Svislé obvodové konstrukce nízkoenergetických a pasivních domů Některé z těchto systémů jsou podobné klasickým konstrukcím, některé jsou zcela speciální. Důležité je, aby konstrukce splňovala požadavky – kromě těch klasických - na ni kladené. Jaké to jsou? • Vynikající tepelná izolace s minimem tepelných mostů • Dostatečná schopnost akumulovat teplo • Jednoduchost provedení • Přijatelná tloušťka konstrukce • Minimální negativní vliv na životní prostředí při výrobě / stavbě
Masivní zděná konstrukce s vnější tepelnou izolací Výhody • Vhodná pro minimalizaci tepelných mostů • Každá vrstva v konstrukci má svoji funkci, kterou výborně plní – masivní konstrukce akumuluje teplo, tepelná izolace nepropouští teplo do exteriéru • Tepelně a vlhkostně je namáhána pouze tepelná izolace, nosná konstrukce je maximálně chráněna, prodlužuje se její životnost • Dobrá tepelná stabilita, není problém s letním přehříváním místností • Velmi dobře a jednoduše lze dosáhnout vzduchotěsnosti • Lze vybrat řešení, které je levné Nevýhody • Více mokrých procesů na stavbě • Výroba a stavba masivní konstrukce obvykle vyžaduje více energie a zatěžuje životní prostředí • Stavba masivní konstrukce je náročnější na přepravu, přesuny materiálu
Masivní zdivo s vnějším kontaktním zateplovacím systémem
Vnitřní omítka
Masivní zdivo
Lepidlo Vnější tepelná izolace
Omítkový systém
Příklady materiálů Masivní zdivo: nepálené i pálené plné cihly, vápenopískové cihly, betonové tvarovky, železobeton, liaporové a pórobetonové tvárnice Vzduchotěsnící vrstva: vnitřní omítka Vnější tepelná izolace: tuhé desky z konopí, vláken ze dřeva, rákosu, minerální vlny, polystyrenu, slaměné balíky (z vnější strany se používají obvykle hliněné omítky – aplikované buď přímo na slámu nebo zpevněné pletivem)
U větších tlouštěk tepelných izolací pro nízkoenergetické a pasivní domy může být u některých materiálů (zejména u vláknitých přírodních - dřevovláknité desky, konopí) problém s kotvením, dále cena tuhých přírodních izolací je obvykle vyšší. Pak se používá kombinace měkké izolace a menší vrstvy tuhé tepelné izolace – viz další typ konstrukce níže. Toto řešení je možné též použít pro případy nerovného zdiva nebo zdiva s málo přídržným povrchem, kde není možné celoplošné lepení tuhé tepelné izolace.
Příklady staveb
Masivní obvodová stěna z vápenopískových cihel, tepelná izolace z polystyrenu celoplošně lepeného (Kalksandstein CZ s.r.o.)
Masivní obvodová stěna z cihel, tepelná izolace z konopí (Canabest, s.r.o.)
Masivní obvodová stěna z cihel, tepelná izolace ze slaměných balíků (Maky, s.r.o.)
Masivní obvodová stěna z monolitického betonu, tepelná izolace z polystyrenu (Maky, s.r.o.) Pozn.: okna by správně měla být vysunuta do tepelné izolace
Masivní zdivo s vnější měkkou tepelnou izolací v roštu - Řešení při požadavku na použití měkkých nebo přírodních tepelně-izolačních materiálů. V ostatních případech je výhodnější a levnější řešení uvedené výše (Masivní zdivo s vnějším kontaktním zateplovacím systémem).
I nosník Vnitřní omítka
Masivní zdivo
Měkká tepelná izolace Tuhá tepelná izolace
Omítkový systém – difúzně propustný
Příklady materiálů Masivní zdivo: nepálené i pálené plné cihly, vápenopískové cihly, betonové tvarovky, železobeton, liaporové a porobetonové tvárnice Vzduchotěsnící vrstva: vnitřní omítka Měkká tepelná izolace: měkké desky z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy Tuhá tepelná izolace: tuhé desky z konopí, vláken ze dřeva, minerální vlny
Masivní zdivo s vnější měkkou tepelnou izolací v roštu s provětrávanou mezerou - Řešení při požadavku na použití měkkých nebo přírodních tepelně-izolačních materiálů. V ostatních případech je výhodnější a levnější řešení uvedené výše (Masivní zdivo s vnějším kontaktním zateplovacím systémem). Nosník vnějšího obkladu - fasády Vnitřní omítka
Masivní zdivo
Měkká tepelná izolace Difúzně propustná deska nebo fólie
Vnější obklad fasáda
Provětrávaná vzduchová mezera
Příklady materiálů Masivní zdivo: nepálené i pálené plné cihly, vápenopískové cihly, betonové tvarovky, železobeton, liaporové a porobetonové tvárnice Vzduchotěsnící vrstva: vnitřní omítka Vnější obklad: různé deskové materiály s povrchovou úpravou odolnou vnějšímu prostředí (palubky, cementotřískové desky, laminátové desky, plast…) Měkká tepelná izolace: měkké desky z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy, slaměné balíky
Příklady staveb
Nosná konstrukce z pálených pórovitých cihel, tepelná izolace ze slaměných balíků v roštu s provětrávanou mezerou (Jan Hollan)
Příprava fasádního pláště (rošt bude zakryt dřevovláknitými deskami) pro foukanou drcenou celulózu (AB Atelier)
Nosná konstrukce z vápenopískových cihel, tepelná izolace z měkkých desek z minerální vlny v roštu s provětrávanou mezerou (Libor Novák)
Uvedené varianty řeší problém kotvení a ceny větších tloušťek tuhých přírodních tepelných izolací (dřevovláknité desky, konopí). Dále umožňuje použití deskových materiálů a dřeva na fasádě (dřevěné „palubky“, desky)
Lehká dřevěná konstrukce s tepelnou izolací Výhody • Šetrná k životnímu prostředí (při dobrém návrhu a použití vhodných materiálů) – použití přírodního materiálu (dřeva), nízká spotřeba materiálu • Malá tloušťka stěny – tepelná izolace vyplňuje téměř celou tloušťku stěny • Možnost založení stavby na pilotech – bez větších zemních prací, šetrnější k životnímu prostředí, není nutná hydroizolace, protiradonová izolace, odpadá složité zateplování základů, celkově levnější řešení • Stavba nosné konstrukce je méně náročná na přepravu • Minimum mokrých procesů na stavbě Nevýhody • Nízká schopnost akumulovat teplo (lze částečně zlepšit zděnými příčkami a hliněnými vnitřními omítkami) • Horší tepelná stabilita, může být problém s letním přehříváním místností (možnost zlepšení viz bod výše) • Náročné provedení parozábrany a vzduchotěsnící vrstvy, nutné pečlivé spojení a přelepení všech spojů • Při porušení parozábrany může dojít k rychlé destrukci nosné konstrukce • Není ověřena mnoholetá trvanlivost lepených a těsněných spojů parozábran • Nižší životnost než u zděných staveb • Horší vnitřní akustika domu
Lehká dřevěná konstrukce s měkkou tepelnou izolací a provětrávanou mezerou Vnitřní obklad
Tepelná izolace
Nosná dřevěná konstrukce
Parozábrana / parobrzda
Difúzně propustná deska nebo fólie
Vnější obklad fasáda Provětrávaná vzduchová mezera
Příklady materiálů Dřevěná nosná konstrukce: dřevěné sloupky a profily Parozábrana / parobrzda + vzduchotěsnící vrstva: fólie slepená ve spojích, OSB desky s přelepenými spoji Vnější obklad: různé deskové materiály s povrchovou úpravou odolnou vnějšímu prostředí (palubky, cementotřískové desky, laminátové desky…) Tepelná izolace: měkké desky z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy, slaměné balíky
Příklady staveb
Nosná konstrukce z dřevěných sloupků, tepelná izolace z měkkých desek z minerální vlny (Centrum pasivního domu)
Nosná konstrukce z dřevěných sloupků, tepelná izolace ze slaměných balíků (RIGI stavební společnost)
Nosná konstrukce z dřevěných sloupků, tepelná izolace z foukané celulózové drti (RIGI stavební společnost)
Vnitřní opláštění z OSB desek – ztužuje konstrukci dřevostavby, funguje jako parobrzda a vzduchotěsnící vrstva; spoje OSB desek jsou proto těsně přelepeny páskou (ENVIC, o.s.)
Lehká dřevěná konstrukce doplněná vnější kontaktní tepelnou izolací
Vnitřní obklad
Měkká tepelná izolace
Nosná dřevěná konstrukce
Parozábrana / parobrzda
Difúzně propustná tuhá tepelná izolace
Omítkový systém – difúzně propustný
Příklady materiálů Dřevěná nosná konstrukce: dřevěné sloupky a profily Parozábrana / parobrzda + vzduchotěsnící vrstva: fólie slepená ve spojích, OSB desky s přelepenými spoji Měkká tepelná izolace: měkké desky z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy Tuhá tepelná izolace: tuhé desky z konopí, vláken ze dřeva, minerální vlny
Příklady staveb
Nosná konstrukce z dřevěných sloupků, tepelná izolace z měkkých dřevovláknitých desek, vnější vrstva z tuhých dřevovláknitých desek – bude omítnuta (ENVIC, o.s.)
Pozor! Často používané řešení u dřevostaveb, kdy ze strany exteriéru je vrstva málo propustná pro vodní páru (OSB deska, polystyren) je velmi problematické. Takové řešení vyžaduje dokonalé provedení parozábrany ze strany interiéru, která musí po dobu životnosti stavby zůstat zcela neporušena. I při malém porušení parozábrany bude v takové konstrukce docházet ke kondenzaci vodní páry a k poruchám konstrukce.
Nevhodné řešení – dřevostavba je z vnější strany tepelně izolována méně difúzně propustným materiálem – polystyrenem (ENVIC, o.s.)
Masivní dřevěná konstrukce s vnější tepelnou izolací Nosná konstrukce obvykle složená z masivních dřevěných panelů (panel je obvykle tvořen lepením dřevěných prken na sebe). Otvory pro okna a dveře jsou vyřezávány přímo do panelů. Výhody • Šetrné k životnímu prostředí – použití přírodního materiálu (dřeva) • Lepší schopnost akumulovat teplo než u lehkých dřevostaveb (ale horší než u zděných staveb) • Není třeba provádět plošné parozábrany a vzduchotěsnící vrstvy (jako u lehkých dřevostaveb) – tyto je třeba provádět jen v místě spojů dřevěných panelů • Interiér může být tvořen přímo dřevěným panelem • Jednoduchost stavby • Žádné mokré procesy na stavbě Nevýhody • Větší spotřeba dřeva a energie na stavbu než u lehkých dřevostaveb • Nutnost provádět parotěsnou a vzduchotěsnou vrstvu / těsnění ve spojích mezi panely • Nižší životnost než u zděných staveb
Masivní dřevěná konstrukce s vnějším kontaktním zateplovacím systémem
Masivní nosná konstrukce ze dřeva
Lepidlo Vnější tepelná izolace
Omítkový systém
Příklady materiálů Dřevěná nosná konstrukce: masivní dřevěné panely Vzduchotěsnící vrstva: vlastní masivní nosná konstrukce s přelepenými spoji Tepelná izolace: tuhé desky z konopí, vláken ze dřeva, rákosu, minerální vlny, slaměné balíky (z vnější strany se používají obvykle hliněné omítky – aplikované buď přímo na slámu nebo zpevněné pletivem)
Příklady staveb
Nosná konstrukce z dřevěných panelů – bude doplněna vnější tepelnou izolací (Abete dřevostavby s.r.o.)
Nosná konstrukce z dřevěných panelů, tepelná izolace z minerální vlny (Tomáš Kudělka, Jan Navrátil)
Masivní dřevěná konstrukce s vnější měkkou tepelnou izolací v roštu I nosník
Masivní nosná konstrukce ze dřeva
Měkká tepelná izolace Tuhá tepelná izolace
Omítkový systém – difúzně propustný
Příklady materiálů Dřevěná nosná konstrukce: masivní dřevěné panely Vzduchotěsnící vrstva: vlastní masivní nosná konstrukce s přelepenými spoji Měkká tepelná izolace: měkké desky z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy Tuhá tepelná izolace: tuhé desky z konopí, vláken ze dřeva, minerální vlny
Masivní dřevěná konstrukce s vnější měkkou tepelnou izolací v roštu s provětrávanou mezerou Nosník vnějšího obkladu - fasády
Masivní nosná konstrukce ze dřeva
Měkká tepelná izolace Difúzně propustná deska nebo fólie
Vnější obklad fasáda
Provětrávaná vzduchová mezera
Příklady materiálů Dřevěná nosná konstrukce: masivní dřevěné panely Vzduchotěsnící vrstva: vlastní masivní nosná konstrukce s přelepenými spoji Měkká tepelná izolace: měkké desky z konopí, lnu, vláken ze dřeva, minerální vlny, výplň z drcené celulózy, slaměné balíky
Speciální druhy konstrukcí Masivní konstrukce se ztraceným bedněním Z tepelného izolantu, který bude z vnější strany (obvykle polystyren) a vnitřního obkladu (např. cementovláknité desky) se pomocí spojek vytvoří bednění (obvykle se jedná o prefabrikovaný, modulový systém). Do mezery, kterou vytváří bednění se umístí výztuž (ocelové pruty) a následně se mezera vylije betonem, který po vytvrdnutí tvoří masivní nosnou konstrukci. Výhody • Relativní jednoduchost provedení, větší možnost stavby svépomocí • Hotový, předpřipravený systém Nevýhody • Extrémně dlouhá doba dotvarování – díky vysychání betonu zabudovaného uvnitř polystyrenového jádra – až 10 let • Extrémně vysoké množství zabudované stavební vody • Ze systému nelze provádět atypická architektonická řešení • Málo šetrné k životnímu prostředí – množství betonu, ocelové výztuže a polystyrenu • Minimální schopnost akumulovat teplo (pokud i interiérovou část bednění tvoří tepelná izolace)
Beton nalitý do bednění Spojky bednění
Omítkový systém Ztracené bednění – vnitřní obklad a vnější tepelný izolant
Příklady materiálů Ztracené bednění: polystyren, polystyren (exteriér) + cementovláknité desky (interiér) Vzduchotěsnící vrstva: betonová konstrukce, vnitřní omítka Masivní nosná konstrukce: beton, kterým je vylita mezera v bednění, vyztužený ocelovými pruty Tepelná izolace: polystyren, který je součástí ztraceného bednění
Příklady staveb
Ztracené bednění z polystyrenu s plastovými spojkami (červené). Do mezery kde jsou spojky bude nalit beton (Asting CZ).
Ztracené bednění z polystyrenu s plastovými spojkami (červené). Do mezery kde jsou spojky bude nalit beton (Asting CZ).
Pozor! Konstrukci se ztraceným bedněním někteří odborníci považují za nevhodnou – zejména z důvodu extrémně dlouhé doby dotvarování (až 10 let) – díky vysychání betonu zabudovaného uvnitř polystyrenového jádra. Mohou se vyskytovat trhliny i po dlouhých letech z důvodu dotvarování. Druhým důvodem je extrémně vysoké množství zabudované stavební vody - 10% z hmotnoti betonu, tedy řádově tisíce litrů vody, která se musí odpařit z uzavřené konstrukce.
K čemu to je… Mnoho současných a často používaných konstrukcí nevyhovuje požadavkům pro nízkoenergetické a pasivní domy. Zde jsme si ukázali vhodné typy konstrukcí pro tyto domy.
Další informace a zajímavosti •
• •
Další fotografie konstrukčních systémů pro nízkoenergetické a pasivní domy nejdete na: www.enviprogramy.cz Materiály a konstrukční systémy, z kterých se staví pasivní domy ve světě jsou v databázi: www.passivhausprojekte.de WWW stránky výrobců/dodavatelů tepelných izolací a staveb: o Masivní zděné konstrukce: www.kalksandstein.cz, www.kmbeta.cz (vápenopískové cihly), www.hlinenydum.cz (nepálené cihly), www.pasivni-stavby.cz (monolitické betonové konstrukce), www.kbblok.cz (betonové tvarovky) o Masivní dřevěné stavby: www.novatop-system.cz, www.abete.cz, www.drevostavby-klh.cz o Systém ztraceného bednění: www.asting.cz, www.atelierpasivnichdomu.cz o Drcená celulóza: www.climatizer.cz, www.isocell.at/cz o Drcená minerální vlna: www.ippolna.cz o Len: www.mta.cz, www.prirodni-izolace.cz o Konopí, www.mta.cz, www.canabest.cz, www.thermo-hanf.de o Dřevovláknité desky: www.mta.cz, www.hofatex.eu/sk, www.steico.com o Minerální vlna: www.knaufinsulation.cz, www.isover.cz, www.rockwool.cz
