izolační praxe 9.

IZOLAČNÍ PRAXE
9.
TEPELNĚ TECHNICKÉ ŘEŠENÍ OBVODOVÝCH STĚN
S P Ě N O V Ý M P O LY S T Y R E N E M
Související vybrané právní a jiné předpisy
[1]
Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním
řádu (stavební zákon)
[2] Zákon č. 61/2008 Sb., úplné znění zákona č. 406/2006
Sb. jak vyplývá z pozdějších změn (novela zákona o hospodaření s energií zahrnující [6])
[3] Vyhláška MMR č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby
[4] Vyhláška MPO č. 213/2001 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu
[5] Vyhláška MPO č. 148/2007 Sb., o energetické náročnosti
budov
[6] Směrnice evropského parlamentu a rady 2002/91/ES,
o energetické náročnosti budov
[7] ETAG 004 Řídící pokyn pro evropské technické schválení
pro: Vnější kontaktní tepelně izolační systémy s omítkou,
EOTA, březen 2000
[8] ETAG 014 Řídící pokyn pro evropské technické schválení pro: Plastové kotvy pro kotvení vnějších kontaktních
tepelně izolačních systémů s omítkou, EOTA, leden 2002
[9] ČSN 64 3510 Plasty. Desky z pěnového polystyrenu
(zrušena)
[10] ČSN EN 13499 (72 7101) Tepelně izolační výrobky pro
stavebnictví – Vnější tepelně izolační kompozitní systémy
(ETICS) z pěnového polystyrenu
[11] ČSN 73 2901 Provádění vnějších tepelně izolačních kompozitních systémů (ETICS)
[12] ČSN EN 13163 (72 7202) Tepelně izolační výrobky pro
stavebnictví – Průmyslově vyráběné výrobky z pěnového
polystyrenu (EPS) - Specifikace
[13] ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov – Část 2: Požadavky
[14] ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov – Část 3: Návrhové hodnoty veličin
[15] ČSN 73 0540-4 Tepelná ochrana budov – Část 4: Výpočtové metody
[16] ČSN EN ISO 13788 (73 0544) Tepelně vlhkostní chování stavebních konstrukcí a stavebních prvků – Vnitřní povrchová teplota pro vyloučení kritické povrchové vlhkosti
a kondenzace uvnitř konstrukce – Výpočtové metody
[17] ČSN 72 7221-1 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví – Část 1: Typy konstrukcí a kategorie použití
[18] ČSN 72 7221-2 Tepelně izolační výrobky pro použití ve stavebnictví – Část 2: Průmyslově vyráběné výrobky
z pěnového polystyrenu (EPS)
[19] ČSN EN 13501-1 (73 0860) Požární klasifikace stavebních
výrobků a konstrukcí staveb – Část 1: Klasifikace podle
výsledků zkoušek reakce na oheň
Poznámka - Uvedené právní a jiné předpisy platí ve znění pozdějších předpisů.
Publikace
[20] Izolační praxe 1 - Vlastnosti EPS. Pěnový polystyren pro
tepelnou a zvukovou izolaci. Účelová publikace, Sdružení
EPS ČR, Kralupy n. V. 2000
[21] Šála J.: Zateplování budov, Grada, Praha 2000
[22] Šála, J.: Tepelně technický návrh a posouzení obvodových stěn a střech. Doporučený standard technický DOS
T 3/09, ČKAIT, Praha 2000
[23] Machatka, M. - Šála, J.: Snížení spotřeby tepla na vytápění obytných budov při zateplení neprůsvitných obvodových
stěn. OPET CR, Brno 2001
[24] Řehoř, I. a kol.: Sanace obvodových plášťů panelových bytových domů, SČMBD, Praha 2001
[25] Šála J., Machatka M.: Zateplování v praxi. Provádění vnějších kontaktních zateplovacích systémů, Grada, Praha
2002
[26] Šála J.: Poznámky k navrhování konstrukcí z hlediska prostupu tepla. Sborník 4. mezinárodní konference „Tepelná
ochrana budov 2002“ v Praze
[27] Šála, J. – Machatka, M.: Tepelně technické vady a poruchy
panelových domů a jejich sanace, OPET CR, Praha / Brno
2002
[28] Šála J., Chaloupka K.: Izolační praxe 3 – Ploché střechy
a pěnový polystyren. Účelová publikace, Sdružení EPS ČR,
Kralupy n.V. 2003
[29] Šála J., Machatka M., Svoboda P.: Tepelně technický návrh
vnějších tepelně izolačních kontaktních systémů (ETICS),
Technická pravidla TP 01-2007, CZB ČR, Praha 2007
[30] Střechy, fasády, izolace. Odborný měsíčník, Ostrava, Josef
Bordovský - MISE, ročníky od roku 1994
[31] Tepelná ochrana budov. Odborný dvouměsíčník pro úspory energie a kvalitu vnitřního prostředí zateplováním budov,
Praha, CZB+ČKAIT, ročníky od roku 1998
[32] Šála J., Keim L., Svoboda Z., Tywoniak J.: Komentář k ČSN
73 0540 Tepelná ochrana budov, IC ČKAIT, Praha, 2008
9.1 Úvod
Tradičně u nás byly prováděny obvodové stěny budov
z masivních dřevěných trámů tlustých 15 až 25 cm.
Tyto roubené stavby postupně s rozvojem měst nahrazovalo zdivo. Zpočátku převažovalo pro honosné stavby zdivo z kamene a pro chudší výstavbu zdivo z tzv.
vepřovic, vzniklých prudkým vysušením nepálené hlíny vyztužené slámou. Mezi nimi se postupně prosadilo zdivo z plných pálených cihel, občas v kombinaci
s kamenem. Tato zdiva se běžně omítala a jejich tloušťka se pohybovala od 30 do 80 cm, u spodních pater
historických budov i více. V pohraničí bylo zdivo v ranném období kombinováno s dřevěnými sloupky a vzpěrami v tzv. hrázděném zdivu a často zde bylo prováděno tzv. režné zdivo z ostře pálených plných cihel bez
omítek. Jako běžný standard se nakonec v našem klimatu k počátku 20. století ustálilo omítané zdivo z plných pálených cihel v tloušťce 45 cm.
Od počátku dvacátého století se rozvíjelo odlehčování obvodových konstrukcí se snahou zvýšit jejich tepelně izolační vlastnosti, popř. využít možností daných
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Tabulka 1 – Orientační tepelně technické vlastnosti obvodových stěn [22, doplněno*)]
Tepelný odpor R
[m2·K/W]
Součinitel prostupu
tepla U (dříve k)
[W/(m2·K)]
Min. / Max.
Max. / Min.
Panel struskobetonový 240 mm
Panel škvárobetonový 300 mm
0,30 / 0,37
2,13 / 1,85
Ano
Zdivo cihelné CP 300 mm
Panel struskobetonový 300 mm
0,38 / 0,41÷0,49
1,82 / 1,74÷1,52
Ano
Panel křemelinový 200 mm
Panel expanditbetonový 270 mm
0,42 / 0,53
1,70 / 1,43
Ne
Zdivo smíšené 600 mm
Panel expanditbetonový 300 mm
Panel keramzitbetonový 270 mm
0,45 / 0,53÷0,76
1,61 / 1,43÷1,08
Ne
Panel keramický jednovrstvý 300 mm
Panel keramický dvouvrstvý 300 mm
Zdivo cihelné CDK 375 mm
Panel keramzitbetonový 300 mm
0,50 / 0,57÷0,85
1,49 / 1,35÷0,99
Ne
Zdivo cihelné CP 450 mm
Zdivo cihelné CDm 375 mm
Zdivo cihelné CD TÝN 300 mm
Panel železobetonový s PPS 40 mm
Panel keramzitbetonový 320 mm
0,55 / 0,58÷0,91
1,39 / 1,33÷0,93
Ne
Zdivo křemelina 250 mm
Zdivo škvárobetonové 375 mm
Zdivo cihelné CDK 450 mm
0,62 / 0,73÷0,80
1,27 / 1,11÷1,03
Ne
Zdivo cihelné CP 600 mm
Panel železobetonový s PPS 60 mm
0,75 / 0,76÷1,09
1,09 / 1,08÷0,78
Ne
Zdivo porobetonové lehké 300 mm
0,82 / 0,99
1,01 / 0,86
Ne
Zdivo cihelné CD INA 375 mm
0,87 / 1,01
0,96 / 0,85
Ne
Zdivo cihelné CD IVA 450 mm
Panel pórobetonový 250 mm
0,94 / 1,10
0,91 / 0,79
Ne
Panel železobetonový s PPS 80 mm
0,98 / 1,42
0,87 / 0,63
Ne
Panel pórobetonový 300 mm
1,11 / 1,66
0,78 / 0,55
Ne
Panel železobetonový s PPS 100 mm
1,20 / 1,75
0,73 / 0,52
Ne
Zdivo cihelné THERM 365 mm*)
2,50 / 3,00
0,37 / 0,32
Ne
Zdivo cihelné THERM 400 mm*)
2,65 / 3,60
0,35 / 0,26
Ne
Zdivo cihelné THERM 440 mm*)
2,95 / 3,95
0,32 / 0,24
Ne
Panel železobetonový s EPS-F 80 mm*)
2,05 / 2,15
0,45 / 0,43
Ne
Panel železobetonový s EPS-F 100 mm*)
2,55 / 2,70
0,37 / 0,35
Ne
Panel železobetonový s EPS-F 120 mm*)
3,05 / 3,20
0,31 / 0,30
Ne
Zdivo cihelné 240 P+D s EPS-F 120 mm*)
3,65 / 3,80
0,26 / 0,25
Ne
Konstrukce a její tloušťka
2
Povrchová kondenzace
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Poznámky k tabulce 1
hodnoty nereálně idealizované, tedy chybné pro charak1. Objemové hmotnosti, vlastnosti materiálů a detailní řešení
terizování celé konstrukce. Pro ideální výseky konstrukcí
konstrukcí (tepelné mosty) byly uvažovány podle projekčbývají stanoveny hodnoty výpočtem i měřením.
ních a technologických zvyklostí i tehdy platných ČSN.
2. „Minimální“ tepelné odpory konstrukcí R a „maximální“ 5. Povrchová kondenzace byla v tabulce 1 hodnocena podle požadavku ČSN 73 0540-2 z roku 1994 pro obytné prosoučinitele prostupu tepla U (dříve k) odpovídají výraznějstředí s relativní vlhkostí vnitřního vzduchu 60 %, požadašímu vlivu tepelných mostů v konstrukcích s nedokonavek byl určen překročením teploty rosného bodu o více
le řešenými detaily při běžné úrovni technologické kázně
než bezpečnostní teplotní přirážku. Od ČSN 73 0540-2
a technologických tolerancí při jejich provedení. Tyto hodz roku 2002 se povrchová teplota konstrukce hodnotí přísnoty jsou v praxi obvyklé. Existují však i konstrukce stejněji jako riziko vzniku plísní na vnitřním povrchu konstrukné skladby s významně horšími hodnotami charakteristik
ce při relativní vlhkosti vzduchu 50 %, požadavek je urtepelně izolační kvality, které pak svědčí o vadách či počen překročením kritické vlhkosti 80 % při vnitřním povrruchách těchto konstrukcí.
chu o více než bezpečnostní teplotní přirážku. Obvodové
3. „Maximální“ tepelné odpory konstrukcí R a „minimální“
stěny, které vykazují riziko povrchové kondenzace podle
součinitele prostupu tepla U (k) odpovídají reálnému vlivu
ČSN 73 0540-2 z roku 1994 nevyhoví ani požadavku podtepelných mostů konstrukcích s běžně řešenými detaily
le platné ČSN 73 0540-2.
při lepší úrovni technologické kázně a technologických tolerancí. Jsou v praxi méně časté. Lze však provádět kon- 6. Pro srovnání jsou oproti [22] doplněny příklady současstrukce stejné skladby s příznivějšími hodnotami uvedených „těžkých“ obvodových stěn – viz položky označených charakteristik tepelně izolační kvality, podmínkou je
né *). Vnější stěny s ETICS přitom nemusí být se železobetonem, ostatní nosné materiály dávají obvykle příznivšak optimalizace konstrukčního řešení detailů a řemeslně bezchybná úroveň provádění, což nebývá běžné.
vější výsledky. Například v případě nosné části stěny z cihelných tvarovek P+D tloušťky 240 mm budou tepelné od4. Při stanovení tepelně izolačních vlastností konstrukcí jen
ze skladby v ideálním výseku (tj. bez vlivu tepelných mospory R o cca 0,60 m2·K/W vyšší a součinitele prostupu
tů) vycházejí hodnoty výrazně příznivější, jsou to však
tepla U o cca 0,05 až 0,10 W/(m2·K) nižší.
oddělením nosné konstrukce (skelety a nosné stěny).
Ve zdivech jde jedním směrem vývoj pálených cihel jejich děrováním a vytvářením tvarovek, koncem století
souběžně s výrazným vylehčením keramického střepu.
Dalším směrem rozvoje zdiv jsou nové zdicí materiály
z lehkých betonů – zejména v druhé polovině století se
bouřlivě rozvíjí betony s lehčeným kamenivem (škvárobetony, struskobetony, keramzitbetony, expanditbetony, agloporitbetony, perlitbetony apod.) a pórovité betony – pórobetony (plynobetony a plynosilikáty, později nazývané pískové a popílkové pórobetony). Koncem
století se z nich uplatňují zejména velmi lehké plné bloky z pórobetonu a těžší tvarovky z keramzitbetonu.
Při zvyšování nároků na tepelnou izolaci obvodových
stěn se po polovině dvacátého století začal hromadně
používat pěnový polystyren.
Od poloviny století se také naplno rozvíjí obvodové konstrukce z větších prvků než jsou kusová zdiva
– začíná éra prefabrikace a typizace, u nás provázená jednotvárností výstavby.
Na tradiční způsob výstavby navazuje tzv. těžká prefabrikace, nejprve blokopanelová, posléze modulová prefabrikace (těžké parapetní a meziokenní dílce)
a nakonec celostěnové dílce, často zcela kompletované v panelárnách. Od jednovrstvých technologii se
většinou postupně přešlo k vrstveným obvodovým panelům – tzv. sendvičům, ve kterých se osvědčil a téměř výhradně používal pěnový polystyren (tehdy značený PPS). V prvních typových vrstvených panelech
se užívalo 40 mm PPS, v 70. letech se již uplatňovalo
60 mm PPS (v Praze výjimečně 50 mm PPS) a po revizi tepelně technických norem se po roce 1977 rozvíjely stavební soustavy s obvodovými stěnami s 80 mm
PPS, výjimečně 100 mm PPS, někde však zůstaly zachovány obvodové stěny se 60 mm PPS. Největší
rozmach tohoto způsobu stavění byl v osmdesátých
3
Obvodové stěny a pěnový polystyren
a devadesátých letech minulého století. Po prudkém
odklonu od typizace a prefabrikace po roce 1989 se
po roce 2000 k prefabrikaci začíná stavebnictví opatrně vracet – na vyšší technologické úrovni, bez centrálně řízené typizace, s menšími sériemi prefabrikátů plnících individuální požadavky jednotlivých staveb a obvykle s prováděním tepelných izolací na stavbě formou
vnějších tepelně izolačních (zateplovacích) systémů,
nejčastěji kontaktních (ETICS) – podrobněji viz dále.
Příklady těchto již klasických konstrukcí uvádí tabulka 1 [22, doplněno].
Souběžně s těžkou prefabrikací se vyvíjelo zcela odlišné a převratné řešení obvodových stěn ze skládaných lehkých obvodových dílců – lehká prefabrikace.
Kromě nového uplatnění kovů, plastů a skla v obvodových konstrukcích se v nich znovu objevilo dřevo a výrobky ze dřeva. Někdy se lehké dílce kombinují s těžkou prefabrikací – např. lehké meziokenní
vložky MIV-L, lehké lodžiové stěny a vstupní či schodišťové prosklené stěny. Častější je však řešení celých fasád nebo jejich ucelených částí z lehkých obvodových plášťů LOP. Velmi brzy se v těchto typech
konstrukcí stírá rozdíl mezi oknem, dveřmi a stěnou
– vznikají prosklené fasády. S vývojem LOP vyvstaly i zcela nové problémy související s jejich nízkou
tepelnou akumulací a nově i s průsvitností, které se
projevují zejména přehříváním budov s lehkými obvodovými plášti v letním období. Nyní se v rámci EU
na LOP nahlíží jako na ekvivalent výrobku.
Začátek tohoto století je pak ve znamení kombinací
– jak všech výše uvedených materiálů, tak konstrukčních systémů a provozů v budovách. Spolu s tím dochází k prudkému zpřísnění funkčních požadavků, zejména tepelně technických a energetických. Objevují se i požadavky nově formulované – především pro
trend trvale udržitelného stavění a snižování emisí
CO2, obvykle odpovídající nízkoenergetickým a pasivním, popř. nulovým domům.
Zpřísnění tepelně technických funkčních požadavků
vede ke zvýšenému užívání tepelných izolací, především pěnového polystyrenu EPS.
V nebývalém rozsahu se šíří snaha o doplnění nových
funkcí a požadovaných vlastností i u existujících budov,
které tvoří většinový fond staveb. Rozvíjí se proto nové
4
technologie regenerací a rekonstrukcí. Pro zvyšování
tepelně izolačních vlastností obvodových stěn a podhledů se výrazně rozšířily technologie dodatečných
tepelných izolací – zateplovací systémy budov. Od prvotních obkladů obvodových stěn větranými roštovými
systémy s vkládanými tepelnými izolacemi a od tepelně izolačních přizdívek z pórobetonu v 70. letech minulého století se vývoj postupně přikláněl k jednodušším,
levnějším a účinnějším technologiím.
Užívají se zejména vnější kontaktní zateplovací systémy ETICS (External thermal insulation composite system, někdy překládané též slovo od slova jako „vnější tepelně izolační kompozitní systémy“), v nichž výrazně většinový podíl tvoří zateplovací systémy s pěnovým polystyrenem EPS. K jejich masivnímu uplatnění došlo po roce 1990, přestože se tato technologie
u nás prováděla ojediněle již před rokem 1980. Rozšíření ETICS pomohly jak příznivé podmínky pro energeticky úsporné rekonstrukce v době propadu nové
výstavby, tak zvýšení kvality zateplovacích systémů
a jejich složek.
Požaduje se přitom, aby i při rekonstrukcích a jiných
změnách stávajících budov bylo až na výjimky dosaženo nejméně požadované normové úrovně, cílem
však jsou vlastnosti na doporučené úrovni, popř. ještě
lépe na nízkoenergetické až pasivní úrovni.
Různorodost obvodových stěn a jejich kombinované
uplatňování klade zvýšené nároky na materiály a výrobky, na znalosti projektantů a na schopnosti zhotovitelů staveb pracovat bezchybně s novými technologiemi a s jejich prolínáním.
Budovy s výraznou tepelnou izolací jsou přitom citlivější na vliv nedokonalostí v návrhu a provedení – podstatně více jejich výsledné vlastnosti ovlivňují tepelné mosty v konstrukcích a tepelné vazby mezi
konstrukcemi.
Pro pochopení zákonitostí rozmanitých konstrukčních
řešení obvodových stěn se rozlišují:
• podle počtu vrstev na:
 jednovrstvé obvodové stěny, u nichž je nosná,
tepelně izolační a tepelně akumulační funkce plněna jednou vrstvou s povrchovými úpravami,
 vrstvené (sendvičové) obvodové stěny, u kterých dochází k oddělení nosné a tepelně izolační
Obvodové stěny a pěnový polystyren
funkce, které zajišťují různé souvislé vrstvy (desky), navzájem bodově propojené,
 kostrové obvodové stěny, u kterých sice také dochází k oddělení nosné a tepelně izolační funkce,
avšak nosnou funkci obvykle zajišťují tyčové prvky
umístěné v tepelně izolační vrstvě, nebo ztužující
kombinace tyčových prvků s deskou,
 kombinace výše uvedených, např. kostrový typ
doplněný souvislou vrstvou ETICS,
• podle pořadí vrstev na:
 obvodové stěny tepelnou izolací na vnějším povrchu,
 obvodové stěny tepelnou izolací na vnitřním povrchu,
 obvodové stěny s tepelnou izolací uvnitř konstrukce,
• podle tepelně akumulačních schopností na:
 obvodové stěny lehké (bez významnější tepelné
akumulace), s hmotností vnitřních vrstev k tepelné
izolaci včetně nižší než 100 kg/m2,
 obvodové stěny těžké (tepelně akumulační),
s hmotností vnitřních vrstev k tepelné izolaci včetně 100 kg/m2 a více,
Návrh nové obvodové stěny ovlivňují zejména vnitřní a vnější podmínky očekávané v průběhu životnosti stavby.
Při opravě, údržbě a zateplení původních obvodových stěn se výrazně uplatňuje výchozí řešení a současný stav, kterému se musí podřídit návrh nových
vrstev zateplení. Původní a nové vrstvy při obnově
obvodových stěn totiž spolupůsobí. Rozmanitost dosavadních stěn vyvolává i různorodost správných řešení při jejich potřebném zateplení. Proto neexistuje
recept na jednotné, univerzálně správné řešení obvodových stěn.
V řešení obvodových stěn je skryta řada technických
a technologických problémů. Chyby při jejich návrhu
a realizaci jsou drahé – vynucují si předčasné opravy, popř. i rozsáhlejší rekonstrukce. Opravy obvodových stěn jsou často odborně náročnější než nové
konstrukce.
Tepelná izolace obvodových stěn se řídí zejména těmito obecnými pravidly:
• potřebná tloušťka tepelná izolace obvodových stěn
musí souvisle přecházet v tepelnou izolaci střechy,
podlah na terénu či podlah nad nevytápěným suterénem, na tepelnou izolaci tvořenou rámy oken,
dveří a popř. dalších navazujících konstrukcí,
• výsledné tepelně izolační působení je velmi závislé na kvalitě detailů s minimalizací vlivu tepelných
mostů a tepelných vazeb, jako jsou vodivé (nosné)
prvky v tepelné izolaci a narušení souvislé tepelně
izolační vrstvy ve vzájemném spojení konstrukcí;
čím větší tloušťka tepelná izolace, tím je tento vliv
významnější,
• důležitým předpokladem dobré tepelně izolační funkce je vyloučení, popř. omezení kondenzace vodní páry v obvodových stěnách, včetně jejich
případných větraných vzduchových vrstev,
• další nutnou podmínkou je vyloučení proudění
vzduchu a vlhkosti napříč obvodovými stěnami netěsnostmi (spáry mezi prvky, spoje těsnících vrstev, prostupy pro rozvody, otvory pro spojovací prvky apod.); nutno vyloučit změny v době životnosti
konstrukce,
• nízkou tepelnou setrvačnost obvodových stěn lze
zčásti nahradit vyšší tepelnou izolací.
Nesplněním těchto pravidel se zhoršuje tepelně izolační funkce obvodových stěn a dochází k významným charakteristickým vadám a poruchám.
9.1.1 Zákony, předpisy a závaznost
tepelně technických požadavků
Požadavky na tepelně technické vlastnosti obvodových stěn zajišťují jeden ze šesti základních požadavků
na stavby v legislativě EU – „úsporu energie a tepelnou
ochranu“ budov.
V návaznosti na stavební zákon a jeho vyhlášku MMR
č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby
a na zákon č. 406/2000 Sb., o hospodaření s energií,
po novele v úplném znění zákona č. 61/2008 Sb., a jeho
vyhlášku č. 148/2007 Sb., o energetické náročnosti budov, se závazně požaduje splnění normových hodnot
tepelně technických vlastností konstrukcí (tedy i obvodové stěny) při prostupu tepla, prostupu vodní páry
a vzduchu. Zároveň musí být zaručeny požadované nízké normové hodnoty průměrného prostupu tepla obálkou celé budovy a návazně na to i požadovaná nízká
energetická náročnost této budovy (včetně technického
zařízení budovy).
5
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Normové hodnoty tepelně technických vlastností stavebních konstrukcí a budov stanovuje platná ČSN 73 0540-2
„Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky“ v návaznosti na části 3 a 4 téže normy a v nich odkazované ČSN,
popř. ČSN EN.
Tato norma platí jak pro nové budovy, tak pro změny dokončených budov. Pro budovy památkově chráněné nebo
stávající budovy uvnitř památkových rezervací platí norma přiměřeně možnostem tak, aby nedocházelo k poruchám a vadám při jejich užívání.
Požadované normové hodnoty stanovují obecně závaznou úroveň technického požadavku, prokazovanou při stavebním řízení. Přísnější doporučené normové hodnoty stanovují úroveň vhodnou pro energeticky úsporné budovy;
tato úroveň je v zahraničí často nazývaná „cílová“, obvykle s uvedením roku, od kdy bude pro novostavby užívána
jako požadovaná (u nás se předpokládá toto zpřísnění pro
novostavby při další revizi požadavků v ČSN 73 0540-2;
pro změny existujících staveb by přitom měly být zachovány současné požadované hodnoty). Od této úrovně normových hodnot se navrhují nízkoenergetické domy, ještě lepší
hodnoty jsou určeny pro pasivní domy.
9.1.2 Ustálená vlhkost obvodových
stěn
V dobře navržených a provedených konstrukcích kolísá
vlhkost jejich materiálů v ročním průběhu kolem tzv. ustálené vlhkosti. Normové hodnoty ustálených hmotnostních
vlhkostí materiálů uvádí ČSN 73 0540-3.
Nízká trvalá vlhkost obvodových stěn je základním předpokladem jejich účinného tepelně izolačního působení.
Zároveň je to i podmínka pro uplatnění většiny technologií úprav zvyšujících tepelně izolační vlastnosti stěn. Proto prvním a zásadním opatřením při změnách obvodových stěn je případná sanace jejich zvýšené či nadměrné vlhkosti. Zdrojů vyšší vlhkosti v obvodových stěnách
může být celá řada:
• zatékání vody z dešťových žlabů a svodů, popř. z porušeného rozvodu vody či kanalizace,
• vzlínání zemní vlhkosti a šíření tlakové podzemní
vody,
• nasákavé vnější povrchy obvodové stěny,
• zvýšený ostřik obvodových stěn při dešťových srážkách,
• kondenzace vlhkosti na vnitřním povrchu obvodové
stěny a její vsakování,
6
• kondenzace vlhkosti uvnitř obvodové stěny při difuzi
vodních par,
• proudění vlhkosti netěsnostmi obvodové stěny,
• výjimečně záplavy a povodně.
Požadované snížení vlhkosti obvodových stěn se docílí ve dvou krocích – nejprve se odstraní nebo odcloní působení zdroje vlhkosti, poté se zajistí vysychání konstrukce. Nejpodrobněji je tato otázka řešena pro zdiva, zřejmě
vzhledem k častému uplatnění těchto postupů při sanacích
historických budov (viz knihy o vysušování zdiva). Pro vrstvené těžké i lehké konstrukce, které již také patří do historie, je odkazů méně, nicméně zásady pro ně platí obdobné jako pro zdivo.
U vrstvených konstrukcí je třeba vždy zvážit:
• výrazně odlišné rozložení teplot v tloušťce konstrukce, kde teplotní spád se koncentruje do tepelné izolace (z tohoto pohledu jsou nejrizikovější konstrukce
s tepelnou izolací na vnitřní straně, a to nejen ve skladbě, ale zejména v detailech po celém obvodě vrstvy
vnitřní tepelné izolace),
• proměnnou nasákavost jednotlivých vrstev (hrozí zejména kapilární vzlínavost),
• obtíže s vysušováním již nasáklé stěny při méně propustných povrchových vrstvách.
Vlhkost obvodových stěn je důležitá zejména při provádění dodatečných tepelných izolací pomocí vnějších kontaktních zateplovacích systémů (používá se anglická zkratka
ETICS, dříve též česká zkratka VKZS).
Pro uplatnění ETICS nesmí být podklad zjevně vlhký,
ani nesmí být opakovaně či trvale zvlhčován působením
zemní vlhkosti, vlhkostí z netěsných rozvodů vody, kanalizace a dešťových svodů, smáčením v důsledku chybějící krytiny a žlabů apod. Zvýšená vlhkost podkladu musí
být před provedení ETICS snížena sanačními úpravami
tak, aby se příčina výskytu zvýšené vlhkosti odstranila
nebo dostatečně omezila.
Pro podklad ze zdiva z plných cihel se požaduje jeho
hmotnostní vlhkost max. 5 %, neprokáže-li se přípustnost
vyšší vlhkosti. Pro ostatní materiály podkladů se orientačně doporučuje hmotnostní vlhkost podkladu nižší než
1,5 násobek normové hodnoty ustálené vlhkosti materiálů podkladu uvedené v ČSN 73 0540-3.
Podrobnější pokyny a doporučení pro provádění ETICS
jsou v ČSN 73 2901.
Obvodové stěny a pěnový polystyren
9.1.3 Povrchová vlhkost obvodových
stěn
Povrchová vlhkost obvodových stěn souvisí s jejich vnitřní povrchovou teplotou. Při snížení vnitřní povrchové teploty se zvyšuje relativní vlhkost vzduchu v bezprostředním kontaktu se stěnou.
Pokud relativní vlhkost vnitřního vzduchu i dosáhne
u povrchu obvodové stěny 100 %, tedy rosného bodu,
pak dojde na tomto povrchu ke kondenzaci vodní páry
– k orosování povrchu. Na povrchu stěny se vytváří vlhkostní mapy a povrchové vrstvy se obvykle znehodnocují. Vyloučení tohoto zcela nepřípustného poruchového
stavu bylo základem pro hodnocení nejnižších vnitřních
povrchových teplot obvodových stěn zavedeném v ČSN
73 0540 z roku 1977.
Obvodové stěny musely podle ČSN 73 0540-2 z května
1994 vykazovat v každém místě vnitřního povrchu teplotu bezpečně nad teplotou rosného bodu  (dříve používána značka t). Zmíněnou bezpečnost přitom zajišťovala bezpečnostní přirážka ∆ (dříve ∆t) při stanovení normou požadované hodnoty nejnižší vnitřní povrchové teploty si,N (dříve tsi,N). Bezpečnostní přirážka byla určena tak, aby odpovídala možnému snížení vnitřní povrchové teploty v důsledku reálného kolísání teplot vnitřního a venkovního vzduchu.
Pro pobytové místnosti se tehdy uvažovala relativní vlhkost vnitřního vzduchu i = 60 %, bezpečnostní přirážka
u těžších stěn byla obvykle ∆ = 0,5 °C. Teplotu vnitřního vzduchu pro další srovnání volíme ai = 21 °C. Pro tyto
podmínky se požadovala nejnižší vnitřní povrchová teplota nejméně na úrovni požadované normové hodnoty si,N
= 13,44 °C.
V ČSN 73 0540-2 z listopadu 2002 se již v souladu s novou ČSN EN ISO 13788 uplatnil přísnější přístup – místo rizika orosování se začalo s novými evropskými zvyklostmi hodnotit riziko vzniku plísní na vnitřním povrchu
konstrukce. Relativní vlhkost vnitřního vzduchu i se zároveň sjednotila na nižší úrovni 50 %, avšak s bezpečnostní vlhkostní přirážkou 5 %. V ČR se pro stanovení nejnižší vnitřní povrchové teploty místo zmíněné bezpečnostní vlhkostní přirážky nadále užívá jemněji členěná již dříve zavedená bezpečnostní teplotní přirážka,
která v mezních případech docílí také 5 % .
Riziko vzniku plísní podle dříve uváděných podkladů
ČSN EN ISO 13788 nastává již při kritické vnitřní povrchové vlhkosti  si,cr = 80 % a této relativní vlhkosti odpovídá kritická povrchová teplota  si,cr. Mikrobiologové nově
uvádějí, že plísně se rychle přizpůsobují a některé již umí
nastartovat růst kolonií při relativní vlhkosti vzduchu okolo
70 %. To se však zatím do požadavku nepromítá.
Pro pobytové místnosti se uvažuje relativní vlhkost vnitřního vzduchu i = 50 %, bezpečnostní přirážka u těžších
stěn ∆si = 0,5 °C a teplota vnitřního vzduchu ai = 21 °C.
Pro tyto podmínky se požaduje nejnižší vnitřní povrchová
teplota nejméně na úrovni požadované normové hodnoty
si,N = 14,07 °C. V tomto konkrétním nejběžnějším případě tedy došlo ke zpřísnění požadavku pro obvodové stěny o zhruba 0,6 °C.
V revizi ČSN 73 0540-2 z dubna 2007 se požadavky
na nejnižší vnitřní povrchovou teplotu vyjadřují pomocí
lokální vlastnosti konstrukce, jejíž hodnota pro danou
konstrukci nezávisí na teplotních podmínkách – teplotního faktoru vnitřního povrchu fRsi (zkráceně „teplotní
faktor“).
Jedná se jen o změnu způsobu vyjádření, který lépe vyhovuje při navrhování konstrukcí, popisu podmínek pro
jejich výběr a pro zpracování obecných katalogových řešení, výše požadavku se však nemění. Požadavek se
vyjadřuje obdobně jako dříve součtem kritického teplotního faktoru fRsi,cr a bezpečnostní přirážky teplotního faktoru ∆fRsi.
Tabulka 2 – Požadované hodnoty bezpečnostní přirážky teplotního faktoru  fRsi
Vytápění s poklesem výsledné teploty  v [°C]
 v  2 °C
(nepřerušované)
Konstrukce
2 °C   v  5 °C
(tlumené)
 v  5 °C
(přerušované)
Bezpečnostní přirážka teplotního faktoru  fRsi
Obvodová stěna
těžká
0
0,015
0,030
lehká
0,015
0,030
0,045
7
θ
ϕ
θ
θ
θ
ϕ
ϕ
Obvodové stěny
a pěnový polystyren
θ
θ
θ
Pro požadavek na obvodové stěny se při relativní vlhkosti
vnitřního vzduchu  i = 50 % stanoví kritická hodnota teplotního faktoru fRsi,cr ze vztahu
Q:$735mP
; + θ θ #7 − θ Někteří výrobci již tyto hodnoty pro své stavební soustavy
uvádějí v katalogových listech.
ϕ
Kritické detaily jsou např. připojovací spára okna (parapet,
boční ostění, nadpraží okna) poblíž koutu, detail návazností
obvodové stěny uϕterénu, na střechu a další.
Požadavky na omezení vlhkosti vnitřního povrchu tedy
směřují k omezení extrémně nízkých povrchových teplot
na nejvýraznějších tepelných mostech v obvodové stěně a v nejvýraznějších tepelných vazbách v místech návazností obvodové stěny na další konstrukce. Jinými slovy – je to jeden z požadavků na návrh a provedení detailů obvodové stěny.
Další požadavky, které omezují nevhodné řešení detailů
jsou požadavky na:
• součinitel prostupu tepla U (průměrný vliv tepelných
mostů v konstrukci) – viz 9.1.4 v ČSN 730540-2 [13],
• lineární a bodový činitel prostupu tepla  k,N a  j,N (vliv
θ
jednotlivých
θ tepelných vazeb mezi konstrukcemi) – viz
θ 9.1.5 v ČSN 730540-2
θ
[13],
θ
• průměrný součinitel prostupu tepla Uem obálky budovy, zahrnující jak souhrnný vliv tepelných mostů v konstrukcích obálky budovy, tak souhrnný vliv všech
tepelných vazeb mezi konstrukcemi – viz 9.1.6 v ČSN
730540-2 [13].
Z uvedeného je zřetelná snaha o snížení vlivu tepelných mostů a tepelných vazeb na minimum, tj. úsilí o jejich tepelně technickou optimalizaci. Tato optimalizace je nutná při výstavbě nízkoenergetických
domů, pro pasivní a úspornější domy je ještě zvýrazněna.
Dřívější snaha o správný návrh tlouštěk vrstev tepelných
izolací tedy musí být se stejnou nebo vyšší důležitostí doprovázena snahou o správný návrh a provedení detailů.
(1)
Pro jinou relativní vlhkost vnitřního vzduchu platí o něco
složitější vztah
Q:$735mP
ϕ
;* + *⋅ θ b − ;*< R !
+ ϕ R ϕ
θ #7 − θ * ,
ϕ
(2)
kde  si,cr = 80 % je kritická povrchová vlhkost pro obvodové stěny, stanovená pro vyloučení rizika tvorby plísní
na jejich vnitřním povrchu.
Bezpečnostní přirážka teplotního faktoru fRsi pro požadavek na obvodové stěny, zohledňující
θ způsob vytápění
θ (tepelnou akumulaci)θ
vnitřního prostředí a teplotní útlum
obvodové stěny, se stanoví z tabulky 2.
Nejnižší vnitřní povrchová teplota  si a jí odpovídající teplotní faktor vnitřního povrchu fRsi se obvykle stanoví řešením teplotního pole pro kritické detaily obvodové stěθ
ny a navazujících konstrukcí. Zeθ zjištěné
vnitřní povrchové teploty  si a okrajových teplotních podmínek vnitřního
θ
a venkovního vzduchu se teplotní faktor vnitřního povr-θ
chu fRsi stanoví ze vztahu
θ #7 Pθ $7
Q:$7SP θ Pθ #7
(3)
popř. ze vztahu
θ $7 Pθ Q:$7S θ Pθ
#7
(4)
Tabulka 3 – Normové hodnoty součinitele prostupu tepla UN,20 pro stěny budov s převažující návrhovou vnitřní teplotou
 im od 18 °C do 22 °C [13]
Normové hodnoty součinitele prostupu tepla
UN,20 [W/(m2·K)]
Druh konstrukce
Požadované
Stěna lehká
(hmotnost 100 kg/m2 a méně)
Stěna těžká
(hmotnost nad 100 kg/m2)
8
0,30
ψ
ψ
χ
0,38 χ
Požadované pro
ND
Požadované pro
PD
Doporučené
Doporučené pro
ND
Doporučené
pro PD
0,20
0,13
0,09
0,25
0,17
0,11
Obvodové stěny a pěnový polystyren
9.1.4 Tepelná izolace obvodové stěny
a tepelné mosty v konstrukci
Základní dimenzování tepelné izolace obvodových stěn
je určeno požadavky na součinitel prostupu tepla U (dříve k). Součinitel prostupu tepla U zahrnuje vliv tepelných
mostů ve stěně obsažených, odpovídá tedy průměrné
vnitřní povrchové teplotě  sim stěny.
Pro stěny vytápěných nebo klimatizovaných budov, s převažující návrhovou vnitřní teplotou  im od 18 °C do 22 °C
se normová hodnota součinitele prostupu tepla UN stanoví z tabulky 3. Pro ostatní budovy se normová hodnota přepočte ze vztahu uvedeného v ČSN 73 0540-2 [13].
Za budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou im
od 18 °C do 22 °C, pro které platí tabulky 3 a 4, se považují
všechny obytné budovy, občanské budovy s převážně dlouhodobým pobytem lidí (školské, zdravotnické, administrativní, ubytovací, veřejně správní a stravovací) a jiné budovy,
u nichž se převažující návrhová vnitřní teplota im neodchyluje od 20 °C o více než 2 °C. Při návrhu a posuzování obvodových stěn je vhodné uvažovat možnost změny užívání
v průběhu životnosti budovy.
Při cíleném využití sluneční energie, rekuperaci tepla,
nebo elektrické energie na vytápění a při návrhu nízkoenergetických domů (NED) je vhodné dosahovat 2/3 doporučených součinitelů prostupu tepla, pro pasivní domy
jsou vhodné ještě nižší hodnoty.
Tabulka 4 – Dimenzování EPS70F pro stěny budov s převažující návrhovou vnitřní teplotou  im = 20 °C
Druh
konstrukce
Tepelný odpor
všech vrstev
kromě EPS
Rj
[m2·K/W]
Minimální tloušťky EPS70F
dmin [mm]
Požadovaná
úroveň
Požadovaná
úroveň pro ND
Požadovaná
úroveň pro PD
≈ 0,10
0
0,05
0,10
87
102
122
138
175
237
208
298
519
≈ 0,55
0
0,05
0,10
71
86
106
121
158
220
191
282
502
≈ 1,00
0
0,05
0,10
54
69
89
105
142
203
174
265
485
≈ 2,00
0
0,05
0,10
17
32
52
68
105
166
137
228
448
≈ 0,10
0
0,05
0,10
113
138
175
175
237
360
275
453
1 223
≈ 0,55
0
0,05
0,10
97
121
158
158
220
343
258
436
1 207
≈ 1,00
0
0,05
0,10
80
105
142
142
203
327
241
419
1 190
≈ 2,00
0
0,05
0,10
43
68
105
105
166
290
204
382
1 153
Stěna těžká
(nad 100 kg/m2)
Stěna lehká
(100 kg/m2
a méně)
Vliv
tepelných
mostů
U [W/(m2·K)]
Poznámka – Uvedené minimální tloušťky EPS70F budou samozřejmě při reálném návrhu v praxi vyšší, zpravidla tak, aby
tloušťky byly v násobcích po 20 mm (resp. dle podmínek výrobců desek z EPS70F). Při použití nové generace polystyrenů s upravenou strukturou (např. šedé EPS s příměsí grafitu), které mají nižší součinitel tepelné vodivosti , se uvedené
minimální tloušťky snižují cca o 1/5.
9
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Provedení detailů různých konstrukčních variant napojení okna
na vnější stěny z cihel POROTHERM (dále jen PTH)
Detail 1
PTH 44 Si + okno 70 mm od líce zdiva
(k překladu PTH)
Detail 2a
PTH 44 Si, s XPS 230/30 mm ve zdivu,
okno 105 mm od jeho líce
10
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Detail 2b
PTH 44 Si, s XPS 230/40 mm ve zdivu,
okno 105 mm od jeho líce
40
70
Detail 3a
PTH 44 Si, s XPS 90/40 mm ve zdivu,
okno 70 mm od jeho líce
11
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Detail 3b
PTH 44 Si, s XPS 90/40 mm ve zdivu,
okno 100 mm od jeho líce
12
Obvodové stěny a pěnový polystyren
100
(200)
(300)
Detail 4a
PTH 24 P+D, bez EPS ve zdivu
+ okno k ETICS s EPS
4a – ETICS se 100 mm EPS
4a – ETICS s 200 mm EPS
4a – ETICS s 300 mm EPS
13
Obvodové stěny a pěnový polystyren
100
(150)
(200)
Detail 4b
PTH 24 P+D, s EPS 65/125 mm ve zdivu
+ okno k ETICS s EPS
4b – ETICS se 100 mm EPS
4b – ETICS se 150 mm EPS
14
4b – ETICS s 200 mm EPS
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Detail 4b – pokračování
4b – ETICS s 250 mm EPS
4b – ETICS s 300 mm EPS
15
Obvodové stěny a pěnový polystyren
100
100
(200)
(300)
Detail 4c
PTH 24 P+D, EPS 100/250 mm ve zdivu
+ okno k ETICS s EPS
250
4c – ETICS se 100 mm EPS
4c – ETICS s 200 mm EPS
16
4c – ETICS s 300 mm EPS
Obvodové stěny a pěnový polystyren
100
(150)
(200)
Detail 5
PTH 24 P+D, bez EPS ve zdivu
+ okno v ETICS s EPS
5 – ETICS se 100 mm EPS
5 – ETICS se 150 mm EPS
17
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Detail 5 – pokračování
5 – ETICS s 200 mm EPS
5 – ETICS s 300 mm EPS
18
5 – ETICS s 250 mm EPS
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Číselné výsledky výpočtového hodnocení dvojrozměrných teplotních polí detailů na str. 10 až 18 jsou v tabulce 5.
Tabulka 5 – Lineární činitel prostupu tepla e a nejnižší vnitřní povrchové teploty si,min prostřednictvím nejnižšího teplot-
ního faktoru vnitřního povrchu fRsi,min kritických detailů různých konstrukčních variant napojení okna na vnější stěny z cihel POROTHERM (dále jen PTH)
Č.
fRsi,min
Popis detailu
e
[W/(m·K)]
1
PTH 44 Si + okno 70 mm od líce zdiva (k překladu PTH)
Stěna
u okna
0,809
0,783
-0,0303
2a
PTH 44 Si, s XPS 230/30 mm ve zdivu, okno 105 mm od jeho líce
0,852
0,783
-0,0455
2b
PTH 44 Si, s XPS 230/40 mm ve zdivu, okno 105 mm od jeho líce
0,855
0,783
-0,0483
3a
PTH 44 Si, s XPS 90/40 mm ve zdivu, okno 70 mm od jeho líce
0,845
0,785
-0,0407
3b
PTH 44 Si, s XPS 90/40 mm ve zdivu, okno 100 mm od jeho líce
0,853
0,784
-0,0418
100 mm
0,856
0,814
-0,0380
4a
PTH 24 P+D, bez EPS ve zdivu + okno k ETICS s EPS
200 mm
0,873
0,818
-0,0274
300 mm
0,869
0,819
-0,0190
100 mm
0,882
0,808
-0,0654
150 mm
0,876
0,810
-0,0575
200 mm
0,894
0,811
-0,0518
250 mm
0,896
0,812
-0,0472
300 mm
0,898
0,812
-0,0433
100 mm
0,891
0,802
-0,0886
200 mm
0,877
0,804
-0,0662
300 mm
0,900
0,805
-0,0557
100 mm
0,849
0,809
-0,0545
150 mm
0,866
0,817
-0,0585
200 mm
0,873
0,819
-0,0569
250 mm
0,877
0,821
-0,0547
300 mm
0,880
0,822
-0,0524
4b
4c
5
PTH 24 P+D, s EPS 65/125 mm ve zdivu + okno k ETICS
s EPS
PTH 24 P+D, s EPS 100/250 mm ve zdivu + okno k ETICS
s EPS
PTH 24 P+D, bez EPS ve zdivu + okno k ETICS s EPS
Rám okna
Poznámka – Hodnoty uvedené v detailech 1 až 3 platí bezpečně i pro záměnu zdiva POROTHERM 44 Si za zdivo
POROTHERM 44 EKO+.
Požadavky na fRsi,min podle ČSN 73 0540-2:2007
(k tabulce 5):
Stěna těžká
- tlumené vytápění s poklesem výsledné teploty nejvýše 5 °C:
fRsi,min,N = 0,808
- přerušované vytápění s poklesem výsledné teploty nad 5 °C:
fRsi,min,N = 0,823
Okno bez otopného tělesa
- tlumené vytápění s poklesem výsledné teploty nejvýše 5 °C:
fRsi,min,N = 0,715
- přerušované vytápění s poklesem výsledné teploty nad 5 °C:
fRsi,min,N = 0,730
Požadavky na e podle ČSN 73 0540-2:2007
(k tabulce 5):
Tepelná vazba vnější stěny a okna
- požadovaná (doporučená) e,N = 0,10 (0,03) W/(m·K)
Tepelná vazba vnější stěny a ostatních konstrukcí
- požadovaná (doporučená) e,N = 0,60 (0,20) W/(m·K)
19
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Závěry k hodnocení vnitřní povrchové teploty si,min
a k teplotnímu faktoru vnitřního povrchu fRsi,min podle tabulky 5:
a) v ploše okna a přilehlé připojovací spáry (kde platí požadavek stanovený pro okno):
- normový požadavek je pro dřevěné okno s rámem
tloušťky 88 mm, se středovým těsněním funkční spáry
a s dostatečně zapuštěným izolačním trojsklem s plastovými distančními rámečky vždy s rezervou splněn;
- nejnižší hodnoty byly ve sledovaných případech vždy
v místě funkční spáry;
- na nejnižší hodnoty má nejvýznamnější příznivý vliv využití ETICS a jeho vnější překrytí rámu okna;
- použití tepelně izolačních vložek ve zdivu bez ETICS
nemá na nejnižší hodnoty prakticky žádný vliv; jakož ani
sledovaný rozptyl velikosti a tvaru těchto tepelně izolačních vložek;
- rostoucí tloušťka tepeleně izolační vrstvy v ETICS se významněji příznivě projeví jen v případech bez další tepelně izolační vložky ve zdivu (jak u okna v líci zdiva přilehlého k ETICS, tak u okna předsazeného před líc zdiva
do tloušťky ETICS);
- použití tepelně izolačních vložek ve zdivu s ETICS má
na nejnižší hodnoty mírně nepříznivý vliv; který se s rostoucí velikostí tepelně izolačních vložek zvýrazňuje.
Poznámka – Hodnocená okna s rámem tloušťky 88 mm odpovídají vhodnému návrhu pro nízkoenergetické domy. Pro
dřevěná okna s rámem tl. 78 mm budou výsledky hodnocení sice horší, ale normové požadavky lze při vhodném konstrukčním řešení oken také ještě splnit. Dřevěná okna s rámem tloušťky 68 mm obvykle nevyhovují požadavku na povrchové teploty.
b) na rozhraní připojovací spáry okna a stěny (kde platí
požadavek stanovený pro stěnu):
- v tomto místě byly ve sledovaných případech vždy nejnižší hodnoty celé stěny, jinými slovy – plnění normového
20
požadavku na stěnu zásadně ovlivňuje zabudování oken;
- požadavek je pro dřevěné okno s rámem tloušťky 88 mm
a izolačním trojsklem s plastovými distančními rámečky
vždy s rezervou splněn;
- na nejnižší hodnoty má stejně významný příznivý vliv
jak použití tepelně izolačních vložek ve zdivu, tak využití
ETICS a jeho vnější překrytí rámu okna; jejich kombinace
vede k nejpříznivějším hodnotám;
- sledovaný rozptyl velikosti a tvaru tepelně izolačních vložek ve zdivu bez ETICS i s ETICS má na nejnižší hodnoty
příznivý, nicméně méně podstatný vliv (o půl řádu nižší).
Závěry k hodnocení změny tepelného toku, tj. k lineárnímu činiteli prostupu tepla:
- lineární činitel prostupu tepla stanovený z vnějších rozměrů  e (normové hodnocení) je ve sledovaném detailu
shodný s hodnotami stanovenými z vnitřních nebo celkových vnitřních rozměrů;
- pro dřevěné okno s rámem tloušťky 88 mm a izolačním
trojsklem s plastovými distančními rámečky byl lineární činitel prostupu tepla ve všech sledovaných případech záporný, řešení detailu tedy vylepšuje tepelnou bilanci obálky budovy a normové požadavky jsou s rezervou plněny;
- tepelně izolační vložky ve zdivu mají významně příznivý
vliv na snížení tepelného toku detailem;
- u zdiva bez ETICS s tepelně izolačními vložkami ve zdivu o malých tloušťkách (30 až 40 mm) se pro širší vložky
tepelný tok významně dále snižuje;
- u zdiva s ETICS a oknem do líce zdiva mají sledované tepelně izolační vložky ve zdivu velmi významný vliv,
který se stupňuje s velikostí této vložky; navýšení tloušťky ETICS přitom trend snížování tepelného toku potlačuje;
- u zdiva s ETICS a oknem před lícem zdiva (v ETICS) je
snížení tepelného toku poměrně vyrovnané a odpovídá
řešením s oknem do líce zdiva s tepelně izolačními vložkami při větších tloušťkách ETICS.
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Obrázek 1 – Rostoucí vliv stejných tepelných mostů u výrazně tepelně izolovaných konstrukcí
<
)7
7%! 5$%) )% !#5 *c S+
@.
;<
.
.
<k
.
@k
k
.
.
B!)2[#% !
-7!#
"5$%"07
,7!#3/ *+
S
$%5)3% !
134$%G*7(!
"1$+
S
$%5)3$
"15#
17%*(!%#mc*S++
S
$%5)3$"15#
17%*(!%#m@c*S++
Lehké obvodové stěny mají nízkou tepelnou setrvačnost, což se kompenzuje přísnějším požadavkem na jejich tepelnou izolaci. Považují se za ně konstrukce
s plošnou hmotností vrstev, od vnitřního líce k rozhodující tepelně izolační vrstvě včetně nižší nebo rovnu
100 kg/m2. Stěny hmotnější se považují za těžké a mají
tepelnou setrvačnost obvykle dostatečnou.
Tento stav požadavků platí i po revizi normy z dubna
2007. Při další změně normy lze očekávat sjednocení
uvedeného požadavku na hodnotě nyní platné pro lehké stěny (obdobně se stalo i u střech při změně Z1 v roce
2005).
Představu o dimenzování pěnového polystyrenu EPS70F
ve vnějším kontaktním zateplovacím systému ETICS pro
stěny na normové požadavky podle tabulky 2 lze získat
z tabulky 4.
V tabulce 4 jsou použity čtyři úrovně tepelného odporu Rj
všech vrstev konstrukce kromě dodatečné tepelné izolace, jejichž význam odpovídá těmto reálným situacím:
Rj ≈ 0,10 m2·K/W – odpovídá průměrnému stavu pro
nové konstrukce,
Rj ≈ 0,55 m2·K/W – odpovídá dodatečné tepelné izolaci
klasické stěny, která plnila požadavky norem ČSN
73 0540-2 před revizí z roku 1977 (viz příklady v tabulce 1),
Rj ≈ 1,00 m2·K/W – odpovídá dodatečné tepelné izolaci
stěn, plnících požadavky ČSN 73 0540-2 v období
1977 až 1994,
Rj ≈ 2,00 m2·K/W – odpovídá dodatečné tepelné izolaci
stěn, plnících požadavky ČSN 73 0540-2 v období
1994 až 2002.
Z tabulky 4 je zřejmé, jak výrazný je vliv tepelných mostů U na dimenzování tloušťky tepelné izolace a jak významně roste s vyšší přísností požadavků. Čím více se
blížíme k nízkoenergetické koncepci, tím více se stává nutností optimalizace tepelných mostů. U nízkoenergetických domů (NED) jsou výraznější tepelné mosty
v konstrukci prakticky nepřípustné, pasivní domy nelze
21
Obvodové stěny a pěnový polystyren
realizovat bez účinné snahy o praktické vyloučení tepelných mostů.
Obvyklými tepelnými mosty ve stěně jsou například nosné prvky stěny v tepelné izolaci u kostrového typu obvodových stěn, prvky mechanického kotvení vrstev u vrstveného typu obvodových stěn, prostupující kotvy větraných
předstěn a zavěšených prvků na fasádě aj.
Růst významu vlivu tepelných mostů v lépe tepelně izolovaných konstrukcích dokládá i graf na obrázku 1.
Součinitel prostupu tepla U, ve W/(m2·K), se nejjednodušším způsobem stanoví ze součinitele prostupu tepla
ideálního výseku konstrukce Uid, stanoveného pro skladbu mimo tepelné mosty (tj. v ideálním výseku hodnocené konstrukce) při jednoduchém součtu tepelných odporů jednotlivých vrstev v ideálním výseku obvodové stěny
Rid ze vztahů
57(m
U + ;
7(m∑ λ (5)
(6)
a z celkového zvýšení součinitele prostupu tepla vlivem
tepelných mostů v konstrukci U ze vztahu
U = Uid + U
(7)
Tento postup odpovídá běžně využívaným počítačovým
programům.
Pro konstrukce s obdobným zastoupením shodných
tepelných mostů lze zpracovat katalog hodnot U, který lze využívat pro přibližné výpočty. Orientačně platí pro
obvodové stěny:
• téměř bez tepelných mostů
(optimalizované řešení) ............... U ≈ 0,02 W/(m2·K),
• s mírnými tepelnými mosty
(typové či opakované řešení)....... U ≈ 0,05 W/(m2·K),
• s běžnými tepelnými mosty
(standardní řešení) ...................... U ≈ 0,10 W/(m2·K),
• s výraznými tepelnými mosty
(zanedbané řešení) .......… U ≈ 0,15 W/(m2·K) a více.
Použití hodnot U nižších než 0,10 W/(m2·K) při hodnocení obvodových stěn je podmíněno znalostí užívaného
typu obvodové stěny z podrobnějších výpočtů typového,
opakovaného či optimalizovaného řešení.
Tabulka 6 – Požadované a doporučené hodnoty lineárního a bodového činitele prostupu tepla k,N a  j,N tepelných vazeb mezi
konstrukcemi
Požadované
Jednotlivé lineární tepelné vazby
Požadované
pro ND
Požadované
pro PD
Doporučené
Doporučené
pro ND
Doporučené
pro PD
Lineární činitel prostupu tepla k,N [W/(m.K)]
Vnější stěna navazující na další konstrukci s výjimkou
výplně otvoru, např. na základ, strop nad nevytápěným
prostorem, jinou vnější stěnu, střechu, lodžii či balkon,
markýzu či arkýř, vnitřní stěnu a strop (při vnitřní izolaci), aj.
0,60
0,20
0,07
0,02
Vnější stěna navazující na výplň otvoru, např. na okno,
dveře, vrata a část prosklené stěny v parapetu, bočním
ostění a v nadpraží
0,10
0,03
0,01
0
Bodový činitel prostupu tepla  j,N [W/K]
Jednotlivé bodové tepelné vazby
Průnik tyčové konstrukce (sloupy, nosníky, konzoly)
vnější stěnou, podhledem nebo střechou
Souhrnný vliv tepelných vazeb v rámci obálky budovy
0,90
0,10
0,03
Zvýšení průměrného součinitele prostupu tepla
obálky budovy Uem,N [W/(m2·K)]
0,06
22
0,30
0,03
0
0
Obvodové stěny a pěnový polystyren
Vyloučit vliv tepelných mostů lze u konstrukcí, ve kterých vrstvy tepelné izolace neobsahují napříč prostupující vodivější materiály a prvky. To v praxi není možné docílit. Přiblížit se tomuto ideálnímu stavu můžeme u vrstveného typu konstrukcí s lepenými vrstvami a minimem
tepelně vodivějších spojovacích mechanicky kotvicích
prvků, nebo u konstrukcí kombinovaných s kontaktními
zateplovacími systémy.
Příkladem konstrukcí s prakticky vyloučeným vlivem
tepelných mostů jsou konstrukce s ETICS, které mají hlavy hmoždinek zapuštěné cca 30 mm pod vnější líc tepelné izolace a prostor nad nimi je vyplněn tepelně izolační zátkou ze stejné tepelné izolace. Obdobně se chovají zdvojené ETICS, kde pouze spodní je jištěn mechanickým kotvením a horní je pouze lepen.
9.1.5 Tepelné vazby mezi konstrukcemi
Jednotlivé tepelné vazby (tj. tepelné mosty mezi konstrukcemi) charakterizující zvýšení (výjimečně snížení) prostupu tepla v místě návaznosti obvodové stěny
na ostatní konstrukce omezuje od listopadu 2002 požadavek na lineární a bodový činitel prostupu tepla k,N
a j,N.
Normové požadavky uvádí tabulka 6.
V praxi již existují katalogy tepelných vazeb (tepelných
mostů mezi konstrukcemi) pro konkrétní detaily stavebních systémů, které toto hodnocení usnadní.
9.1.6 Tepelná izolace obálky budovy
a teplené vazby mezi konstrukcemi
Obvodové stěny a jejich tepelné vazby na ostatní konstrukce ovlivňují celkový prostup tepla obálkou budovy
a hodnotí se průměrným součinitelem prostupu tepla Uem.
Požadavek na prostup tepla obálkou budovy Uem se
stanovuje v závislosti na objemovém faktoru tvaru (geometrické charakteristice budovy) A/V, který je dán
poměrem plochy vnějších konstrukcí A na systémové
hranici budovy (vnější obálka budovy) ku odpovídajícímu obestavěnému prostoru budovy V a vyjadřuje se
v m2/m3.
Požadovaná hodnota pro A/V ≤ 0,2 m2/m3 je Uem,rq
= 1,05 W/(m2·K), pro A/V ≥ 1,0 m2/m3 je Uem,rq =
0,45 W/(m2·K) a pro mezilehlé hodnoty A/V se požadovaná hodnota stanoví ze vztahu
55rm^
*@
+ C8+
(8)
Doporučená hodnota (požadovaná pro ND) je v úrovni 75 % požadované hodnoty Uem,rq. Pro PD se požaduje úroveň 60 % požadované hodnoty Uem,rq a doporučuje
45 % požadované hodnoty Uem,rq.
Pro budovy s cíleným využíváním sluneční energie, rekuperace tepla, nebo elektrické energie na vytápění a při
návrhu nízkoenergetických domů je vhodné dosahovat
úrovně 60 % požadované hodnoty Uem,rq.
Pro pasivní domy je vhodné dosahovat úrovně 30 % požadované hodnoty Uem,rq.
Součinitel prostupu tepla obálkou budovy Uem, ve
W/(m2·K), se nejjednodušším způsobem stanoví podílem měrné ztráty prostupem tepla HT plochou konstrukcí
χ
A vnější obálky budovyΨ
5m
V;
C
(9)
Měrná ztráta prostupem tepla HT obálkou budovy se staΨ
χ
noví ze vztahu
EBm∑*5/F/F'/+^∑*ΨFG+^∑χ/
(10)
Vliv obvodové stěny na prostup tepla obálkou budovy
Ψ Uem χ
je tedy kromě jejího součinitele prostupu tepla Uj (který
zahrnuje působení tepelných mostů obsažených v konΨ
χ
strukci) určen plošným zastoupením této obvodové stěny
v celkové ploše obálky budovy aj = Aj/A a teplotním spádem, kterému je konstrukce vystavena a který se zahrnuΨ či- χ
je jeho poměrem k základnímu teplotnímu spádu, tzv.
nitelem teplotní redukce bj. Posledně jmenovaný činitel
Ψ bu- χ
také umožníΨpoužít jednozónový
model výpočtu pro
χ
dovu nebo její část se stejnou regulací i při odlišných teplotách jednotlivých
prostorů
Ψ
χ v ní obsažených.
Vliv tepelných vazeb mezi jednotlivými konstrukcemi, tj.
detailů návazností obvodové stěny na navazující konstrukce, se do prostupu tepla obálkou budovy Uem zahrnuje užitím lineárních a bodových činitelů prostupu tepla
 k a  j těchto detailů. Při opakovaných výpočtech je výhodné uvažovat souhrnně průměrný vliv tepelných vazeb
Uem, daný vztahem
Uem = ( ( k·ℓk) +   j) / A
(11)
23
Obvodové stěny a pěnový polystyren
čímž se vztahy (9) a (10) zjednoduší do tvaru
Uem=  (Uj· aj· bj)+ Uem
(12)
Pro budovy s podobným zastoupením obdobně řešených
tepelných vazeb lze zpracovat charakteristické hodnoty
Uem, které lze využívat pro přibližné výpočty. Tento postup je výhodný zejména pro opakované budovy nebo typizované stavební soustavy.
Velmi přibližně lze souhrnný průměrný vliv tepelných vazeb mezi konstrukcemi Uem stanovit expertním odhadem, a to pro budovy:
• s optimalizovanými teplenými vazbami .......................
................................................. Uem ≈ 0,02 W/(m2·K),
• s mírnými tepelnými vazbami
(typové či opakované řešení) .... Uem ≈ 0,05 W/(m2·K),
• s běžnými tepelnými vazbami
(standardní řešení) ................... Uem ≈ 0,10 W/(m2·K),
• s výraznými tepelnými mosty
(zanedbané řešení) ........ Uem ≈ 0,20 W/(m2·K) a více.
Hodnota Uem = 0,10 W/(m2·K) byla použita pro stanovení prostupu tepla v jednoduchém výpočtu potřeby tepla na vytápění za srovnatelných podmínek pro hodnocení podle vyhlášky MPO č. 291/2001 Sb. Obvykle je však
tato hodnota příliš na straně bezpečnosti při použití pro
ND a PD.
Použití hodnot Uem nižších než 0,10 W/(m2·K) při hodnocení budov je podmíněno znalostí užívaného typu stavebního systému budovy a musí vycházet z podrobnějších výpočtů typového, opakovaného či optimalizovaného řešení tepelných vazeb budovy.
Důslednou optimalizací detailů návazností konstrukcí (tepelných vazeb) je možné souhrnný průměrný vliv
tepelných vazeb snížit až na Uem = 0, což je stav potřebný při navrhování nízkoenergetických a pasivních domů.
Souhrnný průměrný vliv běžně navrhovaných tepelných
vazeb v úrovni 0,10 W/(m2·K) je pro pasivní domy nepřijatelný a pro nízkoenegetické domy příliš významný.
9.1.7 Difuze a kondenzace vodní páry
uvnitř obvodových stěn
Kondenzace vodní páry uvnitř obvodové stěny může mít
stejné důsledky jako přímé zatékání vody do konstrukce, nebo její vzlínaní z podzákladí. Jejím působením se
24
zhoršují vlastnosti materiálů, zkracuje se jejich životnost
a zvyšuje se počet mikroorganismů, což stupňuje degradaci. V interiéru objektu se následně mohou projevit hygienické závady.
Proto se požaduje vyloučení, popř. omezení, kondenzace vodní páry uvnitř obvodové stěny při prostupu vodní
páry z vnitřního do venkovního prostředí v zimním období a možnost vysychání obvodové stěny v letním období.
Při neodborném návrhu nebo provedení se mohou stát
příčinou kondenzace vodní páry příliš parotěsnicí vnější povrchové úpravy – u těžkých stěn to mohou být vnější akrylátové omítkoviny, nátěry, nástřiky na bázi plastů a keramické obklady, u lehkých obvodových stěn plechové kazety, skleněné či plastové krycí desky a některé
kompaktní desky na bázi dřeva s vysokým podílem pojiva. Stejně působí i nedostatečně parotěsnicí vnitřní vrstvy, nebo jejich poruchy.
Zkondenzovaná voda může putovat gravitací do nižších
podlaží a zároveň do vnitřních vrstev obvodové stěny,
kde negativně ovlivňuje vlastnosti a životnost materiálů.
Při větším zkondenzovaném množství se může vlhkost
šířit až na vnitřní povrch stěny, kde tvoří vlhkostní mapy.
Vrstvením difuzně hůře propustných nátěrů při opravách
a údržbě fasád se situace dále zhoršuje – difúzní odpor
na vnějším povrchu narůstá a s tím také narůstá zkondenzované množství vody.
Obdobné potíže s kondenzací vodní páry mohou vzniknout v nedostatečně větrané vrstvě větraných stěn. Je-li
pohyb vzduchu příliš pomalý, nebo je-li pronikající množství vodní páry příliš velké, pak začne ve vzduchové vrstvě vodní pára kondenzovat, popř. se začne tvořit námraza
na zadním povrchu vnějšího pláště větrané vrstvy obvodové stěny (a při oteplení kondenzát může zatékat do tepelné izolace a následně i do dalších vrstev či prvků stěny).
S rostoucí tepelnou izolací obvodových stěn se přitom
vzduch ve vzduchové vrstvě v zimě méně ohřívá a tím se
rychleji nasytí, neboť přijme méně vlhkosti a jeho proudění se zpomalí. Kondenzaci ve vzduchové vrstvě pak zabrání vyšší tloušťka vzduchové vrstvy (výrazně větší než uvádí ČSN 73 1901), zvýšení tepelného odporu vnějšího pláště větrané vrstvy obvodové stěny a menší vzdálenost mezi
přiváděcím a odváděcím otvorem vzduchové vrstvy.
Kondenzovat také může vodní pára z proudícího vzduchu na příliš chladném zadním líci vnějšího pláště
větrané obvodové stěny. K tomu dochází při tepelném
Obvodové stěny a pěnový polystyren
odporu vnějšího pláště nižším než 0,2 až 0,5 m2·K/W, zejména při náhlých změnách denních teplot, kdy povrch
přilehlých vrstev zůstává déle chladný.
Problémy s kondenzací vodní páry v obvodových stěnách můžeme kromě správného návrhu difuzně málo
propustných vrstev příznivě ovlivnit zejména vrstvou
tepelné izolace – její tloušťkou a správným umístěním
u vnějšího povrchu.
Pěnový polystyren působí v konstrukci obvykle příznivě
jako parobrzda na rozdíl od difuzně velmi propustných
tepelných izolací, které nejsou tak výhodné jak se často
tvrdí, neboť přivádějí příliš rychle a příliš velké množství
vodní páry pod chladné méně propustné povrchové úpravy, čímž roste riziko zvýšené kondenzace vodní páry těsně pod vnějším povrchem konstrukce. Pěnový polystyrén
je přitom difuzně dostatečně propustný, jeho difuzní vlastnosti jsou srovnatelné například se dřevem.
Kriteria, normové hodnoty a doporučení pro navrhování
podle uvedených problémů v obvodových stěnách uvádí
podrobně ČSN 73 0540-2 „Tepelná ochrana budov – Část
2: Požadavky“ [13] a Komentář [32].
9.1.8 Vzduchotěsnost obvodové stěny
Obvodové stěny by měly být v ploše prakticky vzduchotěsné. Tento požadavek není v rozporu se snahou o zajištění dostatečné výměny vzduchu v místnostech, neboť případná netěsnost obvodových stěn je zcela nevýznamným zdrojem výměny vzduchu, pohybuje se
v řádu do 2 až 5 %. Proto se potřebná výměna vzduchu
zásadně zajišťuje větráním, a to zčásti neřízenou přirozenou infiltrací funkčními spárami oken a dveří (u nízkoenergetických a pasivních domů je tento typ větrání záměrně potlačován) a zčásti řízeným mechanickým větráním (nejlépe se zpětným získáváním tepla ze vzduchu tzv. rekuperací, běžnou zejména při větších výměnách vzduchu a při nízkoenergetické výstavbě; u pasivních domů je rekuperace prakticky nezbytná). Akutní potřeba zvýšeného větrání je zajišťována:
a) pro zajištění hygienických potřeb pobývajících osob
buď pravidelným krátkým otvíráním okenních křídel či
dveří, nebo řízeným nuceným větráním;
b) pro potřebu otevřeného spalování v pobytovém
prostoru, jako jsou např. plynové ohřívače vody
nebo plynové kotle, je vždy nutné zajistit přívod čerstvého vzduchu až k místu spalování.
Případná netěsnost obvodových stěn je příčinou nekontrolovatelného zvýšení úniků energie, podchlazení vnitřního
povrchu stěny a v důsledku následné povrchové kondenzace zvýšení jeho vlhkosti. Obvodová stěna musí být vzduchotěsná také proto, aby se vyloučil přímý transport vlhkosti prouděním vlhkého vnitřního vzduchu případnými netěsnostmi. Při větších netěsnostech může vlhkost proudící se
vzduchem napříč konstrukcí násobně převýšit vlhkost šířenou difuzí vodních par.
U montovaných lehkých obvodových plášťů se požadavek neprůvzdušnosti řeší souvislou vzduchotěsnicí vrstvou při vnitřním povrchu tepelné izolace. Požadavek
na vzduchotěsnost může také plnit pečlivě provedená parozábrana, pokud je navržena.
V odvětraných obvodových stěnách musí být tepelně izolační vrstva odolná proti pronikání proudícího vzduchu
z přilehlé větrané vzduchové vrstvy (kdy i spáry mezi povrchově upravenými deskami tepelné izolace musí být
přelepeny páskou), nebo musí být od proudícího vzduchu
oddělena speciální vrstvou – zábranou proti náporu větru.
9.2 Zásady navrhování
obvodových stěn
Nové obvodové stěny a rekonstrukce obvodových
stěn se většinou navrhují na základě zkušeností (získaných odborným vzděláním a praxí) a pomůcek.
Nejvýhodnější a obvykle nejspolehlivější je použití
osvědčených a garantovaných systémových či typových řešení.
Při hledání nových řešení obvodových stěn se opakuje návrh a výpočtové posouzení dokud stěna nevyhoví.
Projektová dokumentace pak jednoznačně dokladuje
skladbu vrstev a rozhodující detaily obvodových stěn,
včetně zásadního postupu provádění včetně kontrol.
Konstrukční koncepci obvodové stěny je výhodné
volit podle představy o provozním teplotně vlhkostním zatížení. Při očekávaných potížích s letní tepelnou stabilitou a v horských oblastech se doporučují
obvodové stěny s větranou vzduchovou vrstvou.
Základní dimenzování tepelných izolací obvodové stěny určují normové hodnoty součinitele prostupu tepla UN, které zahrnují vliv tepelných mostů. Pro
splnění normových hodnot tepelné ochrany podle
stavebního zákona a jeho vyhlášky č. 268/2009 Sb.,
25
Obvodové stěny a pěnový polystyren
o technických požadavcích na stavby a pro splnění
porovnávacích ukazatelů energetické náročnosti budov podle zákona č. 406/2006 Sb., o hospodaření
energií (ve znění změn) musí navržené řešení obvodové stěny mít součinitele prostupu tepla U prokazatelně pod požadovanými normovými hodnotami UN,rq.
Ekonomicky vhodnou úroveň určují doporučené hodnoty UN,rc, pro nízkoenergetické a pasivní domy se volí
úroveň ještě nižší.
Již při konstrukční koncepci budovy se připraví reálné možnosti omezení vlivu tepelných mostů v konstrukci a vlivu tepelných vazeb (zvláštní typy tepelných mostů, které vznikají v místě spojení více konstrukcí). Koncepční chyby v tomto směru se následně odstraňují velmi obtížně, cenově nevýhodně a často s překvapivě nízkými účinky. Optimalizace vlivu tepelných mostů a tepelných vazeb se doladí při řešení detailů obvodové stěny. Tím se získá
při stejné tloušťce tepelné izolace příznivější tepelně
izolační vlastnost (U klesá), nebo se stejná tepelně izolační vlastnost získá s menší tloušťkou tepelné
izolace (viz tabulka 4).
Řazení jednotlivých vrstev, včetně případné potřeby parozábrany či parobrzdy při vnitřním povrchu, se
určuje podle zákonitostí a požadavků na šíření vodní páry obvodovou stěnou a na základě požadavku
na vyloučení spárové průvzdušnosti.
Tepelné zisky obvodovou stěnou vlivem slunečního
sálání v letním období se sníží světlým vnějším povrchem stěny, uplatněním těžké stěny s vysokou tepelnou akumulací vnitřních vrstev a/nebo provedením
odvětrané vzduchové vrstvy pod vnějším souvrstvím
obvodové stěny.
Základní zásady návrhu stěn jsou:
• Zajistit vytvoření celistvého tepelně izolačního obalu budovy s minimem slabých míst vlivem tepelných mostů a tepelných vazeb.
• Navrhovat stěny z materiálů s bezpečně známými
fyzikálními vlastnostmi a se zaručenou trvanlivostí.
• Zajistit spolehlivé řešení vylučující nepřípustné
zvýšení vlhkosti na povrchu i uvnitř konstrukce pro
všechny reálné provozní stavy.
• Zajistit neprůvzdušnost obvodové stěny a jejich návazností, včetně účinné ochrany tepelně izolační
vrstvy proti náporu větru.
26
Obvodové stěny z nasákavých materiálů musí být
v návaznosti na terén nebo vodorovnou plochu nižší
budovy chráněny tak, aby nemohlo dojít k vnikání vlhkosti od odstřikující či stékající povrchové vody nebo
sněhu. Doporučená minimální výška této ochrany je
300 mm. Do této výšky se doporučuje při vnějším zateplení používat extrudované či pěnové polystyreny
s nízkou nasákavosti.
U obvodových stěnových konstrukcí z tvárnic, tvarovek a bloků (především jednovrstvé zdivo) se snižuje negativní vliv styčných a ložných spár použitím tepelně izolačních malt, bezmaltových zámkových styčných
spár, tenkovrstvých lepicích tmelů (v případech velmi
přesných rozměrů zdicích prvků), případně (ve staticky
odůvodněných případech) přerušováním maltové vrstvy buď vzduchovou dutinou nebo vkládaným tepelně
izolačním materiálem. Nedostatečné tepelně izolační vlastnosti v kritických detailech se řeší uplatněním
účinných tepelných izolací.
U montovaných stěnových konstrukcí z velkorozměrových prvků (panelů) je třeba důsledně řešit styky a spáry tak, aby tepelně izolační vrstva proběhla v těchto
místech bez zvýšení prostupu tepla, popř. aby zvýšení
prostupu tepla v místě styku bylo za reálných technologických podmínek minimální. U těchto konstrukcí je
třeba zvýšenou pozornost věnovat neprůvzdušnosti jak
jejich vlastní, tak v detailech návazností.
Výsledné tepelně izolační vlastnosti obvodových stěn
jsou zpravidla velmi závislé na kvalitě skutečného
provedení, kdy se nepříznivě projeví i malé odchylky
v tloušťce ložné spáry, zejména u jednovrstvého zdiva, nekvalitně provedené styky a spáry montovaných
konstrukcí a nekvalifikovaně provedené detaily napojení navazujících konstrukcí. Z těchto důvodů je nezbytné dodržovat pokyny dodavatele systému pro navrhování a provádění, včetně dodržení zásad modulové koordinace a zajistit systém kontrol a přejímek
všech rozhodujících technologických operací. Očekávané technologické nedokonalosti obvodových stěn je
třeba omezit vhodným návrhem a kontrolou, zbylé se
musí vzít v úvahu při výpočtovém hodnocení.
Při použití vnějších tepelně izolačních systémů ETICS
se požaduje uplatnit ucelený certifikovaný systém, při
návrhu a realizaci postupovat podle technických pokynů
výrobce systému (součást certifikátu) a podle platných
předpisů a norem, zejména ČSN 73 2901 [11].
Obvodové stěny a pěnový polystyren
9.3 Polystyren v obvodových stěnách
Mezi nejpoužívanější tepelné izolace obvodových
stěn patří pěnový (expandovaný) polystyren. Je to
výrobek z dlouhou tradicí – byl vyvinut v roce 1950
v německém chemickém koncernu BASF. V obvodových stěnách se používá od sedmdesátých let minulého století. Největší rozsah jeho použití byl v poslední čtvrtině minulého století ve vrstvených panelech těžké prefabrikace, v současné době je nejužívanější tepelnou izolací při zateplování.
Počáteční problémy s pěnovým polystyrenem jdou
na vrub neznalostí jeho užití v obvodových stěnách
i dřívější kolísavé kvality jeho výroby. Výrobní i aplikační zkušenosti pomohly vylepšit jak jeho kvalitu, tak
jeho správné užití, zejména:
a) Chybějící pěnový polystyren ve vrstvených panelech byl způsoben vážnými chybami při jeho použití, většinou se jednalo o kontakt s organickými rozpouštědly, často kombinovaný s nepřiměřeně vysokou teplotou při snaze o urychlování výroby. V některých případech bylo doloženo jeho nepřiměřené
vystavení přímému působení UV záření. Někdy se
však chybějící polystyren prostě jen zatoulal na jiné
stavby.
b) Neosvědčilo se použití příliš lehkých pěnových polystyrenů z původních surovin, které měly nižší pevnost v tlaku, větší pórovitost i nasákavost a nadměrné objemové změny, což způsobovalo v minulosti poruchy. Nyní se používá jen stabilizovaný pěnový polystyren se zárukou minimálního dodatečného
smrštění a mechanických vlastností.
c) Pro stavebnictví se nejprve vyráběl pěnový polystyren se stupněm hořlavosti C3 – lehce hořlavý,
postupně se jeho povinnou součástí stal retardér
hoření, takže byl samozhášivý se stupněm hořlavosti C1 – těžce hořlavý. V současné době platí
nové normy pro posuzování požární bezpečnosti a EPS určený pro fasády a střechy je dle ČSN
EN 13 501-1 klasifikován třídou reakce na oheň
E. Konkrétní řešení se řídí požadavky na požární
bezpečnost staveb podle ČSN 73 08xx.
d) Pro aplikace s vyššími požadavky na odolnost proti vlhkosti a na mechanickou odolnost (sokly do odstřikové výšky, tepelné izolace pod terénem, boční
ostění, parapety a nadpraží oken a dveří) se používají speciální pěnové polystyreny pro podzákladí
(„perimetr“),
e) Pro aplikace s vyššími požadavky na tepelnou izolaci
při malé tloušťce materiálu se v malých plochách užívá extrudovaný polystyren XPS, na větší plochy nově
i šedé pěnové polystyreny s lepšími tepelně izolačními schopnostmi.
Dnešní značkový pěnový polystyren je vyráběný zdokonalenými postupy, má stálou kvalitu a požadované vlastnosti pro obvodové stěny i střechy. Technické
vlastnosti pěnového polystyrenu, jejich značení a aplikační vhodnost jednotlivých druhů jsou popsány v samostatné Izolační praxi 1 [20], popř. v ČSN 72 7221-1
a ČSN 72 7221-2 [17, 18].
Při kvalifikovaném návrhu a správném použití bude
pěnový polystyren v obvodových stěnách spolehlivě
zajišťovat tepelnou pohodu přilehlého vnitřního prostředí po dobu více než 50 let.
9.4 Závěr
V publikaci jsou uvedeny zásady, které by měly vyloučit koncepční a konstrukční chyby jak v návrhu obvodových stěn, tak v jejich realizací. Kvalitní materiály
a technologie tyto chyby zpravidla nenapraví.
Pro domy s nízkou spotřebou energie, nízkoenergetické a pasivní domy je kromě zvýšené tloušťky tepelné izolace vždy nutná optimalizace detailů.
Jednou z nejpoužívanějších tepelných izolací obvodových stěn je pěnový polystyrén EPS.
Požární bezpečnost obvodových stěn a dalších konstrukcí s pěnovým polystyrenem EPS, jakož i jeho technické
vlastnosti jsou předmětem samostatných publikací.
© Jiří Šála 05/2009
Kontakt:
Ing. Jiří Šála, CSc.
Nitranská 19, 130 00 Praha 3
tel. 224 257 066 / 602 657 212
e-mail: [email protected]
27
Sdružení EPS ČR
Kancelář sdružení - PKK
Na Cukrovaru 74
278 01 Kralupy nad Vltavou
Tel./fax: +420 315 725 747
e-mail: [email protected]
www.epscr.cz
© Sdružení EPS ČR
02/2010