NAUČÍME VÁS, JAK BÝT EFEKTIVNĚJŠÍ. Revolvingový fond Ministerstva životního prostředí. Výukové materiály projektu

NAUČÍME VÁS, JAK BÝT EFEKTIVNĚJŠÍ Revolvingový fond Ministerstva životního prostředí

Výukové materiály projektu NAUČÍME VÁS, JAK BÝT EFEKTIVNĚJŠÍ

ZATEPLENÍ BUDOV Výukové materiály vznikly za finanční pomoci Revolvingového fondu Ministerstva životního prostředí. Za jejich obsah zodpovídá výhradně SŠ-COPTH, Praha 9, Poděbradská 1/179 a nelze jejich obsah v žádném případě považovat za názor Ministerstva životního prostředí.


ZATEPLENÍ BUDOV Zateplování budov nabylo na významu ve chvíli výrazného zvýšení cen energií. Nejvyšší podíl poplatků za energie jsou v současné době poplatky za vytápění. Pro zateplování občanských a bytových staveb platí několik obecných zásad, které je třeba dodržovat, aby zateplení mělo patřičný efekt. Nutno poznamenat, že nevhodnými postupy při zateplování, nebo nevhodno kombinací úsporných opatření se mohou zhoršit vady a poruchy, které chceme zateplením odstranit. 1 Podklady pro návrh zateplení 1.1 stávající budovy konstrukce stavby, použité stavební materiály stávající tepelně technické parametry stavby, tepelné mosty teploty a vlhkosti vzduchu v jednotlivých místnostech posouzení vlivu plánovaných stavebních úprav 1.2 nové stavby lokace stavby – podklady pro výpočet (klimatické podmínky, orientace světových stran, okolní zástavba apod.) rozhodnutí o typu budovy (klasický dům, nízkoenergetický dům, pasivní dům apod.) tepelně technické parametry stavebních materiálů energetické vyhodnocení stavby 2 Důvody zateplení 2.1 Ekonomické nižší finanční náklady na vytápění nižší investiční náklady na zdroj tepla, otopné plochy


úspora na provozu technického vybavení např. klimatizace u občanských staveb 2.2 Technické vytvoření celistvého zateplení budovy nejlépe z vnější strany stavební konstrukce řešení tepelných mostů stávající stavby odstranění vad stávajících stavebních konstrukcí – vlhkost, kondenzace vody, plísně poruchy statiky budov zlepšení tepelné pohody – rozdílu teploty vzduchu v místnosti a teploty stěn (zejména venkovní) oprava vzhledu budovy 3 Tepelně technické parametry (jednotky) 3.1 Součinitel prostupu tepla – U [W/m2K] jednoznačně určuje kolik tepla (W) unikne z budovy 1m2 plochy při rozdílu vnitřní (místnost) a venkovní teploty 1 K (resp. 1°C) používá se pro výpočet tepelných ztrát, zejména v profesi vytápění resp. profesí technických zařízení budov čím nižší hodnota, tím lépe hodnotu součinitele určuje norma pro jednotlivé stavební konstrukce (stěny, stropy, podlahy, okna, dveře…). Pro klasické stavby je třeba dodržovat požadované hodnoty. Pro dosažení parametrů nízkoenergetických domů je třeba použít doporučené hodnoty. V případě pasivních domů hodnoty nižší než doporučené). Pro srovnání lze porovnat normami požadované hodnoty na tento součinitel v průběhu let pro venkovní stěny (viz tab.)

rok

U [W/ 2 m K]

NAUČÍME VÁS, JAK BÝT EFEKTIVNĚJŠÍ Revolvingový fond Ministerstva životního prostředí od r. 1960 1978 1992 1993 1,45

0,89

0,46

0,33

Dnes doporučeno 0,25

3.2 tepelný odpor stavební konstrukce – R [m2K/W] je převrácená hodnota součinitele prostupu tepla. Používá se ve stavebnictví. Např. R = 3 odpovídá U = 0,33 Wm-2K-1 čím vyšší hodnota, tím lépe 3.3 součinitel tepelné vodivosti - λ *W/mK+ určuje vlastnosti materiálu udává, kolik tepla by prošlo rovinnou plochou o velikosti 1m2 o tloušťce 1 m při rozdílu teplot 1K čím nižší je hodnota tím lépe je důležité používat hodnotu označovanou v technických podkladech jako charakteristickou nebo výpočtovou (ta určuje vlastnosti odpovídající zabudovanému stavu – zejména u izolačních materiálů) výpočtová hodnota je platná pro vnitřní konstrukce. Pro vnější konstrukce se hodnota součinitele zvyšuje o vliv prostředí a způsobu zabudování např. pro pěnový polystyren je hodnota v suchém stavu 0,039, výpočtová 0,043, pro vnější použití 0,044 3.4 měrná tepelná ztráta objektu - q [kWh/m2; kWh/m3] stanovuje, kolik tepla ztrácí budova z 1 m3 resp. 1 m3 obestavěného prostoru. 3.5 povrchová teplota konstrukce vnitřní povrchová teplota konstrukce by měla být na všech místech bezpečně nad teplotou rosného bodu (stanoví se dle teploty vzduchu a relativní vlhkosti).


Po stanovení této teploty se započítává teplotní přirážka, která zohledňuje kolísání vnitřní teploty vzduchu. Nejproblematičtější jsou místa u tzv. tepelných mostů (např. ostění oken, parapetů, nadpraží dveří s návazností na stropy) 3.6 teplotní gradient průběh teploty stavební konstrukce je velmi sledovaný, neboť vypovídá o kvalitě provedení tepelné izolace při správném provedení je nulová teplota v prostoru tepelné izolace nulová teplota musí být co nejblíže vnějšímu líci stavební konstrukce

3.7 vlhkost materiálu je určujícím parametrem pro správné stanovení výpočtových hodnot technických vlastností materiálů při stanovení výpočtových vlastností hydrofobizovaných materiálů je třeba počítat s normovanou hodnotou – tedy bez působení hydrobizace v počátku použití II. Tepelné izolační materiály Schopnost materiálu tepelně izolovat v souvislosti s teplotou, vlhkostí a tlakem) určuje: součinitel tepelné vodivosti


měrná tepelná kapacita objemová hmotnost faktor difuzního odporu (schopnost materiálu propouštět vlhkost) Potřebné hodnoty parametrů udávají výrobci v technických podkladech daných výrobků. Je třeba však dát si pozor za jakých podmínek jsou uváděny (viz součinitel tepelné vodivosti v bod 3.3 předchozí kapitoly). 1 Nejpoužívanější tepelné izolace Za izolační materiály se považují ty, které mají hodnotu součinitele tepelné vodivosti nejvýše 0,05 W/mK. Podrobnější tepelně technické parametry jsou uvedeny v příslušné odborné literatuře. 1.1 Pěnový polystyren (PPS) Pěnový polystyrén PPS se nazývá rovněž expandovaný polystyren EPS. PPS je v současnosti nejčastěji používanou tepelnou izolací pro zateplení staveb – obvodové stěny, ploché a šikmé střechy, podlahy a vnitřní stěny. Lze je použít i s povrchovou úpravou – dřevocement, sádrokarton, hydroizolace. Při izolaci vnějších stěn výškových budov lze PPS desky použít do výšky 22,5 m (dosah požárních žebříků), vyšší patra je třeba izolovat např. minerálními deskami. Rovněž nad okny by měly být z požárních důvodů použity jako tepelná izolace jiné materiály. Ve stavebnictví se používá:


standardní typ (starší) bez schopností zhášení (stupeň hořlavosti C3) běžně používaný pro obaly samozhášivý typ (stupeň hořlavosti C1) je využíván stále častěji a je stejné cenové relace desky z tuhého stabilizovaného samozhášivého např. PPS – S 20 nebo PPS – S30 (číselná hodnota vyjadřuje objemovou hmotnost v kg/m3) tvarované desky PPS pro podlahové vytápění (spodní izolace) perle PPS pro výrobu některých lehčených betonů a tepelně izolačních omítek Nevýhody: polystyrén je hořlavý materiál a odkapává je nutné vyloučit tepelnou zátěž např. přehřívání osluněných tmavých ploch (starší PPS do 70°C, novější 85°C) nesmí přijít do styku s organickými rozpouštědly včetně jejich par je nutné vyvarovat se nátěrům, tmelům, změkčovadlům problematické je UV záření 1.2 Vytlačovaný polystyrén Vytlačovaný polystyrén se nazývá rovněž extrudovaný polystyrén XPS. Má oproti PPS lepší mechanické vlastnosti, nízkou nasákavost a nižší tepelnou vodivost. Používá se jako tepelná izolace míst pod úrovní terénu, pod podlahy v kontaktu s terénem (pasivní domy), základy, u paty atiky nebo tam, kde je třeba z konstrukčních důvodů menší tloušťka izolace při zachování tepelně technických parametrů.

1.3 Minerální vlna


Desky z minerálních vláken se vyrábí v mnoha typech dle použití. Lehčí jako izolační výplně nosných konstrukcí – ploché a šikmé střechy (jsou vhodné při kontaktu s dřevem). U kontaktních zateplovacích systémů je třeba podkladovou plochu přesně vyrovnat. Lamelové desky se používají pro větší zatížení a snadno se tvarují podél zakřivených ploch. Minerální desky se nehodí pro vlhké prostředí, a proto musí být chráněny při skladování, přepravě i při stavbě proti vlhkosti.

1.4 Skelná vlákna a pěnové sklo Jedná se o vysoce účinnou tepelnou izolaci, která je nehořlavá, nepropouští vlhkost ani ji nenasakuje, je pevná. Nevýhodou je její křehkost.

Je vhodná pro střechy (např. nad bazény), pojízdné terasy. Lze je použít mezi základy a stěnou tzv. nosné bloky. 1.5 Pěnový polyuretan (PUR) Používá se polyuretanová pěna, kterou lze vyplňovat spáry v konstrukcích např. mezi panely nebo stěnou a okenním rámem. Vypění působením vlhkostí vzduchu (max. však 70%) a použitelná je při teplotách mezi 15°C a 20°C, jinak klesá životnost. Existuje i tzv. speciální směs pro zimní použití, které lze používat při nižších teplotách.


Dvousložkový PUR se používá pro větší plochy (např. střechy) či rozsáhlé dutiny. Výhodou je, že kopíruje libovolný tvar. Je hořlavý, ale neodkapává. Při dopadu UV záření degraduje – zhnědne a drolí se (sprašuje). Nelze PUR nanášet na vlhká či mastný povrch. III. Zateplení budov – stavební konstrukce Konstrukční systémy zateplování se dají rozdělit na několik samostatných dílů, které ovšem ve finále musí složit kompaktní celek. Při rekonstrukci objektů spojených se zateplením je nutné řešit: obvodové stěny střechy konstrukce přilehlé k terénu vnitřní stěny výplně otvorů


1 Obvodové stěny Existují tři způsoby zateplovacích systémů: vnitřní zateplení vnější zateplení vrstvená konstrukce (nevhodná pro rekonstrukce) 1.1 Vnitřní zateplení Tepelná izolace je na vnitřní straně obvodové konstrukce, což sebou přináší problémy, které vedou ke zvážení použití tohoto způsobu zateplení. Nepochybně díky této izolaci se sníží tepelné ztráty budovy, ale nevýhody převažují: zmenšuje se užitná plocha místností (dáno tloušťkou izolační vrstvy) ovlivňuje vnitřní technické vybavení (nutný posun otopných těles, které jsou situovány pod okny, do prostoru místnosti; vedení elektrických rozvodů pod stávající omítkou apod.) snižuje se tepelná akumulace původní obvodové zdi, vytápění je nutné po delší dobu vlivem změnění průběhu teplot se v původní konstrukci mění dilatační pohyby, což může vést ke vzniku poruch a vad původní povrch vnitřní stěny se výrazně ochladí (může se docílit až teploty rosného bodu), což může způsobit kondenzaci par, pokud se nezabrání proniknutí vlhkosti z místnosti na tuto stěnu zároveň se posouvá k vnitřní straně stěny místo kondenzace což ovlivňuje životnost materiálů pod okrajem desek, kterými se zatepluje, se mohou vyskytovat díky vlhkosti plísně a pokud již stávající stavba plísněmi trpěla, zcela jistě se rozbují v místě kontaktu s novým zateplením při vnitřním zateplení není řešena problematika vnější fasády v případě potřeby její opravy při vnitřním zateplení je třeba vyklidit vnitřní prostory, nebo je omezen provoz


při přerušovaném vytápění stěny rychleji prochladnou, na druhou stranu se rychleji vytopí V případě, že není jiné řešení, než vnitřní zateplení je třeba provést: kvalitní projektovou přípravu obsahující řešení všech problémů spojených s tímto systémem zateplení zapojit odborníky na tuto problematiku včetně odborné firmy s kvalitními referencemi Výhodou vnitřního zateplení je skutečnost, že: umožňuje zateplit vybrané místnosti nenarušuje se venkovní fasáda (např. v případě historických staveb) není potřeba lešení a záboru vnější stavební plochy lze ho provádět kdykoli v průběhu roku 1.2 Vnější zateplení Tepelná izolace tvoří souvislou obálku kolem stavby a je z hlediska tepelně technického nejlepším řešením. Výhodou tohoto zateplení je: řeší tepelné mosty v původní konstrukci snižuje kondenzaci par na vnitřní straně stěny (v místnosti) oblast kondenzace původní stěny posouvá směrem k vnějšímu líci stavby díky příznivým posunům průběhu teplot v obvodové zdi zachovává tepelnou akumulaci původní stavby umožňuje úpravu fasády včetně nového barevného řešení vnější omítky lze ho provádět za provozu stavby Technologické provedení zateplení: tepelně izolační omítka kontaktní zateplovací systém odvětraný zateplovací systém 1.2.1 Tepelně izolační omítka


Jedná se o speciální omítkové hmoty obsahující granule např. perlitu, pěnového polystyrenu. Omítka vytvoří souvislý plášť kopírující stávající konstrukci stavby, obnoví fasádu s tepelně izolačními vlastnostmi a mají příznivou protipožární odolnost. Z hlediska ekonomie je, přes fakticky nižší cenu, co do úspory energie za teplo dražší v porovnání s klasickým zateplením. 1.2.2 Kontaktní zateplovací systém V případě rekonstrukce objektu se velmi často stává, že provede izolace jen podle předchozích zkušeností na jiných objektech. Je však nutné si uvědomit, že stavby nejsou stejné, že byly stavěny v různých dobách, proto mají i jiné parametry (platné v dané době). Stanovení tloušťky izolace je proto nezbytné provést dle výpočtu pro konkrétní parametry zvoleného materiálu. Aby se předešlo reklamacím plynoucích z vad, je třeba volit zateplovací systémy, které jsou certifikovány a odzkoušeny a nespokojit se s laickými napodobeninami či přistoupit na neprověřené a neodzkoušené technologické postupy, byť mohou být cenově výhodnější. Nedodržení technologických postupů či volba nevhodných materiálů zkracuje životnost zateplení a snižuje efekt. Kontaktní zateplovací systém: nosná resp. stávající zeď tepelná izolace kotvení izolace síťovina povrchová úprava - omítka


Před započetím zateplení je třeba provést kontrolu stavu stávající nosné konstrukce. Tepelná izolace bude v přímém kontaktu právě s omítkou. Podklad musí být dostatečně: nosný - nosnost podkladu lze otestovat zkouškou pevnosti v tahu (požadovaná pevnost podkladu je ≥ 0,08 MPa), nebo je možné upevnit izolační desku (10 x 10 cm) na podklad pomocí vrstvy lepidla nepřesahující 1 cm. Pokud je kvalita povrchu vyhovující deska se po třech dnech při strhávání rozlomí. soudržný – prověří se poklepáním na stávající omítku, dutý zvuk je důvodem k odstranění stávající omítky suchý zbavený nečistot - jako jsou tuky, prach, rostlinný materiál (mech apod.). Nečistoty lze odstranit vysokotlakým proudem vody, drátěným kartáčem Tepelná izolace např. izolační desky nejčastěji s lignitovou povrchovou úpravou (samozhášivý pěnový polystyrén, nebo tuhé minerální desky) se na stávající stavební konstrukci lepí. Lepící tmely se nanáší na obvod izolační desky a na několika místech vnitřní plochy. Celkově by mělo lepidlo pokrývat cca 40 % plochy desky. Z důvodu požární ochrany lze polystyrén použít jen do výšky 22,5 m (výška požárního žebříku). Při použití polystyrénu je třeba nad stavebními otvory (okna, dveře) vícepodlažních budov vytvářet pásy z nehořlavé tepelné izolace včetně přesahu ve vodorovném směru, aby se zabránilo prohoření ohně do vyššího podlaží přes izolaci.


Kotvení izolace je prováděno podle statických výpočtů a technologie postupu provedení tak, aby se zabránilo odtržení tzv. sáním větru (mrazuvzdorné talířové hmoždinky) a aby se izolace neodtrhla vlivem vlastní hmotnosti (kotvení). Kotvení je prováděno dvojím způsobem: po nalepení izolace se provede kotvení těchto desek skrz ně nejprve se do hmoždinek do zdi provede kotvení a posléze se speciální hmotou zakryjí a zároveň je v těchto místech nalepena izolační deska. Tento způsob je dražší, ale zabrání se tím tvorbě tepelných mostů. Síťovina nejčastěji ze skelných vláken nebo z plastu (perlinka) má funkci výztuže vnější tmelové vrstvy s omítkou. Povrchová úprava – omítky mohou být od hrubozrnných až po velmi jemné. Kombinace hrubosti struktury omítky může v konečném efektu vést k zvýraznění konečného barevného odstínu povrchové úpravy. Pokud je žádána mozaiková omítka z drcených kamínků (např. sokly), nebo keramické obklady je třeba použít jako podklad speciální výztuhovou síťovinu a odlišné lepící malty. Barevnost povrchových úprav ovlivňuje namáhání povrchové vrstvy teplem a podle dosažených teplot má vliv i na tepelnou izolaci. Z tohoto důvodu se doporučuje volit světlejší barvu, u tmavých odstínů je nutné posoudit vliv teploty na tepelně technické vlastnosti izolací. 2 Konstrukce přilehlé k zemi U stávajících staveb může být požadavek zateplení těchto konstrukcí problematické resp. zcela neproveditelné. U novostaveb je zateplení možné a pro budovy s nízkou spotřebou energie je součástí projektové dokumentace zcela automaticky (pasivní domy, plusové domy…). Při návrhu zateplení stávajících staveb je třeba počítat s následujícími faktory: problematický přístup k základům a stěnám např. u sklepních prostor


řešení problematické vlhkosti, což může vést k prodražení izolačních materiálů, ale na druhé straně správné vyřešení této problematiky stavbě pomůže riziko narušení statiky budovy spojené s odkrytím terénu kolem základů 2.1 Stěny přilehlé k terénu Tepelná izolace těchto stěn je žádoucí. Prvořadě se tepelná izolace provádí na vnějším líci stěny a spolu s ní se řeší rovněž hydroizolace popř. protiradonová ochrana. Používají se nenasákavé tepelné izolace – extrudovaný polystyrén, nebo pěnové sklo pokud je stavba namáhána tlakovou vodou. Tepelná izolace je ukončena min 200 mm nad rostlým terénem (je prokázáno, že do této výšky se odrazí na zem spadlé kapky deště) a plynule navazuje na vnější zateplení budovy. 1.

Technický detail provedení zateplení stěny z části pod terénem

Základní nátěr pod asfaltovou vertikální izolací 2. Asfaltová izolace 3. Lepidlo 4. Extrudovaný polystyren 5. Dvojitá armovací vrstva síťoviny 6. Základní nátěr 7. Mozaiková omítka 8. Akrylát t 9. Soklový profil 10. Kotva 11. Lepidlo 12. Tepelná izolace 13. Dvojitá zpevňovací vrstva síťoviny do výšky min. 2 m nad terénem 14. Základní nátěr 15. Fasádní omítka 16. Strop podzemního podlaží

Pokud nelze zateplení provést z vnější strany je na řadě výpočet izolace z vnitřní strany stěny. V tomto případě se doporučuje případná sanace vlhkosti. Tepelná izolace se přitlačí na zeď a před ní se postaví předstěna tak, aby nevznikla žádná vzduchová mezera. Vhodná je rovněž parotěsná zábrana vložená mezi přizdívku a tepelnou izolaci.


Řešení předstěnou s větracími otvory dovnitř místnosti s tím, že tepelnou izolaci tvoří vzniklá vzduchová mezera (mimochodem vzduch je nejlepší tepelný izolant) je třeba pečlivě zvažovat v případě problémů s vlhkostí. Větrací otvory umožňují proniknutí vzduchu za předstěnu a podpořit tvorbu plísní. 2.2 Podlahy přilehlé k terénu Tepelné izolace se u běžných domů kladou nad hydroizolaci a používají se zásadně nenasákavé materiály (pěnový polystyrén je obvykle plně dostačující). Vrstva tepelné izolace u rozlehlejších půdorysných staveb je po obvodu stěn (cca do vzdálenosti 2 m od vnitřní líce stěn) větší aby se odstranil nepříznivý vliv chladného terénu kolem obvodu stavby, je-li podlaha pod úrovní terénu. 2.3 Základy U pasivních domů a domů s nízkou spotřebou energie, které se staví na základovou desku, se extrudovaný polystyren, z důvodu tepelné izolace budovy, dává pod celou desku. A izolace je souvisle vedena podél vnějších hran základové desky vedena až min 200 mm nad terén.

Stav současných staveb je ten, že základy nejsou izolovány vůbec. Izolace obvykle končí na nosných stěnách z vnější strany. Podlahy přilehlé k terénu jsou tepelně zaizolovány k vnitřní straně zdi. Tím vzniká tepelný most ve spáře mezi nosnou zdí a základem.


Tato skutečnost většinou nepůsobí problémy a tepelné ztráty nejsou až tak výrazné, aby působily výrazné potíže či ovlivnění výkonu zdroje tepla. Proto se při celkové rekonstrukcí řeší provedením izolace podél vnější strany základových pasů ve chvíli, kdy se provádí opravy hydroizolace. 3 Střešní konstrukce Tepelná izolace střešních konstrukcí je nejproblematičtější z celé stavby. Horší situace je při rekonstrukci, neboť variant stávajících střech je příliš mnoho a to vyžaduje individuální řešení. Přesto lze vyjmenovat hlavní zásady pro ploché a šikmé střechy: izolace střešní krytiny musí vždy navazovat na zateplení stěn, to je nejčastěji místo, kde vznikají při nekvalitním provedení tepelné mosty tepelná izolace musí být řešena společně s hydroizolací střechy špatný návrh může vést ke kondenzaci vodní páry uvnitř střešní krytiny a s tím spojené nebezpečí vzniku plísní u šikmých střech je velmi důležité řešit detaily izolace zejména v kontaktu s trámy popř. v místě zabudovaného střešního okna zateplení v době výstavby domu je levnější než dodatečné zateplování dodatečné zateplení je technicky problematičtější 3.1 Plochá jednoplášťová střecha


Tyto střech mají vysoké tepelné ztráty a v létě naopak propouští teplo do místnosti pod ní. V minulosti povrchová teplota střechy byla tak vysoká, že se na střeše neudržel sníh.

Zateplení střechy lze řešit několika způsoby: a) vrchní hydroizolace se sejme doplní se tepelně izolační materiál (aby vyhovoval stávajícím hodnotám požadovaného součinitele prostupu tepla) položit mikroventilační vrstvu obnovit hydroizolační izolaci, která je nejproblematičtější a špatné provedení vede k zatékání, nebo možné kondenzaci vodních par uvnitř konstrukce b) svrchní hydroizolace se ponechá (je však nutno řešit, většinou problematicky, stávající odpad – odtok vody ze střech) položit tepelnou izolaci položit mikroventilační vrstvu provést novou vnější hydroizolační vrstvu c) obnovit popř. vyměnit stávající vrchní izolaci položit novou nenasákavou tepelnou izolaci provést drenážní vrstvu a vytvořit např. novou „zelenou“ střechu 3.2 Plochá dvouplášťová střecha


Dvouplášťové střechy mají v konstrukci vzduchovou mezeru a tím je z hlediska kondenzace vodní páry méně problémová než jednoplášťová. Rovněž tepelné zisky jsou v porovnání podstatně nižší. Ve všech případech je nutné, aby byla z vnitřní strany zateplena atika v návaznosti na vodorovně položenou tepelnou izolaci střechy.

Dodatečné zateplení je možné v zásadně dvojí: a) střechy nad prostory s vlhkostí nad hodnotu relativní vlhkostí 60% vzduchová mezera (pokud je vyšší) se vyplní z části tepelnou izolací popř. dražší variantou je rozebrat svrchní plášť, položit tepelnou izolaci a znovu vybudovat druhý vnější plášť b) střechy nad prostory s vlhkostí pod hodnotu relativní vlhkostí 60% ventilační otvory vzduchové mezery se uzavřou, popř. se ponechá jen princip mikroventilace a na stávající plášť se doplní tepelná izolace podle principu jednoplášťové střechy 3.3 Šikmá střecha Kritickými místy z hlediska izolace jsou: úžlabí střech, kde není dostatečný spád otvory skrz střešní krytinu (komíny, střešní okna…)


místo návaznosti dvou a více šikmých ploch střechy návaznost svislé izolace (stěn) s plochou či šikmou izolací pod střechou v místě krovů a pozednice tak, aby nevzniklo nezaizolované místo

Ztráty tepla u nezateplené střechy jsou zejména v okolí pozednice a to svislou stěnou a střešní konstrukcí (červené šipky)

Tepelná izolace musí být kompaktní a řešena jako vnější obálka stavby.

K provedení tepelné izolace se využívá se prostorů mezi trámy. Ty mívají výšku asi 160 mm a prostor mezi nimi se buď zcela vyplňuje izolací (nevětrané jednoplášťové), nebo se ponechá vzduchová větraná mezera do výšky 1/3 trámu (větraná dvouplášťová). Pokud vrstva izolace v této tloušťce nevyhovuje, zhotovuje se rošt pod trámy a takto vzniklý prostor se vyplní ještě minimálně 80 mm izolační hmoty. Používá se minerální a sklovité vláknité izolační desky. Podle konkrétní situace je nutné posoudit jak má izolace vliv na stávající dřevěné trámy zejména v případech, kdy se zcela izolací zakryjí. V případě ponechání vzduchové vrstvy je třeba chránit povrch tepelné izola-


ce, která je v kontaktu s proudícím vzduchem, aby se nenarušil teplotní spád a tudíž nevzrostl součinitel prostupu tepla.

Tepelná izolace střešní krytiny je nejproblematičtější, neboť musí být vyřešeny tepelné ztráty (zima – venkovní výpočtová teplota) i tepelné zisky (léto – povrchová teplota střešní krytiny). Technický detail provedení zateplení šikmé střechy

1. Lepicí malta 2. Tepelná izolace 3. Výztužná vrstva síťoviny se skelným vláknem 4. Základní nátěr 5. Fasádní omítka 6. Akrylát


IV. Zateplení budov – okna (výplně otvorů) Velikost okna musí přednostně zajistit dostatečné osvětlení vnitřních prostor a teprve pak přichází na řadu posuzování tepelných ztrát a zisků. Okny obecně uniká z budovy nejvíce tepla prostupem tepla (je-li venkovní teplota nižší než vnitřní teplota v místnosti). Na druhou stranu, skly proudí do místnosti sluneční energie, která je příčinou tepelných zisků (zejména z přímého oslunění). Energetická bilance se provádí zejména u domů s nízkou spotřebou energie a u celoprosklených budov resp. budov s vysokým podílem prosklení. V klasických bytových objektech a u občanských staveb se vždy počítají tepelné ztráty. 1 Konstrukce oken Okno se skládá ze tří základních částí: rámu skla (prosklení) spojení (distanční rámeček mezi skly a těsnící materiál skla a rámu apod.) Rámy v současné době by měly být z materiálů nepodléhající korozi, se zaručenou trvanlivostí a známými fyzikálními vlastnostmi: kovový (používá se pro místnosti bez nároků na nízké tepelné ztráty, sklad uhlí apod.) dřevěné (tradiční materiál s izolační schopností podobné dvojitému zasklení) plastové (kovové výztuhy o něco zhoršují tepelnou izolaci) Podle konstrukce rámu rozlišuje okna: jednoduchá zdvojená dvojitá


Podle způsobu zasklení (počet skel v rámu): jednoduché dvojité trojité Požadavek na snížení hodnoty součinitele prostupu tepla vedl k vytvoření další vzduchové mezery osazením třetího skla. Nevýhodou je zvýšení hmotnosti celého okna.

jeduché okno s trojitým zasklením. V celistvém rámu jsou osazeny tři skleněné tabule.

Při kombinaci dvojskla v jednom rámu a jednoho skla v druhém rámu je nejvhodnější dvojsklo umístit na vnější stranu stavby.

zdvojené okno. Jedná se o dva samostatné rámy pevně (ale demontovatelně) spojené do jednoho celku.

Mezi okny je prostor asi 200 mm, tím je vytvořena přirozená tepelná ochrana stěny kolem ostění (boční stěny mezi okny).

dvojité (špaletové) okno. Jde o dvě samostatná okna, která se i samostatně otevírají.


Osazení prosklení v rámu okna má vliv na prostup tepla, tedy velikosti tepelné ztráty vlivem tepelného mostu mezi rámem a sklem. 2 Tepelně technické parametry oken Stejně jako u stěn je i u oken hodnotícím kritériem zejména součinitel prostupu tep. Při porovnání či vybírání oken je z hlediska tepelných ztrát žádoucí co nejnižší hodnota. Tento součinitel udává výrobce oken, ale je potřeba dát si pozor na to jakou hodnotu vyjadřuje. Někteří výrobci uvádí součinitel pouze pro zasklení (sklo), nikoli pro celé okno (to má vyšší hodnotu). Podle norem ČSN jsou udávány hodnoty součinitelů oken o 15% vyšší, než se naměřily či teoreticky spočítaly. V zahraničních normách se udávají naměřené hodnoty, proto se mohou zdát zahraniční výrobky neoprávněně výhodnější (dokud se neprovede harmonizace norem EN a ČSN legislativou v rámci EU). Pro výpočet tepelných ztrát budovy je snaha minimalizovat ztráty okny. To znamená volit okna s co nejnižším deklarovaným součinitelem prostupu tepla (resp. nejvyšší hodnoty tepelného odporu okna). 3 Okenní ostění a parapet oken V minulosti používaná dvojitá okna zajišťovala přirozenou tepelnou ochranu vnitřní stěny díky vzduchové mezeře mezi dvojicí oken (ostění, vnitřní parapet, nadpraží). U jednoduchých oken se stává, že teplo uniká cestou nejmenšího odporu a tou je okolí rámu okna. Důsledkem je orosování vnitřního povrchu stěny a možné tvorby plísní. Při nekvalitním provedení osazení okna mohou tepelné ztráty dosáhnout až 50% ztrát okna prostupem tepla.


Je tedy důležité spolu s vnější izolací stěny provést i izolaci ostění včetně parapetu. U nadpraží je nutné spojit tuto izolaci s izolací nadokenního překladu (nejlépe o tloušťku zdi mimo líc překladů.

zateplení nadpraží okna (řez)

1. Síťovina přilepená k podkladu 2. Lepicí malta 3. Tepelná izolace 4. Kovová rohová lišta s průmyslově nalepenou síťovinou 5. Výztužná vrstva síťoviny se skelným vláknem 6. Základní nátěr 7. Fasádní omítka 8. Makrosil PA 124 (polyuretanový tmel) 9. Makrosil FX 130 (akrylátový tmel)

NAUČÍME VÁS, JAK BÝT EFEKTIVNĚJŠÍ Revolvingový fond Ministerstva životního prostředí 1. Síťovina přilepená k podkladu 2. Lepicí malta 3. Tepelná izolace 4. Kovová rohová lišta s průmyslově nalepenou síťovinou 5. Výztužná vrstva síťoviny se skelným vláknem 6. Základní nátěr 7. Fasádní omítka 8. komprimační páska 9. akrylátový tmel

zateplení okenního rámu osazeného v líci stěny (půdorys)

1. Lepicí malta 2. Tepelná izolace 3. Kovová rohová lišta s průmyslově nalepenou síťovinou 4. Výztužná vrstva síťoviny se skelným vláknem 5. Základní nátěr 6. Fasádní omítka 7. komprimační páska

zateplení ostění (půdorys)


1. Lepicí malta 2. Tepelná izolace 3. Výztužná vrstva síťoviny se skelným vláknem 4. Základní nátěr 5. Fasádní omítka 6. komprimační páska 7. parotěsná fólie 8. Akrylát

zateplení parapetního zdiva (řez)

4 Větrání okny V současné době je trendem snaha minimalizovat ztráty tepla okny. Kromě prostupu tepla materiálem celého okna je ještě významnou ztrátou tepla tzv. infiltrace. 4.1 Infiltrace Infiltrace je pronikání chladného venkovního vzduchu do místností spárami oken a venkovních dveří. Jakkoli poslední dobou narůstá snaha tuto infiltraci omezit, není žádoucí jí zcela zabránit. Díky ní se do bytu dostává potřebný čerstvý vzduch zajišťující rovnoměrnou a přirozenou výměnu vzduchu v místnostech. Pokud se zcela zabrání infiltraci, vede to k zhoršení pohody prostředí: nadměrně se zvyšuje vlhkost vzduchu  dýcháním  odparem vlhkosti z hladin akvárií  vlhkost z odpařovače  vlhkost z pokojových rostlin  vařením zejména při nefunkční digestoři nad sporákem poruchy stavebních konstrukcí


 bujení plísní vlivem koncentrace vlhkosti  podpora vzniku a vývoje alergenů - alergií Z hygienických důvodů je požadována výměna vzduchu nejlépe přirozenou cestou: v obytných prostorech je požadovaná půlnásobná výměna vzduchu za hodinu (I = 0,5h-1). Tedy infiltrací se za dvě hodiny má do místnosti dostat tolik vzduchu, jako je objem celé místnosti v nebytových místnostech postačuje výměna 0,3h-1 obecně platí, že čím menší je místnost, tím vyšší by měla být požadovaná výměna vzduchu vyšší pronikání venkovního vzduchu, než požadovaná minimální hodnota, vede k nežádoucím tepelným ztrátám 4.2 Těsnění oken V současné době je těsnění spár oken jedním z hlavních reklamních či obchodních artiklů poukazujících na úsporu tepla podstatným snížením infiltrace. Množství pronikajícího vzduchu je dáno součinitelem spárové průvzdušnosti (uvádí se v normách podle druhu a provedení okna). Z hlediska konstrukce okna je řešením náhrady infiltrace úprava okenního rámu osazením speciálního ventilačního prvku (např. v horní části okna), který je ovládán mechanicky (např. vyklopení ventilace). Snížení infiltrace u oken vede k náhradnímu řešení, k němuž uživatelé sahají: vyklopení oken. Tepelné ztráty jsou v tomto případě nadměrné. A navíc studený venkovní vzduch proudí na termostatický ventil u otopného tělesa, který se otevře a zvýší se tak výkon otopného tělesa mikroventilace je konstrukční řešení oken, ale není to nic jiného než štěrbinové pootevření okna. S tím jsou spojené tepelné ztráty a to mnohdy ve větším rozsahu než pokud by bylo těsnění okna konstrukčně řešeno tak, aby vyhovovalo požadované infiltraci. V každém případě je vhodnější než předchozí. Je třeba ho však využívat ve chvíli kdy jsou v místnosti lidé a při nepřítomnosti okno zavírat


odstranění těsnění (nejlépe v horní části okna) je nejlevnějším řešením nedostatečné infiltrace celého okna, ale je nejméně vhodné neboť ho nelze regulovat a jedná se o neodborný zásah S ohledem na škodliviny je požadováno nucené větrání v případě, že nejsou instalována okna (neboť zde infiltrace či přirozené větrání nepostačuje) u: kuchyně – digestoř 100 až 150 m3h-1 koupelny – odvodní ventilátor 50 až 150 m3h-1 WC – odvodní ventilátor 25 až 50 m3h-1 Nuceně odvádění vzduch je třeba nahradit, což rovněž v bytových objektech zajišťuje infiltrace. Nedochází-li k této výměně vzduchu přirozenou cestou (infiltrací), je třeba ji zajistit jiným způsobem, většinou nuceným větráním – často se využívá u domů s nízkou spotřebou energií. Ovšem náklady spojené s nuceným způsobem větrání jsou nemalé. Použití klimatizace v bytových stavbách je naprosto neekonomické. Pozn.: Pozor na časté zaměňování pojmů větrání a klimatizace. Liší se úpravou vzduchu. Větrání znamená úpravu teploty vzduchu (ohřev, chlazení). Klimatizace je úprava teploty a vlhkosti vzduchu. V. Typy domů podle spotřeby energie Až 60% potřebné energie pro provoz budovy se spotřebuje na vytápění. Proto je nutné soustředit se na zateplování budov. Stavby mají svůj historický vývoj daný zejména kvalitou stavebních materiálů a znalostí tepelné techniky.


1 Srovnání budov dle měrné spotřeby tepla Pokud chceme srovnat výstavbu zejména u novějších staveb, můžeme použít např. měrnou spotřebu tepla objektů (viz tabulka vč. Poznámky pod tabulkou – převzato z portálu www.tzb-info.cz). Měrné tepelné ztráty objektů q*W/m3]

T y p

1.

2.

3.

4.

Druh a velikost objektu s vnitřní teplotou ti = 20 °C

te [° C]

Objekt volně stojící

Objekt vestavěn

Období výstavby

Období výstavby

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

19 60

19 78

19 92

19 94

>20 00

19 60

19 78

19 92

19 94

>20 00

12

50

48

38

35

32,5

43

41

33

31

28

15

57

54

43

40

37

50

48

38

35

32,5

18

65

62

49

46

42

57

54

43

40

37

Dvoupodlažní rodinný domek. Dílenský provoz z keram. materiálu do 1000 m3

12

43

41

33

31

28

38

36

29

27

25

15

50

48

38

35

32,5

44

42

33

31

27

18

57

54

43

40

37

50

48

38

35

32,5

Dvou až čtyřpodlažní obytný objekt. Malé školy, provozní budovy do 5000 m3

12

38

36

29

27

25

34

32, 5

26

24

22

15

44

42

33

31

27

40

38

30

28

26

18

50

48

38

35

32,5

45

43

34

32

29

Dvou až třípodlažní obytný objekt. Malé školy, administrativní a velké budovy

12

34

32, 5

26

24

22

30

28

22

21

20

15

40

38

30

28

26

35

33

27

25

23

18

45

43

34

32

29

40

38

30

28

26

Jednopodlažní podsklepený, bez půdy, lehký materiál do 1000 m3


5.

6.

Tří až čtyřpodlažní sídlištní objekty. Velké školy, obchodní budovy do 5000 m3

12

30

28

22

21

20

25, 5

24

19

18

16,5

15

36

34

26

25

23

30

28

22

21

20

18

40

38

30

28

26

35

33

25

24, 5

23

Čtyř a vícepodlažní sídlištní bloky. Adm. budovy. Obchodní domy od 5000 m3 do 100 000 m3 a více

12

28

27

21

20

18

22, 5

21

17

24, 5

23

15

32, 5

31

25

23

21

27

26

20, 5

19

18

18

37

35

27

26

17

31

29, 5

24

22

20

Poznámky: 1. Předpokládá se dvojité (zdvojené) zasklení 2. Denní teplota kolísá mezi 18 °C až 20 °C 3. Období výstavby značí platnost tepelně-technických norem a směrnic. Součinitel prostupu tepla k v jednotlivých obodbích: 2 A - 1960 - k = 1,45 W/m K 2 B - 1978 - k = 0,89 W/m K 2 C - 1992 - k = 0,46 W/m K 2 D - 1994 - k = 0,33 W/m K 2 2 E - 2000 - k = 0,33 W/m K (okna ko = 1,50 W/m K) 4. Ve všech případech je infiltrace počítána pro výměnu vzduchu 0,5/hod. 5. Okenní plocha tvoří 45 % obvodové stěny.


2 Srovnání budov dle legislativy Od 1. 1. 2009 platí podle zákona č. 177/2006 Sb. nová povinnost pro stavebníky a vlastníka budov zajistit splnění požadavků na energetickou náročnost budovy. To se dokládá Průkazem energetické náročnosti budovy dle vyhlášky č. 148/2007 Sb. Nevýhodnější je „A“ (stejně jako u spotřebičů)

3 Názvosloví domů používaných v odborné literatuře Podle celkové spotřeby energie na provoz lze rozdělit budovy podle spotřeby energie potřebného na vytápění. 3.1 Klasický dům Jedná se o stavby, které jsou postaveny podle norem platných v době výstavby a dle jimi požadovaných hodnot. Splňují tepelně technické požadavky a jsou projektovány podle obecně platných zásad. S vývojem materiálů a konstrukcí se požadavky zpřísňují, zejména pokud se jedná o součinitele prostupu tepla (U) resp. tepelný odpor (R). Tepelné ztráty těchto objektů jsou nejvyšší a tudíž energeticky nejnáročnější. Starší budovy se proto zateplují, aby se snížily tepelné ztráty. Spotřeba tepla na vytápění u dnešních staveb bývá v rozmezí 80 až 120 kWh/m2 podlahové plochy.

3.2 Nízkoenergetický dům


Jedná se o dům, jehož spotřeba tepla na vytápění za rok nepřesahuje 50 kWh/m2 podlahové plochy. U těchto staveb se volí materiály tak, aby vyhovovaly doporučeným hodnotám, které uvádějí normy a které jsou přísnější než hodnoty požadované. 3.3 Pasivní dům Je to dům se skutečnou spotřebou tepla na vytápění za rok v maximální výši 20 kWh/m2 podlahové plochy. Dalším požadavkem je, aby primární zdroje energie z neobnovitelných zdrojů nepřesáhly 60 kWh/m2 (elektrické spotřebiče v domácnosti a zařízení na provoz technologií – čerpadla apod.). 3.4 Nulový dům Dům se spotřebou tepla na vytápění nejvýše 5kWh/m2 vytápěné půdorysné plochy za rok, respektive s nulovou spotřebou. 3.5 Plusový dům Jedná se o dům, který vyrobí více energie, než kolik jí spotřebuje. Přebytky této energie většinou ve formě energie elektrické je možné prodávat či dodávat do elektrické rozvodné soustavy. 3.6 Nízkonákladový dům Je to dům, který má nízké provozní náklady. Nemusí se jednat jen o nízkou spotřebu energie na vytápění, ale vyhodnocuje se veškerá spotřeba energie spojená s užíváním a provozem domu resp. domácnosti. 3.7 Ostrovní stavby – ostrovní systém To jsou stavby, které nejsou napojeny na žádné venkovní sítě a jsou naprosto energeticky soběstačné. Pro výrobu elektrické energie se využívá fotovoltaika, jako zdroj tepla jsou nejčastěji využívány obnovitelné zdroje energie.


VI. Slovníček pojmů 1 Použité fyzikální jednotky měrná tepelná ztráta objektu - q [kWh/m2; kWh/m3] stanovuje, kolik tepla ztrácí budova z 1 m3 obestavěného prostoru. součinitel prostupu tepla - U [W/m2K+ určuje kolik tepla (W) unikne z plochy o velikosti 1m2 při rozdílu vnitřní (místnost) a venkovní teploty 1 K (resp. 1°C). Používá se pro výpočet tepelných ztrát, zejména v profesi vytápění resp. profesí technických zařízení budov. tepelný odpor stavební konstrukce – R [m2K/W+ je převrácená hodnota součinitele prostupu tepla. Např. R = 3 odpovídá U = 0,33 Wm-2K-1. Používá se ve stavebnictví stejně jako součinitel prostupu tepla. součinitel tepelné vodivosti - λ *W/mK+ určuje vlastnosti materiálu a udává, kolik tepla by prošlo rovinnou plochou o velikosti 1m2 o tloušťce 1 m při rozdílu teplot 1K. Je důležité používat hodnotu v technických podkladech označovanou jako charakteristickou nebo výpočtovou (ta určuje vlastnosti materiálu odpovídající zabudovanému stavu nikoli v tzv. suchém stavu). 2 Technické pojmy 2.1 Stavba Tepelný most – místo ve stavební konstrukci kde je nedostatečná nebo chybějící tepelná izolace a tudíž v tom místě uniká teplo. Je to tedy nežádoucí místo ve stavební konstrukci. Jednoduché okno - v jednom rámu je osazené sklo jedno až tři skleněné tabule Zdvojené okno – dva rámy, každý s jedním sklem jsou sešroubovány k sobě Dvojité okno – dvě samostatná okna, mezi nimiž je parapet. Ve starší literatuře se používá označení špaletová okna. 2.2 Větrání a vzduchotechnika Provětrání je nahodilé otevírání oken a dveří. Z hlediska energetických úspor by se mělo větrat krátce a velkými otvory.


Infiltrace je pronikání venkovního vzduchu do místností spárami oken a venkovních dveří. Jde o žádoucí jev, který má zajistit 0,5 násobnou výměnu vzduchu v obytných prostorech požadovanou hygienickými předpisy. Pokud je výměna vzduchu větší, považuje se to za nežádoucí z hlediska úspory energie. Nucené větrání – zajištění jedné termodynamické úpravy vzduchu pomocí technického zařízení a to teploty vzduchu (ohřev a chlazení). Rovnotlaké větrání – přívod a odvod vzduchu do místnosti z hlediska jeho množství je stejný. K tomu je nutné použít vzduchotechnické zařízení. Přetlakové větrání – víc vzduchu se přivádí, než odvádí. Vzduchotechnické zařízení zajišťuje současně přívod i odvod vzduchu, nebo pouze přívod. Podtlakové větrání – víc vzduchu se odvádí, než kolik se přivádí. Vzduchotechnické zařízení zajišťuje současně přívod i odvod vzduchu, nebo jen odvod. Klimatizace – vzduchotechnická jednotka zajišťuje dvě termodynamické úpravy, teplotu (ohřev a chlazení) a vlhkost vzduchu.

NAUČÍME VÁS, JAK BÝT EFEKTIVNĚJŠÍ. Revolvingový fond Ministerstva životního prostředí. Výukové materiály projektu

Recommend Documents