Tepelné vlastnosti starších tvárnic a moderní řešení zateplení

Při posuzování tepelných vlastností stěn starších domů je důležité si uvědomit, že normy a technologie se neustále vyvíjejí. Co bylo považováno za standard před několika desítkami let, již nemusí odpovídat současným požadavkům na energetickou úspornost a komfort bydlení.

Vývoj požadavků na tepelnou ochranu budov

Požadavky na součinitel prostupu tepla (U) pro vnější stěny budov se za posledních 50 let zpřísnily přibližně šestkrát, z toho za posledních deset let asi dvakrát. První norma zabývající se tepelně technickými vlastnostmi byla platná od roku 1949. Do roku 1964 hodnoty tepelného odporu stěn vycházely z etalonu stěny z plných pálených cihel. Současná norma (ČSN 73 0540-2:2007) doporučuje pro obvodovou stěnu hodnotu U = 0,25 W/(m²·K).

Charakteristika starších tvárnic

Pokud jde o domy postavené před 30 lety, například z pórobetonových tvárnic typu Ytong, je třeba si uvědomit, že tehdejší výrobky zdaleka nedosahovaly takových tepelně izolačních vlastností jako současně nabízené lehčené materiály. Pro starý pórobeton lze očekávat hodnotu součinitele prostupu tepla U v rozmezí 0,6 až 0,75 (W/m²·K). Toto rozmezí významně pokulhává za doporučenou hodnotou 0,25 (W/m²·K) pro obvodovou stěnu.

Pro ilustraci, střední hodnota součinitele tepelné vodivosti tvárnic starší výroby dle ČSN 73 0542 z roku 1977 se pohybuje od 0,24 do 0,36 W/m·K. Pro střední hodnotu součinitele tepelné vodivosti tvárnic starší výroby vychází přibližná hodnota součinitele prostupu tepla stávající stěny na hodnotu U = 0,567 W/m²·K.

Takové stěny z plných cihel a vlastně všechny stěny z doby před 30 lety je prostě vhodné zateplit. Jinými slovy, stěna z plných cihel o tloušťce menší než asi 190 cm již nevyhovuje současné normě.

Čtěte také: Tepelná roztažnost a dřevěné konstrukce

Moderní zdicí materiály a jejich tepelné vlastnosti

S vývojem požadavků na stěnové konstrukce se také začíná měnit tvar cihel. Od plných cihel se přešlo k příčně děrovaným cihlám a následně k velkoformátovým cihelným blokům. V 90. letech přichází cihla „současného“ typu Therm se suchou styčnou spárou mezi jednotlivými cihelnými bloky. Broušené cihly, které mají zbroušené ložné plochy, se začaly objevovat v Německu v první polovině 90. let.

Cihly s integrovanou izolací

V současnosti jsou na trhu dostupné cihly, které jsou vhodné i pro jednovrstvé konstrukce obvodových plášťů pasivních domů. Jednou z možností pro stavbu obvodových zdí i příček je volba některé z pálených cihel, jejíž dutiny jsou vyplněny minerální vatou nebo polystyrenem. Tyto broušené cihly umožňují velmi přesné zdění, což snižuje spotřebu spojovací malty, případně polyuretanového lepidla.

Mezi základní přednosti tohoto materiálu patří kombinace výhod klasické cihly a izolační výplně. Výhody pálené cihly (např. Porotherm T Profi s minerální vatou) zastupuje pevnost a únosnost, ochrana proti hluku a požáru, optimální regulace vlhkosti či schopnost dobré akumulace tepla a chladu. V dutinách vložená izolace zajišťuje vysokou tepelnou ochranu, a protože je vlastně součástí cihly, můžete se spolehnout i na stálost jejích parametrů. Společnost Wienerberger, která cihly Porotherm vyrábí, poukazuje na záruku téměř neomezené životnosti stěn, stejně jako na výborné tepelněizolační vlastnosti tohoto zdiva. Optimální akumulace stěn v zimě brání rychlému chladnutí a v létě naopak pomáhá zabránit přehřátí vzduchu uvnitř domu, což ovlivňuje kvalitu bydlení. Hodnoty prostupu tepla pro zdivo tloušťky 50 a 44 cm u těchto cihel bezpečně splňují limity pro výstavbu pasivních rodinných domů.

Další varianta izolační cihly představují produkty Heluz Family 2 in 1. Ty jsou vyplněny polystyrenem v sypké formě, který slouží pro snížení přenosu tepla sáláním mezi jednotlivými žebry cihel oddělených vzduchovými dutinami a minimalizuje přenos tepla prouděním vzduchu. Díky snížení přenosu tepla sáláním se dosahuje zlepšení tepelněizolačních vlastností zdiva.

Nepálené tepelně izolační tvárnice

Chcete-li místo pálených cihel stavět raději z nepálených tvárnic, nemusíte už dále zateplovat. Například do výrobků z řady Ytong Lambda YQ, což jsou tvárnice z obvyklé směsi vápna, písku, cementu a dalších přísad, je totiž izolace na bázi polystyrenu už vložena. Výrobce (Xella) je doporučuje i pro stavbu pasivních domů nebo domů s téměř nulovou spotřebou energie. Obecně se u termoizolačních tvárnic a cihel udává jako jeden z argumentů pro jejich použití i rychlost výstavby, protože není nutné dělat dodatečné zateplení zdiva.

Čtěte také: Dřevěný obklad: tepelná úprava

Liaporbetonové tvárnice

Mezi materiály s velmi dobrými tepelně izolačními schopnostmi se do popředí zařadily tvárnice s vnitřní výplní pěnovým polystyrenem. V rozměrných blocích z liaporbetonu je „uvězněna“ vložka z tvrzeného stabilizovaného samozhášivého polystyrenu (styroporu). Tyto tvárnice jsou určeny pro jednovrstvé obvodové nosné i výplňové zdivo o tloušťce 300 mm, jsou vhodné pro stavby s požadavkem na vysoký tepelný odpor a tepelnou akumulaci stěny při zachování malé tloušťky obvodového zdiva. Zdivo z takových tvárnic je výhodné pro stavby vesnických rodinných domů i městských vilek a činžáků. Samy stěny nadívaných tvárnic mají vynikající tepelně izolační vlastnosti. Speciální technologií vzniknou v betonu mezery snižující hmotnost tvárnic a zejména zlepšující tepelně-izolační vlastnosti. Ještě výrazněji se na vlastnostech tvárnic projeví obsah keramické složky - Liaporu.

Zdivo z tohoto materiálu dosahuje velice nízkého součinitele tepelné vodivosti; ta se pohybuje u tvárnic v nejnepříznivějším případě kolem hodnoty 0,77 W·m⁻¹·K⁻¹ (znamená to, že schopnost tepelně izolovat je i u „těžkých“ tvárnic zhruba čtyřikrát lepší než je tomu u cihel). Většinou se spíš setkáme s tvárnicemi se součinitelem tepelné vodivosti kolem 0,15 W·m⁻¹·K⁻¹.

Zateplení stávajících staveb

Zateplení budovy je důležitým předpokladem pro snížení tepelných ztrát, a tím pádem pro dosažení požadovaných úspor energie. Po doplnění obvodových stěn polystyrénem s tloušťkou 10 cm a součinitelem tepelné vodivosti λ = 0,043 W/m·K poklesne součinitel prostupu tepla na hodnotu U = 0,245 W/m²·K. Tato hodnota pak odpovídá doporučené hodnotě podle ČSN.

Lze předpokládat, že dodatečná tepelná izolace polystyrénem sníží spotřebu tepla na vytápění nejméně o 20 %, požadovaných pro získání dotace podle programu “Zelená úsporám“.

Mýty o zateplení a "dýchání" domu

Mýtus, že zateplení domu je špatné, se nezakládá na pravdě. Naopak zateplení domu hodně snižuje riziko kondenzace vodní páry a vzniku nežádoucích plísní. Ke kondenzaci, respektive k následnému vzniku plísní na vnitřním povrchu obvodových konstrukcí, dochází nejčastěji právě u nezateplených domů s malou tloušťkou obvodové konstrukce. Obvodové zdivo v zimě promrzá a studený vzduch se sráží s teplým vzduchem, který proudí z interiéru směrem do exteriéru. Vzduch je nasycen vodní parou, která kondenzuje uvnitř konstrukce nebo dokonce na povrchu. Tomuto jevu se říká rosný bod. Ideální místo pro vznik plísně. Rizikovými místy jsou rohy stěn, ostění a nadpraží oken, okolí parapetů, místa napojení vodorovných a svislých konstrukcí apod.

Čtěte také: Jak souvisí součinitel tepelné vodivosti (λ) s kvalitou izolace Isover?

Naopak vnitřní povrch konstrukce opatřené vnějším zateplovacím systémem je výrazně teplejší, a proto k nežádoucí kondenzaci ve zdivu a ke vzniku plísní nedochází. Rosný bod je posunut pryč z obvodové konstrukce směrem do prodyšné fasádní izolace nebo až na hranici fasádní omítky.

Pokud ale stěny zateplíme pěnovým polystyrénem, který je velmi má uzavřené póry a je oproti zdivu relativně málo propustný pro vodní páru, pak skutečně může vzniknout problém. Souvisí to s tím, že ve směru zevnitř ven teplota ve zdivu klesá a v určitém místě pak může být teplota tak nízká, že dojde ke kondenzaci vodní páry obsažené ve vzduchu. Nejvýrazněji se efekt projeví, pokud se použije jen tenká vrstva PS na dobře izolující stěnu. Pokud například „vylepšíme“ stěnu z tvárnic Ytong 30 cm přidáním 6 cm PS. Teplota na rozhraní PS a Ytongu bude (při venkovních teplotách pod nulou) pod rosným bodem a díky tomu, že Ytong je dost pórovitý, zde může v průběhu zimy nakondenzovat značné množství vlhkosti. Při poklesu venkovní teploty pod -16°C zde dokonce zkondenzovaná vlhkost zmrzne, což může mít za následek poškození zdiva! Nejlépe se problémům s kondenzací vlhkosti vyhneme, když použijeme silnější vrstvu tepelné izolace a méně tepelně izolující stěnu. Dnes je například oblíbená kombinace Porotherm 24 CB + 16 cm PS. Z obrázku je vidět, že teplota na rozhraní PS a zdiva je vysoko nad rosným bodem i při -12°C.

Moderní trendy v oblasti energeticky úsporných objektů skutečně požadují těsnou obálku budovy. V dnešní době už máme k dispozici prodyšné (difúzně otevřené) fasádní izolace se skvělými tepelně izolačními vlastnostmi (hodnota lambda). Např. TPD PUR desky - zateplovací systém NEW Therm, kde lambda je 0,022 W/mK, patří mezi špičku fasádních tepelných izolací. Navíc je ještě prodyšný a neuzavírá prodyšnost obvodové konstrukce.

Volba izolačního materiálu

Pro zateplení fasády je klíčové zvážit vhodnost izolantu. Pokud se plánuje oprava stávající fasády, zateplení je určitě doporučené. Pro dům s pórobetonovými tvárnicemi starší výroby (před 30 lety) lze po provedení zateplení stěn očekávat úsporu velmi hrubým odhadem kolem 10 % až 15 %.

Doporučená tloušťka zateplení zdiva těchto vlastností je 8 až 10 cm izolantu na bázi EPS. Z pohledu zajištění možnosti difúze vodní páry z konstrukce se rozhodně nic nezkazí izolantem na bázi děrovaného šedého EPS s reflexní vrstvou. Systémy pro tento děrovaný izolant mají obvykle vysoce prodyšná lepidla i omítkový systém. Tloušťka izolantu tedy může být o něco nižší.

Při výběru materiálu, ze kterého budeme stavět, potřebujeme znát nejen rozměry stavebních prvků, ale také jejich vlastnosti. U cihelných bloků tedy sledujeme tepelně-izolační vlastnosti, hlavně tzv. součinitel prostupu tepla.

Schopnost obvodové stěny izolovat teplo uvnitř objektu je vyjádřena veličinou označovanou písmenem U, jako součinitel prostupu tepla, vyjadřovanou v jednotkách W/(m²·K). Srovnejme si např. kamenný dům s kamennou stěnou tloušťky 1 m, ta má hodnotu součinitele prostupu tepla U = 1,86 W/(m²·K). Oproti tomu stěna z cihel plných o tloušťce 80 cm, která dosahuje hodnoty součinitele prostupu tepla U = 0,81 W/(m²·K). Stěna z cihel dosahuje v tomto případě mnohem lepších hodnot, při menší tloušťce stěny. Norma (ČSN 73 0540) přitom doporučuje pro obvodovou stěnu hodnotu U = 0,25 W/(m²·K). Např. takový fasádní bílý polystyren EPS 70F o tloušťce 16 cm má hodnotu součinitele prostupu tepla U = 0,24 W/(m²·K). Pokud nechcete mít z oken střílny a chcete, aby vám do místnosti proudil dostatek denního světla, můžete použít fasádní PUR desky (NEW Therm system), kde hodnota U = 0,23 W/(m²·K) je už u tloušťky 9 cm u PUR desky. Je tedy na první pohled jasné, že jen na základě tloušťky stěny nelze říci, jaké tepelně-technické vlastnosti stěna má.

Tabulka srovnání tepelných vlastností vybraných materiálů

Poznámka: Hodnoty součinitele prostupu tepla U a tepelného odporu R jsou vzájemně převrácené (U = 1/R). Čím nižší U, tím lepší izolační vlastnosti.

Další aspekty zateplení

Při zateplení fasády domu a při výměně starých netěsných oken za nová, velmi těsná, většinou plastová okna dochází ke snížení celkové průvzdušnosti obálky budovy. Nastává snížení paropropustnosti obvodové konstrukce. Větrat lze několika způsoby. Nejběžnější je větrání okny a dveřmi. Ideálně větrejte ráno a večer po dobu 20-30 minut. Avšak tato metoda není vždy zcela optimální ve vztahu k požadovaným úsporám (dochází při něm k tepelným ztrátám, kterým se jinými opatřeními snažíme naopak zabránit). Lepším řešením je systém řízeného větrání se zpětným získáváním tepla z odpadního vzduchu (rekuperace).

Správným přilepením polystyrenu, kotvením a vytvořením dostatečné armovací základní vrstvy lze předejít nepříznivým vlivům, jako jsou černé plísně, které se tvoří na styku s obvodovou konstrukcí. Fasádu vždy zateplujte podle technologického předpisu výrobce zateplovacího systému. Dodržujte systémové řešení.

Pokud je stávající fasáda v pořádku a nevykazuje žádné statické problémy, tak se můžete pustit do přizateplení. Důležité je zjistit vhodný typ kotvy a hmoždinky pro daný typ izolantu a zjistit kotvící délku.

tags: #tepelné #vlastnosti #stěn #starší #tvárnice

Oblíbené příspěvky:

• Více o renovaci interiéru svépomocí se dozvíte v našem článku.
• Vlastnosti a využití půlkulatých palubek
• Moderní a odolná stěrka do kuchyně
• chytré a ekologické řešení zpevnění ploch
• Odstíny krycích barev na dřevo