Při stavbě dřevostavby se často řeší otázka, zda zvolit difúzně otevřenou, nebo difúzně uzavřenou konstrukci. Obě varianty mají svá specifika a vliv na chování celého domu, zejména co se týče hospodaření s vlhkostí. Důležitým prvkem v obou typech konstrukcí jsou OSB desky, jejichž difúzní vlastnosti hrají klíčovou roli.
Difúze vodních par a její význam
Difúze vodních par je jev, který probíhá v důsledku rozdílů částečného tlaku vodních par ve vzduchu mezi interiérem a exteriérem, které odděluje stavební konstrukce. Vodní páry se protlačují z míst, kde je obsah vodních par vyšší, do míst s nižším obsahem. Dá se říci, že rozdíl částečného tlaku vodních par závisí především na rozdílu teplot vzduchu. Prostup vodních par konstrukcí je nazýván difuzním tokem. Difúzní tok konstrukcí je tedy největší v zimním období, kdy rozdíl teplot mezi interiérem a exteriérem je nejvyšší. V klimatických podmínkách České republiky difúze směřuje v zimě zpravidla zevnitř ven a v létě z venku dovnitř.
Celkový stav a životnost stavby je přímo závislý na vlhkostních poměrech v obálce budovy. Chování obvodového pláště budovy z pohledu šíření vlhkosti je závislé na takzvané difuzitě jednotlivých použitých materiálů. Celkový difúzní odpor obvodového pláště je definován sumou difúzních vlastností materiálů použitých v obálce budovy. Tyto materiály jsou specifikovány pomocí faktoru difúzního odporu μ [-] či ekvivalentní difúzní tloušťky sd [m]. Ekvivalentní difúzní tloušťka Sd (v metrech) je tloušťka vrstvy vzduchu, která má stejný difúzní odpor jako vrstva materiálu. A vypočte se Sd = μ . d. Faktor difúzního odporu parozábran je od 100 000 více. Výrobci ale uvádějí Sd a to je 100 nebo 150 (m) a více. Při navrhování konstrukce dřevostavby bych v problematice difúze vodní páry viděl stejnou důležitost jako ve statice. Zanedbáním zákonitostí difúze vodních par konstrukcí může totiž razantně snížit životnost dřevostavby.
Vzdušnou vlhkost bereme v našich příbytcích jako určitou samozřejmost, nad kterou se ani nezamýšlíme. Vzniká, když dýcháme, když vaříme, pereme nebo se sprchujeme. Každý člověk přes noc vydýchá zhruba 0,5 l vody ve formě páry.
Difúzně otevřené konstrukce
Difúzně otevřená skladba je z principu navržena tak, aby umožňovala průchod molekul vodní páry konstrukcí, tj. vodní pára se přirozeně dostává ven skrz konstrukci - skrz stěnu a minerální vatu či dřevovlákno ve fasádě. Z exteriéru je celá skladba obložena materiály, které umožňují volný pohyb vodní páry do venkovního prostředí. U difúzně otevřených konstrukcí se tedy vstup vodní páry do konstrukce povoluje a vhodnou skladbou obvodového pláště se zajišťuje, aby v konstrukci nedocházelo ke hromadění vlhkosti. Pro difúzně otevřené systémy se například nepoužívá zateplení polystyrenem a akrylátové omítky.
Čtěte také: Vlastnosti a aplikace pojistné hydroizolace
Ze strany vnitřního prostředí jsou instalovány parobrzdné materiály (například OSB desky) a z exteriéru jsou použity materiály, které jsou výrazně pro vodní páry propustnější. Na vnitřní straně stěny se nachází OSB deska (či obdobná parobrzda). V některých difúzně otevřených konstrukcích se nepoužívá parobrzdná fólie, ale jen OSB deska s přetmelenými spoji či přelepenými air-stop páskou. Tato vrstva musí zároveň splnit přísná kritéria na vzduchotěsnost celé konstrukce. OSB deska je sice vzduchotěsná, ale není parotěsná, proto se nazývá parobrzda. Vlhkost je tedy v interiéru a záleží jen na uživateli, jak se s ní popere - v difúzně otevřené s parobrzdou má možnost projít stěnami.
Difúzně otevřené stěny jsou schopny zbavit se případné nadměrné vlhkosti. Nadměrná vlhkost se může objevit v konstrukci, dojde-li například k uzavření nadměrné vlhkosti během výstavby nebo dojde-li k havarijní situaci (kapající rozvody vody, poškození konstrukce apod.).
Další vlastnosti difúzně otevřených konstrukcí:
- Lepší akustika: Náhradou polystyrenu za minerální izolaci nebo dřevovlákno dosáhne konstrukce dřevostavby lepších akustických vlastností díky vyšší hmotnosti a menšímu modulu pružnosti oproti polystyrenu.
- Lepší tepelná setrvačnost: Díky vyšší měrné tepelné kapacitě materiálů, které nahrazují polystyren, dosahují maximální hodnoty teplot v interiéru v horkých letních měsících nižších hodnot.
- Odolnost proti přehřívání v létě: Obvodové pláště difúzně otevřených staveb používající dřevovláknité desky mají značně vysokou tepelně akumulační schopnost. Nedochází k přehřívání domu v letních měsících.
- Značná požární odolnost: Obvodové stěny vykazují značnou požární odolnost. Při požáru jejich povrch zuhelnatí a zamezí tak rychlému šíření požáru do nitra konstrukce obvodové stěny.
- Vyšší zvukoizolační schopnost: Plošná hmotnost konstrukce difúzně otevřené stěny je vlivem její skladby a použitých materiálů vyšší, než je tomu u běžných dřevostaveb. Z toho plyne i vyšší zvukoizolační schopnost.
Příklad skladby difúzně otevřené stěny (z interiéru do exteriéru):
- SDK
- Instalační předstěna se vzduchovou mezerou
- Konstrukční OSB desky
- Výplňová dřevovláknitá izolace
- Nosná sloupová konstrukce z KVH profilů
- Fasádní dřevovláknitá deska
Difúzně uzavřené konstrukce
Difúzně uzavřený systém má na vnitřní straně vždy parotěsnou fólii (parozábranu) a na vnější straně stěna materiál, který má nízký difúzní odpor a nepropustí vodní páru - většinou tím je polystyren. U konstrukcí difúzně uzavřených je ze strany interiéru instalována paronepropustná vrstva - takzvaná parozábrana, a tou je zabráněno vstupu vodní páry do konstrukce. Parozábrana nesmí být nikde porušena. Zde je tedy důležité, aby se vlhkost z vnitřního prostředí nedostala do konstrukce. Logicky použití OSB desky bez parotěsné/paronepropustné fólie v difúzně uzavřené konstrukci je nesmysl, protože OSB deska sama o sobě vlhkost částečně propouští.
U difúzně uzavřené konstrukce je nutno průchod vodní páry do stěny zcela zastavit. To se v praxi provádí jednou parotěsnou vrstvou, například tenkou plastovou fólií, které se říká parozábrana. Aby parozábrana fungovala správně, nesmí být v žádném případě poškozena. Při příčném i podélném napojení musí být parozábrany vždy neprodyšně slepeny speciální lepicí páskou určenou pro tyto účely. Jakékoliv prostupy pro kabely a trubky musí být také opatřeny lepicími průchodkami. Dokonale těsná stavba se musí obejít i bez montážní pěny běžně používané při zabudování oken či dveří. I zde je potřeba použít speciální pásky pro napojení okenních a dveřních rámů na parozábranu.
Čtěte také: fólie pro provětrávané fasády
Častým argumentem proti difúzně uzavřeným dřevostavbám bývá případná kondenzace vlhkosti přímo v dřevěné konstrukci. Tyto zkušenosti pramení z nedostatečného dodržování principů stavební fyziky, často kombinace chybějící nebo špatně provedené parozábrany a polystyrenu malé tloušťky (zejména u zděných staveb, kde se s parozábranou nepočítá). Pokud nějaká vlhkost do konstrukce drobným porušením parozábrany z interiéru pronikne, rosný bod v konstrukci bude s velkou pravděpodobností až ve vrstvě polystyrenu. Proto za problémy s používáním polystyrenu v difúzně uzavřených skladeb nestála jejich aplikace, ale především nedostatečný důraz na stavební fyziku a dobře provedenou parozábranu.
Příklad skladby difúzně uzavřené stěny (z interiéru do exteriéru):
- SDK
- OSB desky
- Tepelná minerální izolace
- OSB desky
- EPS
Role OSB desek a rosný bod
OSB desky mají v obou typech konstrukcí své specifické využití. V difúzně otevřených systémech fungují jako parobrzda, která reguluje prostup vlhkosti. Jejich faktor difúzního odporu (μ) se u různých výrobců a provedení pohybuje v rozmezí 80 - 300. OSB deska pero drážka s tmelenými a přelepenými spoji slouží jako vzduchotěsnící vrstva pasivních domů nebo domů s rekuperačním systémem, kde je potřeba zajistit vzduchotěsnost obálky. Na začátku bylo zmíněno, že výrobce udává difuzní vlastnosti prvků OSB, respektive hodnotu μ. Je možné učinit závěr, volit prvky OSB s nejvyšší hodnotou μ, která může být zárukou vyšší kvality provedení a vyšší vzduchotěsnosti. Úprava difuzních vlastností OSB dává projektantovi možnost ovlivnit funkci, ale i trvanlivost obvodového pláště stavby na bázi dřeva během zimního období.
V difúzně uzavřených systémech je nutné zajistit, aby vlhkost do konstrukce vůbec nepronikla, proto se zde používá parotěsná fólie. Pokud by se v difúzně uzavřeném systému použily OSB desky bez parotěsné fólie, vlhkost by jimi částečně procházela, což by bylo v rozporu s principem difúzně uzavřené konstrukce.
Důležité je zmínit se ještě o rosném bodě. V tomto bodě dochází ke kondenzaci vodní páry na vodu a při návrhu skladby stěny je nutno se vyvarovat tomu, aby tento bod (v případě difúzně uzavřeného systému) byl ve stěnách, tj. ještě před vnější EPS izolací. V zimě zde bude kondenzovat voda a ta se nemá díky neprodyšnému polystyrenu jak dostat ven. K rosnému bodu musí v difúzně otevřené konstrukci docházet v minimálním měřítku a ideálně na vnější straně konstrukce směrem do exteriéru. Po stránce stavební fyziky je třeba dobře navrhnout plášť konstrukce s dostatečně silnou vrstvou tepelné izolace na fasádě domu. Stavíte-li tedy dřevostavbu, kde použijete standardní 16cm izolace ve stěnách a jako vnější izolaci dáte třeba 5 cm EPS, je to přesně tento případ - rosný bod bude právě ve stěně. Proto ne nadarmo se říká - co nejtenčí nosné stěny a co největší vnější izolace.
Roční bilance zkondenzované a vypařené vodní páry se stanoví buď výpočtem po měsících, který vyžaduje měsíční hodnoty klimatických údajů, nebo jako rozdíl ročního množství zkondenzované vodní páry Mc [kg/m2.rok] a ročního množství vypařené vodní páry Mev [kg/m2.rok]. Splnění požadavků na šíření vlhkosti konstrukcí je určeno zejména pro konstrukce s dřevěnými prvky, ve kterých by případná kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce Mc [kg/m2.rok] mohla způsobit trvalé poškození a mohla by ohrozit její funkci (např. zhoršení tepelněizolační vlastnosti).
Čtěte také: Článek o difuzně otevřené penetraci
Mýty a fakta
- „Dům musí dýchat“: Tato fráze často odkazuje na difúzně otevřené systémy, kde vodní pára přirozeně prochází konstrukcí. To však neznamená, že difúzně otevřená obálka nemusí být vzduchotěsná. Dům musí být vzduchotěsný vždy, aby se zamezilo nekontrolovatelnému proudění vzduchu a únikům tepla.
- „U difúzně otevřené stěny nemusím větrat“: Nesmysl. Dům musí být vzduchotěsný. U difúzně otevřené dochází k jisté regulaci vlhkosti v interiéru, ale zvyšující CO2 musíte vyvětrat. Vlhkost je tedy nutno odvětrat - mikro-ventilací v oknech, digestoří, krbem. Hermeticky utěsněné objekty s malou nebo žádnou výměnou vzduchu jsou ze zdravotního hlediska značně rizikové: vytvářejí podmínky pro vznik povrchových plísní v interiérech staveb, jsou příznivým prostředím pro růst a šíření kolonií bakterií a dalších mikrobiologických kultur. Vnitřní prostředí utěsněných staveb s malou výměnou vzduchu také obvykle obsahuje zvýšené koncentrace chemických látek, těkajících z předmětů a chemických prostředků používaných při provozu domácností.
- „Difúzně uzavřené jsou všechny zděné domy, tak s difúzně uzavřenou dřevostavbou neuděláte krok vedle“: Na tom něco je, i podle mého názoru s dobře provedenou difúzně uzavřenou stavbou neuděláte krok vedle.
- „Naše stěny dýchají, nepoužíváme parozábrany ani jiné fólie“: Konkrétně jde tedy o absenci parotěsné/paronepropustné fólie. OSB deska na vnitřním líci stěny je a funguje jako parobrzda. Vlhkost je tedy v interiéru a záleží jen na uživateli, jak se s ní popere.
- „U difúzně otevřených systémů není potřeba rekuperace“: To je ovšem mýtus a holý nesmysl! Vždy a v každé stavbě záleží na tom, jaké je vnitřní klima, a to souvisí s teplotou, vlhkostí nebo větráním.
Doporučení
Kvalita provedení je klíčová. Není to jen o samotném návrhu konstrukčního systému od projektantů a konstruktérů. Zcela zásadní je i způsob samotného provedení, zda difúzi vodních par chápou i jednotliví pracovníci, a to jak ve výrobě, tak na montáži. Na jejich pečlivosti a důslednosti závisí to, zda bude konstrukční systém fungovat tak, jak byl navržen.
- Difúzně otevřená skladba: Pokud se rozhodnete pro difúzně otevřenou skladbu, volte prověřenou, nejlépe certifikovanou skladbu (Insowool, Steico). Trváte-li na pasivu s difúzně otevřenou stěnou, volte kombinaci DHF+minerální fasádní vata (NF333 apod.).
- Difúzně uzavřená konstrukce: Difúzně uzavřená konstrukce bude vždy levnější, precizní prolepení parotěsu je ale nutnou podmínkou. Pokud chce mít investor jistotu o správném provedení jedné z těchto konstrukcí, je dobré zjistit, zda má firma certifikaci Dokument národní kvality, který zaručí spolehlivost konstrukce.
Obvodové pláště moderních dřevostaveb se v současné době stále častěji realizují s ohledem na tepelně-vlhkostní chování obalových konstrukcí v zimním období, aby se zabránilo kondenzaci vodních par, která by mohla ohrozit a omezit statickou trvanlivost především těch budov, které jsou realizovány z konstrukcí na bázi dřeva.
Kombinace chybějící nebo špatně provedené parozábrany a polystyrenu malé tloušťky může vést k problémům s kondenzací. Důležité je mít na paměti, že faktor difúzního odporu polystyrenu (μ 20-100) je nižší než difúzní odpor dřeva (157) nebo OSB desky (okolo 250).
Tabulka: Faktory difúzního odporu vybraných materiálů
| Materiál | Faktor difúzního odporu μ [-] |
|---|---|
| Polystyren | 20 - 100 |
| Dřevo | 157 |
| OSB deska | 80 - 300 |
| Parozábrana (polyetylenová/hliníková fólie) | > 100 000 |
tags: #OSB #desky #difúzně #otevřené #a #uzavřené