PergolyPředstěna pro hydroizolaci a pálené cihly: Komplexní průvodce
Pálená cihla je nejrozšířenější stavební materiál a patří mezi nejstarší stavební prvky, který se využívá v různých formách tisíce let. Všechny ostatní materiály jsou s ní srovnávány, proto je dobré se podívat na její tepelně izolační vlastnosti a využití v kontextu moderních stavebních požadavků, včetně hydroizolace a nízkoenergetického standardu.
Historie a výroba pálených cihel
Nejstarší formou cihel jsou tzv. vepřovice - sušené cihly s příměsí pilin nebo slámy. Vepřovice mají za sebou přes 10 tisíc let používání, u nás jejich zapojení do stavebního procesu probíhalo až do 20. století.
Cihla plná pálená - CPP
Pálená cihla se vyrábí z cihlářské hlíny, která se po nařezání vysouší 2-3 dny v sušárně na vlhkost do 2 %. Následně se cihla dostává do vypalovací pece, kde stráví v teplotě mezi 700 a 1000 °C jeden až dva dny. Po vypálení jsou cihly roztříděny, v některých případech se ještě povrchově upravují (impregnace, glazura).
Z plných cihel se nejčastěji staví nosné stěny (300 nebo 450 mm) a příčky (75 nebo 150 mm). U starších staveb bývají ve spodní části budovy stěny mnohdy výrazně silnější.
Rozměry cihly PP a hlavní vlastnosti
Cihla má rozměr 290 x 140 x 56 mm, skladebný rozměr (s omítkou a maltou) je 300 x 150 x 75 mm. Cihly se skládají na vazbu, která zajišťuje stabilitu konstrukce.
Čtěte také: Instalace sádrokartonové předstěny krok za krokem
Další formy klasické cihly
Kromě celých cihel se používají také v různých odvozených rozměrech:
- „devítka“ - 3/4 cihly = 9″ - také „tříčtvrtka“
- „půlka “ - 1/2 cihly
- „kvantlík“ - 1/4 cihly - také „čtvrtka“
- „pásek“ - 1/2 cihly rozpůlené po délce
Vlastnosti pálených cihel
Pálená cihla v současném stavebnictví nedosahuje tak dobrých vlastností jako u moderních materiálů, i přesto má stále své využití - na chatách, chalupách, při rekonstrukcích apod. Mezi její klíčové vlastnosti patří:
- modulový formát
- estetický vzhled
- dobře akumuluje teplo
- dobrá pevnost
- ekologické řešení - přírodní materiál
- dobře izoluje zvuk
- vysoká požární odolnost
Plné a pálené cihly patří k tradičním stavebním materiálům s dlouhou životností a širokým využitím. Plné cihly se hodí všude tam, kde je potřeba vysoká únosnost a odolnost vůči vlhkosti. Jsou ideální pro nosné i nenosné zdivo, komíny, sokly, klenby nebo historické rekonstrukce. Díky své pevnosti a trvanlivosti představují ověřenou volbu pro hrubé stavby, které mají sloužit desítky let.
Druhy cihel a jejich tepelněizolační vlastnosti
V průběhu času se zvyšovaly ceny energie a nároky na tepelný komfort, což vedlo k používání děrovaných cihel nebo tvárnic s dutinami. Běžně se setkáváme s celou řadou různých typů cihel i tvárnic.
NF - Normalformat
Normalformat je mezinárodně standardizovaná jednotka pro děrované cihly, které se využívají ve střední a východní Evropě. Rozměr NF je 250 x 120 x 65 mm.
Čtěte také: Sádrokartonové předstěny a podhledy svépomocí
WF - Waalformat
Waalformat je mezinárodně standardizovaná jednotka pro lícové cihly. Tento typ cihel se používá nejčastěji v západní a severní Evropě, ale je oblíbený také v České republice. Rozměry WF jsou 210 x 100 x 50 mm.
Lícové cihly ražené
Ražené cihly se vyrábí oproti klasické CPP ražením hlíny do speciálních forem. Cihla má díky tomu ze všech 4 stran vzor, který vynikne v každém interiéru. Z lícovek se nejčastěji realizuje oplocení, komíny, krby, ale také interiérové zídky. Nasákavost ražené lícovky je do 18 %.
Cihly klinker
Klinkery mají nasákavost do 6 % a jsou vyráběny strojově. Tři strany jsou pohledové, jedna je pak hladká. Dobře zvukově izolují.
Moderní tepelněizolační cihly
Podstatně vyšší tepelný odpor moderních cihel je dán tím, že průřez materiálu, který teplo vede, je podstatně menší a dráha, po níž je teplo vedeno (účinná tloušťka), je mnohem delší. V dutinách se teplo přenáší ze stěny do vzduchu a ze vzduchu do stěny a díky malým rozměrům dutin je zde konvekční přenos málo účinný. Tepelný odpor takové cihly je přibližně R = 3,5 při tloušťce 44 cm a povrchová teplota takové stěny je téměř 19°C při teplotě 20°C v místnosti.
U těchto tzv. dutinkových cihel jsou v konfliktu požadavek na izolační schopnost a na pevnost v tlaku (únosnost). Platí, že čím více je v cihle vzduchu, tím lépe izoluje, ale současně tím nižší je její pevnost. V objemu cihly už zkrátka není dost materiálu, který by nesl tíhu domu. Požadujeme-li, aby nosná stěna současně velmi dobře izolovala, je obvykle levnější postavit nosnou zeď tenčí, z cihel s vyšší únosností. Tuto stěnu pak doplnit vnějším zateplením. Používat dobře izolující tvárnice s tloušťkou 40 cm a více bývá zbytečně drahé.
Čtěte také: Jak správně namontovat sádrokartonové předstěny
Společnost HELUZ provedla test, který srovnával tepelněizolační cihly s vnější lehčenou jádrovou omítkou a cihly se zateplením. Výsledek je zřejmý: Na novostavbu použijte tepelněizolační cihly, zateplení patří na panelák.
Cihly HELUZ Family 2in1 jsou unikátní a díky integrovanému polystyrenu speciálně vyvinutou technologií bez dodatečných pojiv se zvýšily tepelněizolační vlastnosti cihel o 40 %. Došlo též ke zlepšení tepelněizolačních parametrů ve všech směrech a zachovala se difuzní otevřenost. Cihly s integrovaným polystyrenem mají ideální poměr mezi součinitelem tepelné vodivosti, objemovou hmotností a měrnou tepelnou kapacitou, což zajišťuje minimální nároky na vytápění domu v zimě, kdy se dům rychle vytopí a pomalu vychládá. Naopak v létě při horkých dnech obvodové zdivo z těchto cihel brání přehřátí interiéru. Přirozená difúze vodní páry je zajištěna díky technologii vyvinuté společností HELUZ cihlářský průmysl v.o.s. Vodní páry se v konstrukci nehromadí, můžou volně procházet, což je základním předpokladem pro trvanlivost konstrukce.
Tepelněizolační vlastnosti stavebních konstrukcí
V současnosti představuje kromě únosnosti (pevnosti) nejdůležitější vlastnosti obvodových stěn jejich tepelná izolace. Požadavky na jednotlivé druhy konstrukcí jsou stanoveny v ČSN 73 05 40-2. V současné době se však již připravuje nová vyhláška, kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při spotřebě tepla v budovách. V dnešní době se v hojné míře používají zateplovací systémy nebo sendvičové konstrukce s tepelnou izolací na bázi pěnového polystyrénu na úkor jednovrstevného zdiva.
Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla U
Tepelný odpor udává, jaké množství tepla prochází jedním čtverečním metrem konstrukce určité tloušťky v každé vteřině, jestliže jsou na obou stranách této konstrukce jiné teploty. Tepelný odpor se projevuje i při površích konstrukce.
Současná stavební norma ČSN 73 0540-2 o tepelné ochraně budov, ale nepracuje s tepelným odporem R, ale s veličinou prostupu tepla U. To je de facto reciproční hodnota zmíněného R. Platí, že U se rovná zhruba 1/R. Čím menší je hodnota U, tím lepší jsou izolační schopnosti zdiva.
Například klasická pálená cihla o tloušťce 45 cm má velice malý tepelný odpor. Pokud to přepočteme na současnou normu, tak součinitel prostupu tepla U je pro plné zdivo o tloušťce 45 cm zhruba 1,3 (m2K/W).
Doporučenou hodnotu pro vnější svislé stěny bez problémů splňuje například jednovrstvové zdivo z cihelných bloků typu Therm o šířce 440 mm. Tento materiál dosahuje součinitele prostupu tepla kolem hodnoty U= 0,21 W(m2‧K) případně i nižší. Podobně jako v sousedních zemích (především v Německu a v Rakousku) se i u nás objevují cihelné bloky o šířce 500 mm, které mají součinitele prostupu tepla nižší než U= 0,16 W(m2‧K), což odpovídá tepelnému odporu R= 5,88 (m2‧K/W) nebo i lepšímu. Pakliže jsou dutiny vyplněny tepelně izolačním materiálem, je dosaženo až U= 0,11 W(m2‧K).
Tepelná akumulace
Výraznou vlastností cihelného zdiva je jeho tepelně-akumulační schopnost. Teplo akumulované v konstrukcích umožní i rychlé ohřátí vzduchu po nárazovém vyvětrání. Tepelná akumulace a setrvačnost nám zpříjemňují život i v přechodovém období, tedy zjara a na podzim, kdy jsou teplé dny a chladné noci.
Hlavní význam má akumulační schopnost v takzvaných pasivních domech, kde zabraňuje přehřívání a slouží k ukládání tepla ze slunečního záření do druhého dne.
Tepelné mosty
Tepelné mosty jsou místa, kudy může tepelná energie snadněji projít přes překážku, tady v případě staveb „utéci“ z objektu bez užitku. Tepelnými mosty uniká až několikanásobně větší množství energie než okolní, tepelně dobře izolovanou konstrukcí.
Mimo úniků tepla na vnitřním povrchu konstrukce - v interiéru - dochází ke snížení povrchové teploty, což může mít za následek další nepříznivé jevy, zejména vznik plísně. To bývá u nových staveb podpořeno používáním moderních velmi těsných oken, díky jejichž nízké infiltraci stoupá relativní vlhkost vzduchu v obytných místnostech. A čím vyšší je relativní vlhkost, tím mohou menší závady v konstrukci při nižší povrchové teplotě způsobit kondenzaci vlhkosti a být příčinou problémů s plísní.
Protože tepelné mosty mívají zpravidla zanedbatelné rozměry ve srovnání s ostatními plochami, bývají často (neprávem) podceňovány a přehlíženy. Jejich procentuální zastoupení je sice malé, ale jejich následky včetně navazujících nákladů (v lepším případě „pouze“ ve formě trvale zvýšených nákladů na topení) mohou být velice nepříjemné a drahé.
Hydroizolace a řešení vlhkosti u cihelných konstrukcí
V domě máme problémy se vzlínající vlhkostí od země. S tepelnými vlastnostmi, s celkovým tepelněizolačním řešením stavby a se způsobem provozu stavby souvisí vlhkost v prostorách stavby.
Vždy platí, že zateplovat by se mělo jen suché zdivo. To znamená před jakýmkoli zateplováním odstranit příčiny vlhnutí (například podříznout zeď a vložit izolaci). Pokud vlhké zdivo opatříme zvenku kontaktním zateplením (s vysokým difuzním odporem), problémy s vlhkostí se zaručeně zhorší. Vlhkost, která se až dosud odpařovala z vnějšku i zevnitř, může najednou odcházet jen z vnitřní strany. To vede k objevení nebo zvětšení "map" a někdy i k plísním. Takovéto problémy se mohou objevit i u zdí, které se před zateplením jevily jako suché.
Tři dny jsme penetrovali a natavovali hydroizolační pásy (Sklodek 40 - střední radon). V pondělí, kdy nastoupil zedník na založení prvního patra nám bylo sděleno, že máme teda dost malej hořák a že on přinese větší (museli jsme pár pásů dolepit, protože jsme to trochu netrefili a geodet určil vnitřní roh mimo připravenou hydroizolaci.)
Nízkoenergetické a pasivní domy
Pro splnění nízkoenergetického standardu je důležité celkové řešení domu, zdaleka to nezávisí jen na cihlách.
Co se týká cihel pro NED (nízkoenergetické domy) jsou v zásadě dvě cesty:
- masivní cihla (zejména vápenopísková cihla, betonová tvarovka, klasická pálená cihla, nepálená cihla) o malé tloušťce bez tepelně izolačních schopností a dostatečná tloušťka tepelné izolace, aby bylo v případě obvodové stěny dosaženo součinitele prostupu tepla U = 0,25 nebo méně (U = 0,15 - 0,2).
- cihla s tepelně-izolačními vlastnostmi (pórovitá cihla, pórobetonová tvárnice) a dostatečná tloušťka tepelné izolace (opět s dosažením U = 0,25 nebo menší).
První varianta je pro nízkoenergetický a pasivní domy vhodnější. Často se používá i varianta druhá - obvykle pro to ale není technický důvod. Poslední variantu, kdy se použije pórovitá cihla nebo pórobetonová tvárnice bez další tepelné izolace nedoporučujeme.
Požadavku na dostatečnou izolační schopnost (při rozumné tloušťce) jen stěží vyhoví zeď z jakýchkoli cihel či tvárnic. Proto je rozumné dimenzovat nosné zdivo jen podle statických požadavků a doplnit izolaci podle potřeby. Izolace může být provedena jako vnější kontaktní zateplení se stěrkovou omítkou. Případně může být vložena do prostoru mezi vnitřní zdí a venkovní přizdívkou, nebo mezi lehkou vnější fasádou.
U rodinných domů je často používaným řešením nosná dřevěná konstrukce, vyplňovaná izolací libovolné síly. Hmota pro akumulaci tepla je tvořena masivními podlahami a vnitřními příčkami a rovněž poměrně tenkou přizdívkou obvodových stěn z plných cihel (někdy nepálených).
Akumulační schopnost a izolační řešení u starých staveb
Dnes se s tímto typem stěny setkáme u některých starých staveb. Kámen má poměrně velkou tepelnou vodivost, proto ani součinitel prostupu tepla kamenných stěn nevyhovuje současným nárokům bez ohledu na tloušťku stěny. Při tloušťce 60 cm je R = 0,4 m2.K/W a díky tomu je povrchová teplota kolem 8°C. Při této teplotě již může docházet ke kondenzaci vlhkosti na stěně, což je velmi nepříjemné.
Kamenná stěna má díky své dobré tepelné vodivosti a velké objemové hmotnosti obrovskou akumulační schopnost. Ze zkušenosti víme, že v letním období bývá i při dlouhotrvajících vedrech ve starých kamenných domech příjemný chládek. V zimě nám ovšem vysoká akumulační schopnost této stěny přináší spíše problémy než užitek. Důvodem je nízká povrchová teplota.
Pokud stěnu z vnější strany zaizolujeme, situace se dramaticky změní. Tepelný odpor 15 cm minerální vlny je 9x větší než tepelný odpor původní kamenné stěny a prakticky skoro celý teplotní spád je na vrstvě minerální vlny. Teplota kamenné stěny je na vnitřním povrchu skoro 21°C a na vnější straně je skoro 19°C. Větší část tohoto akumulovaného tepla je tedy využitelná pro temperování místnosti při přerušení vytápění. Vidíme, že teprve díky dostatečně silné vrstvě tepelné izolace na vnější straně lze velkou akumulační schopnost kamenné stěny využít.
Beton má podobné tepelné vlastnosti jako výše zmíněný kámen, proto se betonové stěny dnes používají jen ve spojení s tepelnou izolací. Plná cihla má sice skoro 3x menší tepelnou vodivost než v předchozím příkladu uvedený kámen, ale opět nelze při rozumné tloušťce splnit požadavek normy na součinitel prostupu tepla. Akumulační schopnost stěny je o něco menší než u stěny kamenné. Při zaizolování z vnější strany je situace analogická jako u stěny kamenné. Podobně se chová stěna z vápenopískových cihel.
Akustické vlastnosti cihel
Cihla je i dobrým zvukovým izolantem, zejména v případě nižšího vylehčení a masivnější konstrukce. Stěny, jak vnitřní, tak obvodové, přispívají společně se stropními konstrukcemi a podlahami k dostatečnému tlumení hluku.
Komplexní cihelné programy
Samozřejmě v současnosti nevystačíme pouze s cihlami na zdivo. Specializované firmy nabízí komplexní cihelné programy, které zahrnují cihly a cihelné prvky, popřípadě v kombinaci s jinými materiály, v nejrůznějších formách. Programy zahrnují cihelné bloky pro obvodové zdivo, cihly pro vnitřní zdivo, doplňkové, speciální a okrasné tvarovky, stropní nosníky, stropní vložky, věncovky, překlady atd.
Nové materiály jsou za vyšší ceny, avšak přijatelné i pro stavebníky. Cihelná obvodová stěna vyzděná z kvalitních cihelných bloků vykazuje při tloušťce stěny 49 cm srovnatelné tepelně izolační vlastnosti, samozřejmě při použití tepelně izolační zdící malty na vodorovné spáry (svislé spáry na pero a drážky se nemaltují), jako obyčejné zdivo z plných cihel tloušťky 278 cm, při použití tepelně izolační omítky v tloušťce 3 cm bychom se již dostali na ekvivaletních 299 cm. Tato čísla jistě hovoří dostatečně jasnou řečí.
Cihelné programy jsou velice flexibilní, umožňují vytváření nejrůznějších tvarů podle představ a nebrání možným pozdějším změnám. Stejně tak cihelné programy jsou i ekologické, neboť se jedná o přírodní materiál zajišťující zdravé a příjemné prostředí. A i v případě, když stavba jednoznačně doslouží, může být cihelný materiál likvidován, aniž by zatěžoval již tak dosti namáhané životní prostředí - vždyť z volné přírody pochází.
Důležité konstrukční prvky a izolace
Stropy
Stropy představují zvláště u přízemních budov poměrně velkou plochu pro únik tepla a je proto dobré jim věnovat náležitou pozornost. Současná norma požaduje pro stropní konstrukce ještě lepší (nižší) hodnotu součinitele prostupu tepla než pro obvodové stěny. To vyplývá z toho, že pod stropem je polštář teplého vzduchu a také tím, že teplo ze vzduchu do stropu přestupuje ochotněji než do svislé stěny.
Podlahy
Podlaha je často podceňovanou částí obálky budovy. Nejspíš proto, že pod podlahou nemrzne. Je-li podlaha na terénu, je teplota pod podlahou uprostřed domu 5 až 10°C. To je ale stále velký rozdíl oproti vnitřnímu vzduchu. Je-li v podlaze topení s teplotou 30 až 40°C, je třeba podlahu izolovat o to důkladněji. Čím blíže obvodovým stěnám, tím více klesá teplota pod podlahou, těsně u okraje domu může být i pod nulou. Proto pro podlahy v pásu 1 m od rozhraní s venkovním vzduchem předepisuje ČSN 73 0540 stejné hodnoty jako pro obvodovou zeď. Na to bohužel projektanti často zapomínají.
U domů s radonovým rizikem se někdy v podlaze vytváří dutina, která je odvětrávána, aby se radon nedostal do domu. V takovém případě je nutno opět izolovat podlahu, jako by byla venkovní stěnou.
Novostavby lze také zakládat na patkách, takže podlaha je vlastně "ve vzduchu". Výhodou je to, že odpadne hydroizolace a izolace proti radonu, zanedbatelná není ani úspora za masivní základy, resp. základovou desku. Takovou podlahu je pak ovšem nutno izolovat stejně dobře jako venkovní stěnu.
Dodatečné zateplení podlah stávajících budov je problematické. Je třeba nejen vybourat starou podlahu, ale často i kanalizaci a vodovodní potrubí. Náklady spojené s takovouto rekonstrukcí obvykle silně převyšují energetickou úsporu. Částečným řešením je instalovat izolaci zvenku, pod úrovní terénu okolo základů, alespoň do hloubky 0,3 až 0,5 m. Nebo izolaci položit naplocho na terén okolo stěn, v pásu 0,5 až 1 m (např. pod okapový chodníček). Tím se sníží prochládání zeminy pod podlahou.
Pórobeton
Pórobeton je homogenní materiál s malými póry, s malou objemovou hmotností a poměrně nízkým součinitelem tepelné vodivosti ( = 0,20 až 0,15 W/m.K). V případě pórobetonu je jasné, že s rostoucím podílem dutinek bude klesat tepelná vodivost materiálu (což je dobré), ale současně bude klesat jeho pevnost (což je špatné). Další nevýhodou pórobetonu je jeho horší zvukově izolační schopnost.
Dřevo
Dřevo je výborný stavební materiál, který v sobě spojuje dobrou pevnost a poměrně nízkou tepelnou vodivost (při toku tepla kolmo k vláknům je = 0,18). S čistě dřevěnými stěnami se setkáme u starých roubených chalup stavěných v dobách, kdy neopracované dřevo bylo levné. Později se u dřevostaveb používalo dřevo ve formě trámů na nosnou konstrukci a prkna na opláštění obvodových stěn (v kombinaci s nějakým tepelně izolačním materiálem, nebo alespoň vzduchovou dutinou). Moderní dřevěné stěny s tepelnou izolací uvnitř mají při dané tloušťce stěny příznivější součinitel prostupu tepla než ostatní druhy stěn a proto se s oblibou používají v takzvaných nízkoenergetických domech. Na rozdíl od všech předchozích stěn je u dřevěné stěny možný únik tepla nejenom vedením, ale také infiltrací tj. prouděním vzduchu netěsnostmi.
Praktické zkušenosti ze stavby
Pondělí začalo dobře, založily se rohy Poritu, který pro nás slouží jako zakládací řada pod Vapis. A pak se nám značně zkazilo informací od druhého zedníka, že celý týden nemůže, protože má nějaké akce a nastoupí až další pondělí. V úterý pro změnu přijel zedník o 2,5h pozdě.
tags: #predstena #pro #hydroizolaci #cihla #palena #informace
