady.

Požadavky normy na potřebu tepla na vytápění ve většině případů nelze splnit kvalitně zaizolovanou obvodovou konstrukcí budovy (podlaha, stěna, střecha, okno). Je třeba uvažovat o nuceném větrání (vzduchotechnika s rekuperací, tedy se zpětným získáváním tepla z odpadního vzduchu).

Když mluvíme o úsporách energie, většinou myslíme na tloušťku tepelné izolace ve stěně či ve střeše. Čím více se zkvalitňuje tepelněizolační obálka budovy, tím negativnější vliv na tepelné ztráty mají tepelné mosty. Ten samý tepelný most před zateplením má menší negativní účinek než po zateplení. Za bezvětří nepředstavuje silný mráz z hlediska teplotechniky větší problém. Pokud se však mráz zkombinuje s větrem, situace se podstatně zhorší. Proto musí mít úsporná budova omezenou vzduchovou propustnost obvodové konstrukce.

Nejlepším a nejlevnějším řešením bývá prevence, tedy v případě stavebnictví důkladná příprava a dobrý projekt. V celoživotním cyklu stavby tvoří cena projektu z celkových nákladů 1 %, cena za výstavbu 19 %, zbytek, tedy 80 % nákladů, připadá na provoz budovy včetně její recyklace.

Dnes se zateplují fasády zateplené před deseti lety, když se na tloušťce tepelné izolace šetřilo. Nepoužila se tepelná izolace s potřebnou tloušťkou např. 180 mm, ale jen s tloušťkou 60 mm. Přitom fasádní polystyren, který má přibližně 80 % vliv na tepelněizolační vlastnosti budovy, tvoří přibližně jen 10 až 15 % z celkových investičních nákladů na zateplení fasády. Stavebník si často neuvědomuje, že investiční náročnost dodatečných oprav bude nakonec podstatně vyšší než počáteční investice.

tags: #pozadovana #hodnota #u #sikma #strecha #normy

Oblíbené příspěvky: