Kvalita pasivní dřevostavby

Datum: 16.8.2010  |  Autor: doc. Ing. arch. Hana Urbášková, Ph.D, FA VUT v Brně  |  Zdroj: Konfrence Pasivní dům 2008  |  Recenzent: doc.ing. Josef Chybík, CSc., děkan Fakulty architektury VUT v Brně

Jedním z hlavních ukazatelů kvality pasivní dřevostavby je zajištění kvalitního zdravého vnitřního prostředí. Velký důraz je kladen na výběr nejvhodnějších materiálů a to nejen pro samotnou konstrukci stavby, ale i pro jednotlivé komponenty. Dřevo, jako ekologický stavební materiál, je velmi vhodné pro výstavbu pasivních domů. Podívejte se na několik příkladů a možností kvality pasivního domu.

1. Úvod

Velmi často se setkávám s otázkou, co stále řešíme na seminářích o pasivních domech, protože pasivní dům je již vyřešen a v zahraničí se zcela běžně staví. Pravdou je, že v zahraničí začali s výstavbou nízkoenergetických domů již v devadesátých letech, ale přesto se jejich ekologické, technické a energetické aspekty stále vyvíjí. Zlepšují se samotné stavební konstrukce, systém zateplení, vytápění, větrání, vznikají nové stavební materiály a technologické systémy jsou stále více propracovanější. Postupně se dospělo k domům, které nespotřebují téměř žádnou energii.

Výše uvedená otázka svědčí o tom, že v České republice je prozatím situace jiná. Laická i odborná veřejnost je málo informovaná a většina stavebníků a bohužel i stavebních firem se domnívá, že vytvoření pasivního domu spočívá jen v použití větších tloušťek tepelné izolace. Tento omyl vede k řadě špatně postavených drahých domů, které neplní funkci pasivního domu a odrazují tak často ostatní stavebníky od "netradičního" řešení. Abychom předešli těmto i jiným chybám při výstavbě, musíme být připraveni k diskusi na toto téma, o kterém se domníváme, že ho chápeme, že mu rozumíme, ale čím blíž se tomuto tématu blížíme, tím víc zjišťujeme, že neexistují univerzální řešení. Každá stavba pasivního domu je svým způsobem experimentální, odlišuje se od ostatních pasivních staveb o řadu individuálních výkonů a vyžaduje individuální řešení.

Návrh pasivního domu je ovlivněn stavebním pozemkem a jeho orientací vůči světovým stranám. Klimatické a topografické podmínky lokality, ovlivňují osazení objektu do terénu, tvar budovy, její objem, velikost povrchu, velikost ochlazovaných ploch obvodového pláště a mají vliv na snížení energetické náročnosti domu. Obecně lze říci, že úspory energetické lze jednoduše získat již správným urbanistickým a architektonickým řešením, využívající pasivní sluneční energii.

V současné době jsou pro výstavbu domů s minimálním nárokem na vytápění velmi oblíbené stavby ze dřeva se suchou technologií výstavby. Ve svém příspěvku vycházím z předpokladu, že čtenář je obeznámen se zásadami navrhování pasivních dřevostaveb a chtěla bych upozornit na časté chyby při výstavbě. Na tyto chyby chci upozornit i přesto, že existuje celá řada pozitivních příkladů, které však nelze jednoduše přejímat. Pasivní stavba je vždy individuální, kde vše souvisí se vším a i malé rozdíly a chyby v řešení, mohou ve výsledku způsobit velké problémy. Abychom se nedopustili případných chyb, je zapotřebí o výskytu možných chyb vědět. Letos jsem dokončila realizaci dřevostavby v pasivním standardu, a proto bych se chtěla podělit o zkušenosti, kterých chyb a vad jsem se musela vyvarovat a na fotografiích ukázat způsob řešení, který jsem použila u svého domu (poznámka: údaje o stavbě jsou zveřejněny ve sborníku konference Pasivní domy 2007 a ve sborníku konference Zdravé domy 2007).

2. Chyby a vady při výstavbě pasivní dřevostavby

2.1. Tepelná izolace

Obecně je známo, že veškeré stavební konstrukce (obvodové stěny, střecha, podlaha nad terénem atd.) musí být navrženy s ohledem na vysokou tepelnou ochranu s dosaženým součinitelem prostupu tepla konstrukce U < 0,15 W/m2K . Málo stavebníků i projektantů se však zabývá výpočtem bilance zkondenzované páry, aby nedošlo ke kondenzaci páry uvnitř konstrukce. Pozornost je potřeba věnovat také výběru materiálu tepelné izolace a skladbě jednotlivých vrstev. Správně vyřešená difúzně otevřená konstrukce musí mít jednotlivé vrstvy sendviče řešeny tak, aby difúzní odpor jednotlivých vrstev sendviče směrem ven klesal a současně aby jejich tepelně izolační schopnost byla směrem ven co nejvyšší.

U difúzně otevřených stěn, kde je používána jako parobrzda OSB deska je nutno při výběru OSB desky přihlížet k jejímu koeficientu difúzního odporu páry μ. Při montáži je zapotřebí spoje OSB desky s pérodrážkou tmelit butylkaučukovým tmelem a přelepit páskami, které zajistí konstrukci i potřebnou vzduchotěsnost.

 

Obr. 1, 2. Montáž dřevostavby, technologie Bova-nail s OSB deskami zaručující prostorovou tuhost.

Často se setkáváme s řešením, kdy je tepelná izolace vkládána mezi dvě OSB desky a v nejhorším případě je fasáda tvořena polystyrenem s omítkovinou. Taková stěna nemůže dýchat a vzlínající vlhko nebo difúzní pára způsobuje snížení vnitřní povrchové teploty konstrukce podporující vznik plísní, výskyt biologických škůdců a růst dřevokazných hub, čímž poškozuje dřevěnou konstrukci a může způsobit její degradaci. Zvýšená vlhkost materiálu způsobuje také objemové změny dřevěné konstrukce a zvýšení její hmotnosti snižuje její statickou únosnost a životnost. Důležitou součástí kvalitní tepelné izolace obvodového pláště a zejména střech je kvalitní provedení difúzní folie, která zamezuje pronikání chladného větru do tepelné izolace a chrání ji před případným zatékáním srážkových vod. Důležité je, aby nedošlo k záměně horního a spodního líce folie při jejím pokládání.

2.2. Tepelné mosty

Významnou roli při zateplení domu hraje kvalita provedené práce. Sebevětší tloušťka tepelné izolace ztrácí smysl, pokud je provedena ledabyle a mezi izolací a nosnými konstrukcemi vzniknou vzduchové mezery, které vytváří tepelné mosty. Do těchto spár se dostává při nedokonalém a netěsném provedení parozábrany vlhký vzduch z interiéru. Tepelné mosty vznikají i při nedokonalém řešení prostupů komínových těles, větrání kanalizačního potrubí a prostupů elektroinstalace. Je zapotřebí prostupy omezit na nezbytně nutné, dokonale je utěsnit a u elektroinstalace použít vzduchotěsné krabice.

Porovnáme-li součinitel prostupu tepla U = 0,7 - 0,6 W/m2K okna zaskleného trojsklem s obvodovou zdí, kde součinitel prostupu tepla U je menší než 0,15 W/m2K, musíme si přiznat, že oknem uniká velké množství energie. Proto je zapotřebí věnovat oknům při návrhu pasivního domu velkou pozornost. Kromě součinitele prostupu tepla (U) sledujeme také celkovou propustnost solárního záření skla (g) a světelnou prostupnost zasklení (τs).

 

Obr. 3. Okna s trojitým převážně pevným zasklením.
Obr. 4. Montáž integrovaného systému teplovzdušného vytápění a řízeného větrání s rekuperací tepla.

Při správném plánování můžeme využít sluneční zisky, které tepelné ztráty domu výrazně snižují a přispívají ke zlepšení energetické bilance budovy a ke snižování nákladů na vytápění. Proti přehřívání je zapotřebí okna v létě opatřit zastíněním. Okna s účinnou tepelnou izolací nejsou zbytečným komfortem, ale stávají se nezbytností. Výběru firmy, která bude okna vyrábět a provádět jejich montáž je zapotřebí věnovat patřičnou pozornost a zajistit při jejich montáži technický dozor, aby se zabránilo nesprávnému osazení a tím vzniku tepelných mostů a netěsnosti.

Tepelným mostům je zapotřebí se vyvarovat i při řešení venkovních konstrukcí jako jsou balkóny, pergoly a podobně. Přerušení tepelného mostu dosahujeme buď použitím konstrukčních prvků SCHÖCK nebo řešením konstrukcí odděleně od konstrukce domu. Zamezení vzniku tepelného mostu je také potřebné u styku obvodové stěny se základovým pasem, který je proto opatřen tepelnou izolací odolnou proti zemní vlhkostí (extrudovaný polystyren) do nezámrzné hloubky cca 1 m. Stejně důležité je, i z hlediska povrchových teplot a rizika výskytu plísní, řešení detailu napojení obvodové stěny stavby ze dřeva na železobetonovou stropní desku, která musí být po obvodu opatřena tepelnou izolací.

 

Obr. 5, 6. Konstrukce konzoly s přerušeným tepelným mostem systémem Schöck.
Konstrukce ochozu je řešena samostatnou konstrukcí s nosníky s přerušeným tepelným mostem.

2.3. Provětrávání konstrukce

Dřevo je organická hmota a jako taková musí dýchat. Proto nezbytnou součástí dřevostaveb je zajištění odvětrání obvodových stěn a střešního pláště. Ty jsou řešeny jako difúzně otevřené a pomocí samočinně proudícího vzduchu je veškerá vlhkost z konstrukce odváděna ven a tím zajišťován její suchý stav. U obvodových stěn je tento problém vyřešen odvětranými fasádními systémy.

 

Obr. 7. Difúzně otevřená obvodová stěna s odvětrávanou dřevěnou fasádou.Detail okna.
Obr. 8. Dvouplášťová střecha je odvětraná vzduchovou mezerou 10 cm a 2 větracími hlavicemi Lomanky.

U střech je možné odvětrávání zajistit pomocí dvouplášťové střechy se vzduchovou mezerou. Při dnešních střechách s nízkým sklonem do 10 stupňů je zapotřebí tuto vzduchovou mezeru správně nadimenzovat, včetně nasávacích a odváděcích otvorů, aby fungoval tzv. komínový efekt. Tato skutečnost je velmi často podceňována. Vzduchová mezera o výšce 3 cm s nasávacími a odváděcími otvory opatřenými síťkou proti hmyzu a ptákům, která snižuje účinnost až o 50 % je zcela nevyhovující. Odvětrávací mezera musí odvádět nahromaděné teplo ve střeše ze slunečního záření, odvádět kondenzační vody tvořící se na rubové straně krytiny, odvádět proniklou vlhkost z vnitřních místností a v našich podmínkách také zajistit rovnoměrné odtávání sněhu. Nesprávná dimenze větrané vzduchové mezery a dimenze nasávacích a odváděcích otvorů bývá hlavní příčinou vzniku kondenzace. Problém nárazové ranní kondenzace na spodním líci horního střešního pláště dvouplášťové střechy vyřešíme u hydroizolačních pásů nebo hydroizolačních fólií zateplením horního pláště. Pro zlepšení odvětrávání střechy můžeme použít větrací hlavice Lomanko.

3. Zajištění a ověření kvality stavby

Snížení energetické náročnosti se docílí co nejvyšší termickou kvalitou budovy. Proto je nutné zajistit nejen účinnou tepelnou izolaci budovy, ale a její vysokou vzduchotěsnost, aby nedocházelo k úniku tepla z budovy a zároveň do ní v zimě nepronikal za větrného počasí chladný vzduch. Netěsnosti ve stavební konstrukci významně ovlivňují nejen tepelné ztráty, ale i povrchové teploty, vlhkostní režim skladeb a vzduchovou neprůvzdušnost. Aby bylo zajištěno v takové vzduchotěsné budově zdravé vnitřní prostředí je nutné v ní instalovat účinný systém větrání. Nejvhodnější je použít integrovaný systém teplovzdušného vytápění a řízeného větrání s rekuperací tepla, který nejen významně ovlivňuje kvalitu vnitřního prostředí, snižuje skutečné tepelné ztráty objektu, ale také významně přispívá k ochraně dřevěných konstrukcí proti biologickým škůdcům.

Ověření kvality vzduchotěsnosti objektu se provádí pomocí Blower door testu (zkouška průvzdušnosti). Test se provádí před zakrytím vzduchotěsných vrstev, aby se odhalené vady daly opravit. Ke kvantifikaci průtoků netěsnostmi se používá mikroanemometr a pomocí stavební termografie se hledají skryté vady v těsnosti. Hodnota průvzdušnosti obálky budovy by neměla být větší než n50 < 0,6 h-1. To znamená, že ventilátorem nainstalovaným místo dveří může protékat nejvýše 0,6 objemu budovy za hodinu při podtlaku 50 Pa uvnitř domu. Pro kontrolu kvality celého díla se po dokončení stavby provádí ještě jednou měření.

 

Obr. 9. Instalace zařízení ve vstupních dveřích pro Blower door test.
Obr.10. Pečlivě provedené těsnění kolem oken pro zajištění potřebné vzduchotěsnosti.
Spoje OSB desky s pérodrážkou (parobrzda) jsou zatmeleny butylkaučukovým tmelem a přelepeny páskami.

Ověření kvality tepelné ochrany budovy se provádí pomocí stavební termografie. Pomocí infrakamery (termovize) lze měřit povrchové teploty uvnitř i vně budovy a tím lokalizovat výskyt tepelných mostů a řešit jejich opravu. Pro správné změření objektu jsou velmi důležité klimatické podmínky během kterých se měření provádí a vlastní příprava měření. Termografické měření je nutné provádět v zimním období, většinou v ranních hodinách bez vlivu slunečního záření, a to po dobu 12 hodin před začátkem měření. Dalším důležitým faktorem je zajištění minimálního teplotního rozdílu mezi exteriérem a interiérem 10 K lépe 20K a to po dobu 24 hodin před měřením.

 

Obr. 11, 12. Termografické měření vnějších povrchů jižního nedokončeného obvodového pláště budovy.
Výplně otvorů, i když jsou z velmi kvalitních oken s trojskly (U = 0,6 W/m2K),
vykazují oproti obvodové stěně (U = 0,15 W/m2K) větší únik tepla.

Jedním z hlavních ukazatelů kvality pasivní dřevostavby je zajištění kvalitního zdravé vnitřního prostředí pro uživatele domu. Velký důraz je kladen na výběr nejvhodnějších materiálů a to nejen pro samotnou konstrukci stavby, ale i pro jednotlivé komponenty. Dřevo, jako ekologický stavební materiál, je velmi vhodné pro výstavbu pasivních domů. Pro zlepšení akumulačních schopností dřevostavby je možné použít v interiéru domu nepálenou hlínu (akumulační stěny, příčky, výplňové zdivo, omítky), která pro svoji akumulační schopnost a schopnost udržet konstantní vlhkost napomáhá udržovat v domě ideální mikroklima.

 

Obr. 13, 14. Obvodová stěna má velkou prosklenou plochu pro zachycení maxima slunečního záření.
Při jihovýchodní orientaci domu vykazuje zasklení pozitivní energetickou bilanci,
takže solární zisky tímto zasklením jsou v zimním období vyšší než ztráta tepla prostupem.
Pro letní zaclonění slouží žaluzie a popínavá zeleň.

Nezbytnou podmínkou pro zaručení kvality domu je aktivní spolupráce projektanta, investora, stavebního dozoru a prováděcích firem. Pasivní dům bude fungovat pouze tehdy, pokud bude komplexně a odborně zpracovaný nejen návrh domu, ale i odborně provedena samotná stavba. Architekt by měl již v první fázi návrhu přizvat ke spolupráci také tepelného technika, stavebního fyzika a statika, aby spolu mohli zkoordinovat rozdílné požadavky svých profesí. V další fázi doporučuji vzájemnou spolupráci projektanta s prováděcí firmou, aby se před zahájením stavby vyjasnila proveditelnost stavebních detailů, předešlo se tak vzniku tepelných mostů a zajistila se vzduchotěsnost .

 
English Synopsis
The quality of passive wooden houses

I am very often asked what issues are still being addressed at the seminars on passive houses, because they have all been already resolved and these buildings are pretty common abroad. The truth is that in other countries the construction of low energy buildings started in the 1990's. However, their ecological, technical and energetic aspects are still evolving. The building structure itself is improving, as well as the insulation systems, heating, ventilation and new building materials and technologies are becoming more sophisticated. It has all gradually come to houses that consume almost no energy. Let's have a look at some of the aspects of the developments.

 

Hodnotit:  

Datum: 16.8.2010
Autor: doc. Ing. arch. Hana Urbášková, Ph.D, FA VUT v Brně
Recenzent: doc.ing. Josef Chybík, CSc., děkan Fakulty architektury VUT v Brně



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (2 příspěvky, poslední 20.08.2010 07:25)


 
 

Aktuální články na ESTAV.czPraha prodloužila lhůtu posouzení vlivu stavebních předpisůKermi Quickfinder – jednoduchá kalkulace pro zjištění vhodného otopného tělesaSoutěž o střechu SATJAM zdarma zná vítězeNetradiční formy bydlení: Lofty, podkroví, mobilní domky, přírodní stavitelství