Prosincový seriál. Energeticky úsporné budovy

Problematika spotřeby energie, jejích zdrojů a energetických úspor je jedním z nejaktuálnějších témat, která naše společnost v průběhu posledních desetiletí průběžně řeší. Stále více stavebníků projevuje zájem o tyto otázky formou jasně formulovaných požadavků na ekologické stavění daných použitím specifických materiálů a technologií.

Prosincový seriál má za cíl přinést čtenáři základní orientaci v otázkách, které bezprostředně souvisejí s existencí lidského společenství, neboť snaha o energetické úspory nereprezentuje pouze problematiku energií, ale váže se na ni i široká řada problémů z oblasti ekonomické a především environmentální.

Seriál bude jako obvykle řazen do osmi témat:

Motivace energeticky úsporné výstavby.

Klasifikace energeticky úsporných budov a jejich charakteristika.

Energetické hodnocení budov.

Umístění stavby, výběr optimální lokality.

Architektonické a dispoziční řešení.

Principy návrhu obalových konstrukcí – základní požadavky.

Principy návrhu obalových konstrukcí – obvodové stěny, střechy.

Principy návrhu obalových konstrukcí – otvorové výplně.

Pokud vás budou zajímat další podrobnosti či budete potřebovat odpověď na některé otázky, pište na mail info@portalobydleni.cz. 

Prosincový seriál. Motivace energeticky úsporné výstavby

Problematika spotřeby energie, jejích zdrojů a energetických úspor je jedním z nejaktuálnějších témat, která naše společnost v průběhu posledních desetiletí průběžně řeší. 

Nejedná se pouze o lokální problémy jednotlivých států (i když i tyto specifické problémy jsou někdy velmi závažné a s obtížemi řešitelné), ale často jde o řešení otázek celosvětového charakteru, bezprostředně spjatých s existencí lidstva jako takového – viz například neustále diskutovaná otázka globálního oteplování.

Přitom snaha o energetické úspory nereprezentuje pouze problematiku energií, ale váže se na ni i široká řada problémů z oblasti ekonomické a především environmentální. Velká část technologií, které jsou v současné době využívány pro výrobu energie, bezprostředně souvisí s emisemi škodlivin, ať již se jedná o produkci CO2, NOx, prachových částic nebo nadměrnou produkci vodní páry.

Budovy, jejich výstavba, provoz, údržba a případná likvidace se podílejí na globální energetické spotřebě téměř jednou její polovinou. Je tedy zřejmé, že potenciál úspor v této oblasti je nesmírně vysoký a i při percentuálně poměrně nízkých úsporách lze ušetřit ohromná absolutní množství energie. Po dlouhou dobu se jednalo především o úspory docilované při vytápění budov. V souvislosti se stále se zvyšujícími požadavky na tepelněizolační kvality stavebních konstrukcí se do popředí dostává i problematika přípravy teplé vody, umělého osvětlení a dalších technologií, včetně výrobní energetické náročnosti budov.

Jedním ze stále výrazněji se uplatňujících motivů pro dosažení energetických úspor je cílená snaha o propagaci environmentální problematiky mezi širokou veřejností. Je stále více stavebníků, kteří svůj zájem o tyto otázky projevují formou jasně formulovaných požadavků na ekologické stavění, daném použitím specifických materiálů a technologií. Svoji roli zde bezpochyby sehrává stále populárnější a stále častěji se vyskytující hodnocení staveb metodikou LCA, což představuje environmentálně zaměřenou metodu hodnocení staveb po dobu jejich celého životního cyklu. Lze jen doufat, že v budoucnu se tento způsob hodnocení stane povinnou součástí dokumentace staveb. 

Snaha o snižování energetické náročnosti je patrná ve všech oblastech lidské činnosti, včetně snahy o efektivnější využití stávajících zdrojů energie a hledání nových energetických zdrojů, zahrnující i možnosti dlouhodobého vysoce efektivního uskladnění některých typů energie, například tepelné nebo elektrické.  

V globální snaze o dosažení energetických úspor je třeba vidět cílený proces se širokými důsledky především v oblasti environmentální, sociální, ekonomické i zdravotní. Pokud by se celosvětovou energetickou situaci nepodařilo v dlouhodobém horizontu uspokojivě vyřešit, dopady tohoto stavu by byly velmi nepříznivé pro celou lidskou populaci.

Zdroj: ČKAIT

Prosincový seriál. Klasifikace energeticky úsporných budov a jejich charakteristika

Základní klasifikace energeticky úsporných budov se provádí na základě jejich roční měrné spotřeby tepla na vytápění. Nejběžněji užívané členění rozděluje objekty do následujících kategorií:

-          nízkoenergetické domy

-          pasivní domy

-          nulové domy.

Nízkoenergetické domy jsou v souladu s TNI 73 0329 budovy, jejichž roční měrná spotřeba energie nepřesahuje hodnotu eA = 50 kWh/m2a. V některých evropských státech se lze setkat i se situací, kdy klasifikace nízkoenergetických budov je spojena s hodnotou jejich objemového faktoru budovy, to znamená s poměrem mezi plochou obalových konstrukcí budovy a jejím objemem (s rozměrem m2/m3). V těchto případech potom může být hraniční hodnota roční měrné spotřeby energie odlišná od běžně užívaného standardu. V rámci energetické úspornosti jsou nízkoenergetické domy kategorií „nejméně úsporných“ budov a jejich architektonické a konstrukční řešení se výrazně neodlišuje od standardních budov.  K dosažení této klasifikace stavby vede cesta přes kvalifikovaný architektonický a konstrukční návrh, spočívající především v optimalizovaném návrhu obalových konstrukcí budov, včetně fundovaného řešení tepelných mostů, optimalizaci otvorových výplní a v pasivním využití solárního záření. Při důsledném hledání optimálního řešení stavby jak z energetického, tak ekonomického hlediska lze tento druh stavby realizovat ve stejné cenové úrovni jako srovnatelný objekt v běžném energetickém standardu, v mezním případě by nárůst ceny neměl přesáhnout hodnotu 8–10 %. Vývoj nízkoenergetických domů v zahraničí je datován do sedmdesátých let minulého století, jejich výraznější rozvoj pak v celoevropském měřítku nastal v letech devadesátých.

Pasivní domy jsou objekty s minimalizovanou potřebou energie na vytápění, spojenou s minimalizovanou potřebou primární energie z neobnovitelných zdrojů. Pro bytové domy je podle české legislativy limitní hodnotou roční měrné potřeby tepla na vytápění hodnota eA = 15 kWh/m2a, pro rodinné domy pak eA = 20 kWh/m2a. Současně je požadována hodnota měrné potřeby primární energie na úrovni maximálně eA = 60 kWh/m2a pro rodinné a bytové domy a maximálně eA = 120 kWh/m2a pro ostatní budovy. Dalším požadavkem, společným pro všechny pasivní budovy, je dosažení celkové intenzity výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa na úrovni nejvýše n50 = 0,6 h-1. U tohoto typu budov se předpokládá optimalizovaný návrh obalových konstrukcí včetně otvorových výplní, mohutné tepelněizolační vrstvy a použití řízeného větrání s rekuperací. Očekává se, že v části zimního období budou tepelné ztráty budovy kryty pouze solárními a vnitřními tepelnými zisky a zdroj tepla bude využíván jen při nízkých venkovních teplotách. Cenový nárůst u pasivního objektu, který činí 15 až 20 % ceny srovnatelného objektu, se vykompenzuje úsporou energetických nákladů. První pasivní dům byl vystavěn v Německu v roce 1991, v poslední době lze však zaznamenat velmi výrazný nárůst realizací budov s touto energetickou klasifikací.

Nulové domy jsou objekty s maximální hodnotou roční měrné potřeby energie na vytápění na úrovni eA = 5 kWh/m2a. Tento typ budov má vybalancovány tepelné ztráty a tepelné zisky tím, že pracuje především se solárními a vnitřními tepelnými zisky a cíleně využívá řízeného větrání s rekuperací a dalších sofistikovaných zařízení, vedoucích k úsporám energie. Mimořádně kvalitně izolované obalové konstrukce budovy mají extrémní tloušťku tepelných izolantů, a proto se zdroje tepla využívá pouze ve zcela specifických situacích. Masové rozšíření tohoto typu objektů nelze v dohledné době očekávat.

Energeticky nezávislé domy jsou specifickou kategorií energeticky úsporných budov. Jedná se o budovy s velmi nízkou potřebou energie, které všechny energetické požadavky pokrývají z vlastních zdrojů, např. fotovoltaickou nebo větrnou elektrárnou s vhodným způsobem akumulace energie (elektrické akumulátory, tepelné zásobníky apod.). Realizace takovýchto budov je zdůvodnitelná především v lokalitách bez dostupných standardních energetických zdrojů.

Zdroj: ČKAIT

 

 

Prosincový seriál. Energetické hodnocení budov

Energetické kvality budovy lze v současné době hodnotit dvěma různými způsoby, podle dvou předpisů na dvou různých kvalitativních úrovních.

Hodnocení podle ČSN 73 0540-2/2011 je starší a jednodušší typ hodnocení energetické náročnosti budov, který se vztahuje ke stavebně architektonickému řešení budovy a pro tento účel využívá hodnotu průměrného součinitele prostupu tepla obálky budovy. Hodnocení se tedy týká pouze kvality obvodového pláště a tím vlastně nepřímo souvisí s potřebou energie na vytápění budovy. Tento způsob normového hodnocení lze doplnit energetickým štítkem obálky budovy a navazujícím protokolem. Při hodnocení je vyžadováno, aby vyčíslená hodnota průměrného součinitele prostupu tepla byla nižší nebo rovna normou požadované hodnotě tohoto součinitele Uem,N, kterou lze pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou mezi 18 °C a 22 °C (do této skupiny patří všechny stavby pro bydlení a většina občanských staveb) stanovit metodou referenční budovy jako hodnotu Uem,N,20 s pomocí  tabulky 5 citované normy. Pro ostatní případy norma udává podrobný postup pro určení hodnoty Uem,N.

Hodnocení podle vyhlášky č. 78/2013 Sb. vychází z požadavku Evropského parlamentu a Rady, formulovaného ve Směrnici o energetické náročnosti budov č. 2010/31/EU z roku 2010 – tato směrnice se obvykle označuje zkratkou EPBD II. V návaznosti na tuto evropskou směrnici byl novelizován zákon o hospodaření energií zákonem č.318/2012 Sb. a následně k němu byla vydána Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR prováděcí vyhláška o energetické náročnosti budov č. 78/2013 Sb. V duchu uvedených legislativních předpisů se požaduje, aby budovy byly navrhovány s téměř nulovou spotřebou energie a na nákladově optimální úrovni, přičemž se předpokládá, že převážná část energetické spotřeby budovy bude kryta z obnovitelných energetických zdrojů. Jedná se o komplexní energetické hodnocení budovy, které zahrnuje všechny energie, které vstupují k patě budovy - to znamená, že do hodnocení jsou zahrnuty mimo jiné i takzvané pomocné energie, což jsou například energie potřebné pro pohon čerpadel, ventilátorů nebo pro systémy měření a regulace. Předmětem výpočtového hodnocení jsou tyto ukazatele:

·         průměrný součinitel prostupu tepla,

·         celková primární energie za rok,

·         neobnovitelná primární energie za rok,

·         celková dodaná energie za rok,

·         dílčí dodané energie pro technické systémy vytápění, větrání, chlazení, úpravu vlhkosti vzduchu, přípravu teplé vody a osvětlení za rok.

I toto hodnocení vychází z metody referenční budovy. Neexistují proto žádné pevné numerické hodnoty, které by v rámci jednotlivých hodnocených kritérií měly být dodrženy.

Výpočtové řešení je obvykle doplněno energetickým štítkem budovy (včetně příslušného protokolu), který přehlednou grafickou formou shrnuje výsledky hodnocení. Protokol spolu se štítkem je součástí Průkazu energetické náročnosti budovy (PENB), který je povinnou částí projektové dokumentace stavby, případně je v souladu s legislativními ustanoveními požadován i pro již existující budovy. PENB zpracovává energetický specialista, který absolvoval předepsanou zkoušku u Ministerstva průmyslu a obchodu a je tímto ministerstvem registrován.

Ustanovení uvedené vyhlášky vstupují v platnost postupně, v plném rozsahu budou platit od roku 2020.

Zdroj: ČKAIT

Prosincový seriál. Umístění stavby, výběr optimální lokality

Výběr optimální lokality pro umístění stavby obvykle zásadním způsobem neovlivní výpočtovou hodnotu její energetické náročnosti a potřeby tepla. Pro tento výpočet se používají normové okrajové podmínky, které mají širší platnost a nerespektují, přesněji nemohou respektovat individuální lokální klimatické podmínky, které se naopak bezprostředně projeví na reálné hodnotě spotřeby tepla.

Klíčovými faktory, které ovlivňují reálnou energetickou náročnost budovy, jsou skutečná teplota vnějšího vzduchu a rychlost a intenzita větru. Tyto klimatické parametry se mohou lišit v rozmezí několika stovek nebo i desítek metrů, a proto určení ideální lokality pro budovu s ohledem na lokální klimatické podmínky je považováno z energetického hlediska za klíčové rozhodnutí. Především na konci zimního období lze dobře identifikovat lokality, na nichž ještě leží sněhová pokrývka, přičemž nedaleko od nich je jasně patrné, že jaro je již v plném proudu. Špičkoví odborníci proto podrobně zkoumají potenciální staveniště s ohledem na konfiguraci terénu, oslunění, průměrnou výšku sněhové pokrývky i atak větrem. Jsou známy i případy, kdy odmítají stavět v lokalitách, historicky nazývaných například jako Sibiř, U zmrzlého nebo Na větrníku, naopak vítají staveniště v místech označovaných jako Slunečná stráň, Za pecí, Sahara či V závětří.

Obecně lze říci, že z klimatického hlediska jsou ideální závětrná osluněná místa na úpatí jižních svahů, nebo pozice v mírných proláklinách či údolích u vodotečí, chráněných před větrem. Naopak je třeba se vyhýbat místům nedostatečně osluněným, zastíněným v důsledku konfigurace terénu nebo vegetací. Dochází-li ke stínění s následnou absencí oslunění pouze v nedlouhé části zimního období, kdy ani z energetického hlediska nelze očekávat marginální solární zisky, lze z technického hlediska tento fakt zanedbat. Jedná se spíše o pocitovou záležitost s možným dopadem na psychiku obyvatel domu. V případě stínění vegetací je třeba rozlišovat opadavé a neopadavé dřeviny – listnaté stromy v zimě propouštějí více slunečních paprsků a v létě naopak příjemně stíní, naopak jehličnany jsou z tohoto pohledu podstatně méně výhodné.

Také místa s intenzivními větry je třeba označit za nevhodná. Z uvedených důvodů je třeba se vyhýbat severním svahům, místům na vrcholcích kopců, v otevřené krajině nebo v hlubších protáhlých údolích, která přinášejí riziko jak z hlediska oslunění, tak i rychlosti větru. Stejně tak se nedoporučuje stavět v uzavřených údolích, v nichž dochází k dlouhodobé koncentraci studeného vzduchu.

Část těchto úvah se může pohybovat na teoretické úrovni, neboť situaci může ovlivnit i způsob parcelace, rozměry jednotlivých pozemků a jejich orientace ke světovým stranám, charakter i orientace stávající okolní zástavby i vlastnické vztahy. Navíc často velmi nepříznivě působí i regulativy, a to jak urbanistické, tak i technické. Dalšími omezujícími faktory jsou možnost napojení na inženýrské sítě, špatná dostupnost místa stavby a velká dojezdová vzdálenost. 

Zdroj: ČKAIT

 

 

 

Prosincový seriál. Architektonické a dispoziční řešení

Pro energeticky cílený architektonický návrh budovy je klíčové objemové řešení budovy. 

Hlavní motivací návrhu energeticky úsporných staveb je snížení jejich provozní energetické náročnosti, které je bezprostředně spojeno s tepelnými ztrátami objektu. Tepelné ztráty narůstají se zvyšující se plochou obvodových konstrukcí a snahou architekta je proto realizovat co největší obestavěný prostor při minimální ploše obvodových konstrukcí. Poměr mezi plochou obalových konstrukcí a objemem budovy (objemový faktor budovy) by proto měl být minimalizován.

Kromě koule, která je z hlediska objemového faktoru budovy ideálním tvarem, je prvním reálným řešením budova tvaru kvádru, tedy s plochou střechou, případně chceme-li prostorově profitovat z výhod šikmého zastřešení, budova tvaru kvádru se sedlovou střechou. Jakékoliv zvětšování členitosti budovy vede ke zhoršení hodnoty objemového faktoru budovy a tím i ke zhoršení její energetické efektivnosti. Energetické hledisko ale nelze zcela nadřazovat kvalitnímu architektonickému řešení budovy. V hledání optimální tvarové kompozice budovy je z tohoto pohledu nutný rozumný kompromis.

Hlavní zásadou pro dispoziční řešení energeticky úsporných budov je takzvané zónování - to znamená seskupování prostorů, vytápěných na stejnou teplotu, do jednoho celku. Při zjednodušení lze dojít k závěru, že prostory vytápěné na nejvyšší teplotu je nejlépe situovat dovnitř dispozice, naopak prostory s nejnižší teplotou umístit k obvodovým stěnám. Pokud však budeme akceptovat pravidlo, že okno je v našich klimatických podmínkách energeticky aktivním prvkem obvodového pláště, není situace v umístění jednotlivých prostor v dispozici budovy zdaleka tak jednoznačná. (Toto pravidlo znamená, že při správné orientaci otvorové výplně a při jejích odpovídajících tepelněizolačních vlastnostech jsou v energetické bilanci solární zisky okny vyšší než tepelné ztráty, pouze v místech s dlouhodobým znečištěním ovzduší má tato teorie omezenou platnost),  Obvykle jsou při návrhu energeticky úsporných budov preferovány pasivní solární zisky, a proto se přednostně obytné a další místnosti, vytápěné na standardní teplotu, s odpovídajícími rozměry okenních otvorů, situují k osluněným stranám budovy; naopak místnosti vytápěné na nižší teplotu a prostory s menšími požadavky na úroveň denního osvětlení se umísťují na neosluněnou, to znamená především severní stranu dispozice. Zjednodušeně lze říci, že místnosti s největšími okny mají mít jižní nebo k jihu přiléhající orientaci, na severní fasádě se objevuje pouze minimum okenních otvorů a okna menších rozměrů. Jednotlivé teplotní zóny by potom měly být jednoznačným způsobem odděleny, aby proudění vzduchu zcela nezhatilo dobře míněnou snahu o energetické úspory.

Je zřejmé, že v rámci dispozičního řešení budovy je často velmi obtížné či nemožné splnit řadu někdy i protikladných požadavků. Souběžné splnění těchto požadavků vyžaduje značné zkušenosti projektanta, aby stanovil priority pro nezbytný kompromis. Situaci navíc komplikuje fakt, že v dispozici obytných budov nejsou obvykle místnosti vytápěné na nižší teplotu výrazně zastoupeny a že prostorem s nejvyšší teplotou vnitřního vzduchu je koupelna. Navíc použití výrazně prosklených ploch na osluněných fasádách vyžaduje řešit přehřívání interiérů v letním období.   

Zdroj: ČKAIT

Prosincový seriál. Principy návrhu obalových konstrukcí – základní požadavky

Koncepční návrh obalových konstrukcí energeticky úsporných budov vychází především z technických hledisek. Kromě nich se ale uplatňuje i řada dalších kritérií, především požadavky energetické, ekonomické a environmentální.

Tepelně technické požadavky návrhu bezprostředně souvisejí i s požadavky energetickými. Jsou dány dodržením normových kritérií – porovnávacích ukazatelů, specifikovaných platnou normou ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov. Požadavky. K těmto ukazatelům patří především:

-          součinitel prostupu tepla,

-          nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce,

-          difuze a kondenzace vodní páry,

-          průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy.

Součinitel prostupu tepla U je základní technickou veličinou, charakterizující tepelněizolační vlastnosti konstrukce. V současné době obalové konstrukce budov musí být navrženy alespoň na úrovni normou doporučených hodnot, norma udává i hodnoty součinitele prostupu tepla pro pasivní budovy. Normou uváděné hodnoty se porovnávají s vyčíslenými hodnotami součinitele prostupu tepla, v nichž je zahrnut i vliv tepelných mostů a tepelných vazeb.

Nejnižší vnitřní povrchová teplota konstrukce souvisí jednak s identifikací nebezpečí vzniku plísní na vnitřním povrchu stavebních konstrukcí, jednak je i důležitým hodnoticím kritériem z pohledu energetického. S narůstajícím energetickým standardem budovy by měl být výrazněji eliminován vliv tepelných mostů a tepelných vazeb. V praxi to znamená, že při návrhu tepelněizolačních vrstev je třeba dbát na jejich souvislost a homogenitu.

V případě, že v důsledku kondenzace vodní páry uvnitř stavební konstrukce nedojde k ohrožení funkce konstrukce, je výskyt této kondenzace dále striktně omezen normovými ustanoveními, která limitují množství vodní páry, zkondenzované v konstrukci. Formou aktivní roční bilance kondenzace a vypařování je vyžadováno, aby veškerá vlhkost, která v průběhu jednoho ročního cyklu zkondenzuje, byla schopna se během téhož ročního cyklu odpařit.

Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy patří mezi energetická kritéria, týkající se obálky budovy jako celku. Dodržení normových hodnot součinitelů prostupu tepla jednotlivých konstrukcí nedává plnou garanci na splnění energetických kritérií a pouze průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy umožňuje získat definitivní představu o správném energetickém návrhu obalových konstrukcí budovy.

Obvodový plášť budovy souvisí i s tepelnou stabilitou prostoru v letním i zimním období. V tomto případě mají určitý vliv především tepelně akumulační vlastnosti obalových konstrukcí, a proto hodnocení tepelné stability může ovlivnit koncepční návrh obalových konstrukcí budov. Z energetického hlediska je v případě tepelné stability místnosti v zimním období (sleduje se chování místnosti v době otopné přestávky) zajímavé využití tepelně izolačních clon - ať již vnějších, nebo vnitřních. Tyto prvky, které jsou využívány pouze v době otopné přestávky (obvykle v nočních hodinách), vedou ke snížení tepelných ztrát místnosti v zimním období a ke zpomalení chladnutí místnosti.  

Zdroj: ČKAIT

Prosincový seriál. Principy návrhu obalových konstrukcí – obvodové stěny, střechy

Obvodový plášť je pro docílení energeticky úsporných parametrů budovy možno navrhnout v několika základních konstrukčních variantách:

-          jednovrstvé zdivo,

-          konstrukce s vnějším zateplovacím systémem,

-          dvouplášťová konstrukce s provětrávanou vzduchovou vrstvou,

-          řešení na principu dřevostavby.

Jednovrstvé zdivo se svými tepelněizolačními kvalitami pohybuje na hranici očekávané hodnoty součinitele prostupu tepla. V úvahu připadají buď keramické tvarovky, keramické tvarovky s dutinami vyplněnými tepelně izolačním materiálem (polystyren, vláknitý izolant), nebo tvárnice z lehčeného betonu. Vzhledem k tomu, že spáry vytvářejí v obvodovém plášti tepelné mosty, ložné spáry se obvykle řeší formou tenkovrstvého tmelu nebo lepicí pěny, styčné spáry mají bezmaltový zámkový systém.

Při použití vnějšího zateplovacího systému (obvykle zkráceně označovaného ETICS) se jednoznačně preferuje vnější poloha tohoto systému. Materiálové řešení nabízí buď použití pěnových plastů, nebo tuhých vláknitých desek – svoji roli zde často hraje i zajištění požární bezpečnosti budovy. Z důvodů prevence prokreslování kotvicích hmoždinek do vnějšího líce zateplovacího systému se doporučuje použití zapuštěných hlav hmoždinek, opatřených krytkou z izolačního materiálu. Základní materiál pláště tvoří obvykle zdivo, kterému přisuzujeme především akumulační, případně statickou funkci, zatímco tepelněizolační funkci jednoznačně plní ETICS.

Dvouplášťové konstrukce s provětrávanou vzduchovou vrstvou jsou nejspolehlivějšími typy obvodových plášťů z hlediska difuze a kondenzace vodní páry. Jejich velkým kladem je také široká variabilita vnějšího materiálového řešení. Tyto konstrukce se ale realizují poměrně zřídka z důvodu jejich poněkud komplikovanějšího konstrukčního řešení a vyšší cenové hladiny, v níž se tyto typy obvodových plášťů pohybují.

Obvodové pláště dřevostaveb se realizují ve dvou základních konstrukčních principech: buď se jedná o klasickou dřevostavbu s parozábranou, která je nezbytná pro vytvoření potřebných podmínek s ohledem na kondenzaci a vypařování vodní páry uvnitř konstrukce (u staveb s dřevěnou konstrukcí je tento jev zvláště nebezpečný), nebo jako difuzně otevřená konstrukce, využívající materiály se specifickými vlastnostmi, která s parozábranou nepracuje. Zatímco konstrukce s parozábranou přináší riziko nekvalitního provedení této vrstvy s následnými možnými závažnými poruchami budovy, difuzně otevřená konstrukce je náročná na erudovanost projektanta a správné materiálové řešení.

Ploché střešní konstrukce mohou být realizovány především jako:

   - jednoplášťová střecha s klasickým pořadím vrstev, 

   - jednoplášťová střecha s obráceným pořadím vrstev (tzv. inverzní střecha).

Klasická skladba jednoplášťové střechy je v podstatě kontaktní skladbou, kdy nad parozábranou, spádovou vrstvou a tepelněizolační vrstvou je umístěna vrstva hydroizolační. Hlavním problémem této střechy je její vlhkostní režim, který závisí na kvalitním návrhu a množství zabudované vlhkosti.

Inverzní skladba jednoplášťové střechy, která má tepelněizolační vrstvu (dlouhodobě nenasákavou) uloženu nad vrstvou hydroizolační, je z pohledu difuze zcela bez problémů. Některé dílčí funkční nevýhody inverzní skladby řeší kombinace obou předchozích systémů, tzv. duo střecha.

Šikmé střešní konstrukce umožňují vytvoření mnohostranně výhodného užitného podkroví. Zásadní otázkou skladby těchto typů střešních plášťů je poloha tepelněizolační vrstvy. Protože běžné dimenze krokví neumožňují umístění tepelněizolační vrstvy v plném rozsahu, navrhuje se umístění této vrstvy nad krokvemi, či častěji jako kombinace uložení tepelně izolační vrstvy mezi a pod krokvemi. Volba optimální polohy tepelné izolace je opravdu multidisciplinárním problémem. Šikmé střešní pláště jsou v převážné většině dvouplášťové nebo víceplášťové skladby s provětrávanou vzduchovou vrstvou, které obvykle používají i parozábranu.

Podrobnější analýza uvedené problematiky přesahuje možnosti tohoto textu.

Zdroj: ČKAIT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prosincový seriál. Principy návrhu obalových konstrukcí – otvorové výplně

Otvorové výplně zahrnují především okenní konstrukce a balkonové dveře. Z energetického hlediska jsou nejslabším článkem obvodového pláště budovy. To platí zvláště u budov energeticky úsporných, jejichž pláště se vyznačují velmi vysokou izolační schopností a součinitel prostupu tepla otvorových výplní je několikanásobně horší, než u neprůsvitných částí obvodového pláště. Uvážíme-li však, že u tohoto typu budov profitujeme i ze solárních zisků otvorových výplní, orientovaných v osluněné expozici, není návrh plochy okna a jeho konstrukčního řešení zrovna lehkým úkolem. Situace je navíc komplikována i faktem, že pokud v zimním období užíváme plochu okna pro přístup solární energie do budovy, je třeba v letním období naopak zabránit nežádoucímu přehřívání interiéru.

Tepelněizolační schopnost okna je vyjádřena pomocí součinitele prostupu tepla okna Uw, který je závislý na součiniteli prostupu tepla rámu okna Uf, součiniteli prostupu tepla zasklívací jednotky Ug a podílu ploch těchto konstrukcí na celkové ploše otvorové výplně.

Zasklívací jednotku obvykle tvoří izolační dvojsklo, případně trojsklo, kdy v případě aplikace speciálních úprav lze dosáhnout hodnoty součinitele prostupu tepla až kolem 0,6 W/m2K. Důležitou roli hraje i materiál distančního rámečku zasklívací jednotky – ideální jsou v tomto případě vyztužené plasty. Samotná konstrukce okna může být ze dřeva, plastu, hliníku, nebo se využívá kombinace těchto materiálů, například dřevěné rámy opatřené z vnější strany hliníkovými profily, které zajišťují vysokou životnost a minimální nároky na údržbu okna. U energeticky úsporných budov se často především z environmentálních důvodů preferují okna dřevěná. Z tepelněizolačního hlediska je důležitá i stavební šířka okna, která se postupem doby zvýšila z původní šířky rámů o hodnotě 68 mm až na šířku okolo 110 mm.

S ohledem na možnost využití solárních zisků v zimním období je výhodné použití skel bez speciálních povrchových úprav, redukujících tok solárního tepla do interiéru. V letním období je pak nezbytné zajistit tepelnou stabilitu prostoru vhodnou formou clonění. Jako ideální se jeví vnější clony ve formě lamel, kterými lze manipulovat a umožňují jak zaclonění interiéru, tak i zajištění nezbytné světelné pohody.

Důležitá je i průvzdušnost funkční spáry okna, to znamená spáry mezi okenním rámem a okenním křídlem. Současný stav techniky umožňuje realizovat tuto spáru s téměř dokonalou těsností, kdy infiltrace venkovního studeného vzduchu do interiéru je téměř nulová a nezbytné větrání musí zajistit uživatel objektu otevíráním oken. V poslední době se u energeticky úsporných budov stále více uplatňuje energeticky vysoce efektivní řízené větrání s rekuperací.

Osazovací spára, tzn. spára mezi konstrukcí okna a ostěním, musí být řešena s nejvyšší mírou vzduchotěsnosti a parotěsnosti. Proto se tato spára kryje z vnitřní strany parotěsnou fólií a ze strany vnější protidešťovou difuzní fólií. Obvykle se užívá samolepicích prvků, které zajišťují spolehlivé a dlouhodobě funkční napojení na konstrukci okna i ostění. Právě osazení okenní konstrukce do ostění je spojeno s nebezpečím vzniku výrazných tepelných mostů. Zvláště rizikové je osazení okna pří použití ETICS, ale obvykle je možné osadit rám okna do kontaktu se zadním lícem zateplovacího systému a předejít tak problematickému izolování ostění.

Zdroj: ČKAIT