Výstavba z pórobetonu, výstavba bez hranic
V článku „Stavím dům z pórobetonu (ytongu, hebelu) – jaká okna vybrat ...?“, uveřejněném 21. 1. 2013 na tzb-info.cz se říká, že stěna z pórobetonu zateplená polystyrenem se chová jako vlhkostní perpetuum mobile: v zimě nasákne z interiéru vlhkost, která, i když v létě vysychá do interiéru, většinou stejně všechna vyschnout nestihne. Tento příspěvek ukazuje, že zateplený dům z pórobetonu v zimě vlhkost nenasakuje, nebo jen bezvýznamně. A že jej lze osadit jakýmikoliv kvalitními okny.
V článku se také říká, že např. „pořízení dřevěných nebo dřevohliníkových oken může být vzhledem k náchylnosti domů z pórobetonu ke zvýšené vlhkosti v interiéru problematické.“ A že jsou pak vhodná „kvalitní okna s trojskly, vyrobená z plastových profilů s kvalitní pozinkovanou výztuhou, velmi odolnou proti korozi z vlhkosti“.
Nejen v České republice, ale i ve Švédsku, Dánsku, Německu, Polsku, Slovensku a jinde, dávají výrobci a prodejci pórobetonu zákazníkům úplnou volnost ve výběru oken i zasklení. To se týká pórobetonových domů s různými izolacemi, včetně EPS. Podobně, jako je tomu u dodavatelů ostatních stavebních systémů. Autorovo vidění pórobetonu snad nejlépe vyjadřuje těchto pět vět:
Kombinace pórobetonu a zateplení z polystyrenu funguje jako takové „vlhkostní“ perpetuum mobile. V zimě se veškerá vlhkost z interiéru (v důsledku koupání, vaření, zalévání květin nebo jen obyčejného dýchání) nasákne do pórobetonu, ale skrz nepropustný polystyren se už do exteriéru nedostane. V létě pak vlhkost postupně vysychá do interiéru, většinou ale stejně všechna vyschnout nestihne. A navíc z „bydlení“ v interiéru přibývá stále další a další vlhkost. A v zimě celý koloběh začne opět nanovo, v podstatě pak žijeme jako houba v igelitovém pytlíku.
Stavba, kterou autor popisuje, by neprošla normálním stavebním řízením. Jeho součástí je mj. posouzení celoroční bilance zkondenzované a odpařené vlhkosti a ta musí být bezpečně na straně odparu. Všechny stavby z pórobetonu, i když jsou opatřeny vnější tepelnou izolací z polystyrénu (ETICS), úspěšně prošly posuzováním celoroční vlhkostní bilance. V článku autor dále píše:
Do domů z pórobetonu lze rozhodně doporučit kvalitní poctivá plastová nebo plastohliníková okna s trojsklem a trojitým těsněním.
Proč ne jiná, vysvětluje článek takto:
Pořízení dřevěných nebo dřevohliníkových oken může být vzhledem k náchylnosti domů z pórobetonu ke zvýšené vlhkosti v interiéru problematické.
Z této věty může být čtenář mj. zneklidněn, že se v pórobetonových domech udržuje v zimě vysoká prostorová vlhkost, kterou „živí“ odpar z mokré zdi.
To je však nereálné: Z nepříliš složitého výpočtu plyne, že by pórobetonová zeď 375 mm s izolací 5 cm EPS (sl. 3 v tab. 1) musela být již 10 cm pod vnitřním povrchem zcela promočená, aby udržovala vnitřní relativní vlhkost na úrovni 80 %. Aby k tomu došlo, musela by být vystavena venkovním návrhovým podmínkám (−15 °C, 80 % rel. vlhkosti) po dobu nejméně 150 let. Vzhledem k tomu, že jen leden vykazuje zápornou průměrnou celoměsíční teplotu, a to jen necelých −5 °C, je absurdní uvažovat, že k takovému promočení vůbec kdy mohlo dojít. Skutečností je, že tato stěna, ale všechny ostatní pórobetonové stěny, jsou po celý rok suché. Či téměř suché v nejsilnějších a dlouho trvajících mrazech hluboko pod nulou.
Stojí za pozornost, že náš největší výrobce pórobetonu, společnost Xella CZ, nabízí řešení s difúzně otevřenou tepelnou izolací Multipor (M) o stejném materiálovém složení jako bílý pórobeton Ytong. Ten izoluje takřka stejně dobře jako EPS, vodní páru však propouští 8krát více (faktor difúzního odporu μ = 3, oproti μ = 25 pro EPS). Použití této izolace oddálí vznik kondenzace až k venkovním teplotám –25 °C. (Izolace Multipor má navíc životnost rovnu životnosti celé stavby a při recyklaci dosloužilé stavby nevzniká obtížný, směsný, plasto-silikátový odpad.)
Je tedy zřejmé, že pórobetonový dům nemá, co se týče výběru oken, žádná omezení. Naopak lze říci, že kdyby nějaké okno mělo být náchylné k vlhkostní expozici, pak by to mohl řešit právě dům z pórobetonu.
Co způsobí EPS izolace na pórobetonu
Autor má pravdu, když říká, že
- Izolace EPS brání výstupu vodní páry ven z pórobetonu.
EPS však propouští vodní páru jen 5 až 6krát hůře než pórobeton, takže odpařování umožňuje. Tato izolace vyvolá i další fyzikální změny, které je třeba uvažovat:
- Zpomalí difúzní tok vodní páry, který na vnitřní straně vstupuje do konstrukce.
- Zvedne teplotu pórobetonu a většinou tím posune zónu kondenzace až do sebe.
Při dostatečné tloušťce EPS izolace lze tak snadno „zařídit“, že tok páry, který prostupuje stěnou, je zcela bezpečný z pohledu možného vzniku vlhkostních poruch.
Obvodové stěnové systémy Ytong a Multipor
Pro toho, kdo se chce vyhnout jakékoliv vlhkosti, je velmi účinné zateplení izolací Multipor. Je vhodné nejen na pórobeton, ale i jiné zdicí systémy. Běžné, málo „husté“ zdi zůstávají s tímto zateplením suché ještě při venkovních teplotách −25 °C. Železobetonová stěna pak až do teploty −50 °C!
Faktor difúzního odporu
Je to vedle součinitele tepelné vodivosti základní veličina, se kterou se při výpočtech pracuje. Říká nám, jaký odpor klade prostředí – zde pórobeton – pronikající vodní páře.
Stojí za pozornost, že faktor difúzního odporu je stejný pro pórobeton i termoizolační cihelné bloky. Stejné problémy, které autor vidí u pórobetonu, by se musely objevovat i u cihlových zdiv typu „therm“. Běžná realita ani tady nic alarmujícího nesignalizuje.
Pórobeton – vždy suchý
Chování vodní páry s velmi dobrou přesností popisují fyzikální zákony difúze vtělené do tzv. difúzní rovnice, což je formálně stejná rovnice, jaká se používá k výpočtu vedení tepla. Níže uvedené výsledky vycházejí z jejího ustáleného řešení, které obecně nabízí přesnost, která je ve stavební praxi plně vypovídající a vyhovující.
| θE [°C] | Hustota toku vstupující vodní páry a intenzity kondenzace v konstrukci pórobeton + EPS izolace [kg/m2/s] | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| bez izolace | 5 cm EPS | 10 cm EPS | 10 cm Y-M | 20 cm Y-M | |
| 5 | 5,02‧10−8 0 | 3,01‧10−8 0 | 2,15‧10−8 0 | 4,32‧10−8 0 | 3,8‧10−8 0 |
| 0 | 6,99‧10−8 0 | 4,20‧10−8 0 | 3,00‧10−8 0 | 6,03‧10−8 0 | 5,30‧10−8 0 |
| −5 | 8,39‧10−8 0 | 5,47‧10−8 1,07‧10−8 | 3,67‧10−8 0,15‧10−8 | 7,23‧10−8 0 | 6,36‧10−8 0 |
| −10 | 9,36‧10−8 0 | 6,95‧10−8 3,33‧10−8 | 5,176‧10−8 2,26‧10−8 | 8,07‧10−8 0 | 7,10‧10−8 0 |
| −15 | 10,7‧10−8 2,82‧10−8 | 8,14‧10−8 5,26‧10−8 | 6,46‧10−8 4,15‧10−8 | 8,65‧10−8 0 | 7,67‧10−8 0 |
| Výpočtové parametry: součinitel tepelné vodivosti [W/(mK)]: pórobeton: 0,096; EPS: 0,04; Multipor: 0,045. tloušťka pórobetonu 375 mm, tloušťka izolace proměnná. faktor difúzního odporu [–] pórobetonu: 5; EPS izolace: 25; Multipor: 3. Okrajové podmínky: vnitřní teplota θI = 20 °C, vnitřní relativní vlhkost 50 %, venkovní teplota θE = proměnná, venkovní relativní vlhkost 80 %. | |||||
Tab. 1 ukazuje výsledky výpočtu vstupního difúzního toku vodní páry do souvislé, rovinné stěny z pórobetonu YTONG P2-400 tl. 375 mm, zateplené zvenku pěnovým polystyrénem nebo tepelnou izolací Multipor různých tlouštěk (šedá čísla). Modrá čísla vyjadřují velikost kondenzace v těchto stěnách. Obě veličiny se vyjadřují v jednotkách kg/(m2s). Slovy: množství vodní páry v kilogramech, které vstoupí za jednu sekundu do stěny o ploše 1 m2, resp. množství vodní páry, které v ní za 1 sekundu zkondenzuje. Výsledky, jak už bylo řečeno, žádné „vlhkostní perpetuum mobile“ nesignalizují:
- V pórobetonu bez izolace se začíná srážet vlhkost od venkovní teploty −13 °C a níže. To je velice příznivá hodnota, která naznačuje výhodnost jednovrstvého zdění i z pohledu stavební fyziky; v běžných tuzemských podmínkách tato jednovrstvá stěna zůstává trvale suchá.
- Pórobetonová stěna s izolací EPS začíná vykazovat kondenzaci vodní páry již od venkovní teploty −3 °C a níže. Sníží se ale množství vodní páry, která do stěny vtéká a stoupne její teplota. Právě tato skutečnost vedla asi autora výše řečeného článku na tzb-info.cz k úvahám o „vlhkostním perpetuu mobile“ a „igelitovém pytlíku“. Pórobeton k těmto úvahám není vhodný materiál. Množství kondenzace je málo významné a jarním odpařováním rychle zmizí. Navíc je situováno do izolace.
Nelze ale vyloučit, že zde v izolaci může kondenzát způsobit potíže (krátká životnost izolace a její klesající účinnost). Na výběr oken to ale nemá vliv. - Kdo chce opustit levný a jednoduchý koncept jednovrstvého pórobetonového zdění a zateplit, pak se ze stavebně fyzikálních důvodů, a nejen z nich, nabízí izolace Multipor. V našich podnebních podmínkách zcela odstraňuje kondenzační zóny a období, kdy k nim dochází. Díky tomu si tato izolace trvale drží stavebně tepelně izolační vlastnosti s životností, která odpovídá životnosti celé stavby.
Jaká okna vybrat?
Je zřejmé, že volba pórobetonu jako příkladného materiálu, u něhož hrozí poškození oken nebo jejich špatná funkčnost, není šťastná. Pórobeton je spíš reprezentantem difúzně otevřeného systému zdění, který lze trvale udržet v suchém stavu. Neexistuje žádný důvod, proč by některé typy oken byly nevhodné tím, že by hrozilo jejich poškození. Zastavme se ještě u problému zabudování oken.
Autor doporučuje u pórobetonových staveb chránit připojovací spáru vnitřní parotěsnou páskou. To by se mělo dělat podle normy ČSN 73 0540 standardně. Je tu ale otazník. Vodní pára se pohybuje ve směru gradientu částečného tlaku vodní páry, který se vůbec nemusí podobat gradientu teplot. Silná vrstva tepelné izolace z EPS způsobí, že částečný tlak vodní páry v nosné stěně bude téměř stejný jako uvnitř. Vodní pára tak může velmi lehko vnikat do spáry oklikou přes průlinčitý pórobeton a vnitřní parotěsnou pásku obejít.
Řešením je použít tepenou izolaci Multipor, která páru proupoští ven, a také kvalitní výplň spáry. Měla by ji tvořit souvislá pěna (bez kanálků, mezer a děr) s vysokou tepelnou izolací a co nejvyšším faktorem difúzního odporu.
Kompletní stavební systém Ytong nabízí ucelené řešení celé hrubé stavby i povrchových úprav. Zahrnuje tepelněizolační řadu tvárnic Lambda YQ, s níž je možné dosáhnout hodnot pasivní výstavby i jednovrstvým zděním bez zateplování.
