Při návrhu a stavbě pasivního domu hraje klíčovou roli tepelná izolace a správné řešení všech konstrukčních detailů. Požadavky kladené na střechy pasivních domů jsou stejné jako požadavky na obvodové zdi těchto domů, tedy součinitel prostupu tepla U < 0,15 W/(m²K).
Typy střech a jejich konstrukce
Podle funkce se střešní pláště dělí na nepochůzné a pochůzné/provozní střechy. Obdobně jako šikmé střechy se dělí podle počtu plášťů rovněž střechy ploché.
Ploché střechy
Již bylo zmíněno, že ploché střechy jsou z tepelně technického hlediska velmi vhodná alternativa pro nízkoenergetické i pasivní domy. Současné technologické možnosti umožňují vyvrátit tvrzení, že do plochých střech zatéká.
Konstrukce plochých střech
Podle konstrukce se dělí na střechy s klasickým pořadím vrstev nebo s obráceným pořadím vrstev.
- Klasické pořadí vrstev: Na nosné konstrukci se spádovou vrstvou chráněnou parozábranou je uložená pod hydroizolací tepelná izolace s ochrannou vrstvou. Souvrství je potom ukončeno další ochrannou vrstvou, například dlažbou na podložkách.
- Nosná konstrukce: U zděné technologie tvoří například betonová deska, na níž je na parozábranu ukládána nebo foukána masivní vrstva tepelné izolace mezi dřevěné I-OSB nosníky spojené nad křížem provětrávanou mezerou se záklopem z dřevoštěpových nebo dřevovláknitých desek. U dřevostaveb tvoří nosnou konstrukci dřevěné stropnice a opět záklop, parozábrana je situována k vnitřnímu povrchu pod obklad ze sádrokartonu.
Hydroizolace plochých střech
Klíčovou vlastností ploché střechy je její vodotěsnost, a proto se nejdůležitější vrstvou stává hydroizolace, správný návrh a provedení detailů návazností a všech případných prostupů.
Čtěte také: Specifika pasivního domu z betonu
- Nejčastěji se používají těžké asfaltové pásy s vnitřní nosnou vložkou o tloušťce cca 5 mm, nebo hydroizolační fólie tl. 2 mm, které jsou na technologickou kázeň náročnější a mají vysokou průtažnost.
- Nejkvalitnější, rovněž cenově nejméně dostupnou variantou je použití pryžových fólií, které jsou velmi odolné proti mechanickému poškození i vůči vyšším teplotám například při letování oplechování.
- Důkazem kvalitní práce je zaplavovací zkouška, kterou je účelné vždy provést minimálně po dobu 24 hodin. Střecha s utěsněnými odtoky se napustí jako bazén alespoň 100 mm sloupcem vody a sledují se možné průsaky. Vypouštění se provádí zásadně postupně s ohledem na možnost poškození kanalizačního potrubí tlakem vodního sloupce v případě vnitřních svodů.
Eliminace tepelných mostů u plochých střech
Z hlediska eliminace tepelných mostů bychom se měli vyhnout atikovým nadezdívkám, které se náročně tepelně izolují a preferovat spíše bezatiková řešení s přepadovými lištami po obvodě. Nemáme-li jinou možnost, lze pro nosnou konstrukci atiky užít systémových prvků z recyklovaného plastu. Výhodnější je vždy konstrukci atiky termicky oddělit od tepelné obálky střechy.
Zelené/vegetační střechy
Zelené/vegetační střechy jsou specifickým druhem plochých střech. Jejich prapůvod můžeme dohledat již v 9. století př. n.l. v Babylónu a Asýrii. Pro nízkoenergetické stavby jsou zelené střechy významné svojí schopností zvýšit tepelnou setrvačnost domu a schopností akumulace značné části dešťových vod.
Typy zelených střech
Podle skladby a mocnosti vrstev se dělí na:
- Extenzivní/občasně pochozí: S vegetačním souvrstvím v rozmezí 50-250 mm na bázi suchomilných rostlin a travin, cenově dostupnější.
- Intenzivní: S mocností vegetačního souvrství až 1000 mm s trávníkem, keři a stromy.
Skladba zelených střech
Vegetační souvrství je obvykle v klasickém pořadí vrstev - vegetační a separační vrstva, hydroakumulační, filtrační, drenážní, separační a dilatační vrstva a ochrana proti prorůstání kořínků. Jedná se obvykle o dodávku specializovaných firem na klíč a podle druhů materiálů lze výše uvedené funkční vrstvy racionálně sdružovat.
Hydroizolační systém i v případě ploché zelené střechy musí mít zaručený minimální spád 2°a nad úroveň zelené střechy musí být na přilehlé konstrukce vytažen minimálně 150 mm. Střechy s extenzivní zelení si obvykle vystačí pouze s dešťovými srážkami, u intenzivních úprav musíme počítat se závlahovým systémem.
Čtěte také: Parametry plastových oken pro pasivní domy
Šikmé střechy
Nejtypičtější střechou pasivních domů je šikmá střecha nad půdním prostorem. U šikmých střech nad obytným podkrovím navrhujeme skladbu střechy s nadkrokevní PIR tepelnou izolací TOPDEK PIR o tloušťce kolem 220-260 mm. V tomto případě je možné přiznat dřevěné krokve (nepoužít sádrokartonový podhled).
Parozábrana u šikmých střech
Při použití nadkrokevní tepelné izolace používáme velmi kvalitní a odolnou parozábranu z asfaltového pásu s hliníkovou vložkou TOPDEK al BARRIER s tloušťkou 2,2 mm. Tato skladba zajišťuje perfektní vzduchotěsnost střešního pláště.
Alternativní izolace šikmých střech
V případě snahy o snížení investičních nákladů na střešní plášť šikmé střechy navrhujeme standardní skladbu s mezikrokevní a podkrokevní tepelnou izolací. Pro mezikrokevní tepelnou izolaci používáme vysoce výkonnou tepelnou izolaci Isover Multimax 30 o typické tloušťce 180 mm a podkrokevní izolaci navrhujeme z PIR tepelné izolace TOPDEK PIR o tloušťce kolem 150-200 mm.
Zateplení u střešních vazníků
Pokud se pro zastřešení stavby využijí dřevěné sbíjené střešní vazníky (typicky u jednopodlažních staveb), tak se zpravidla navrhuje zateplení v místě vodorovného podhledu v rovině spodní pásnice vazníků (nevytápěný půdní prostor). V rámci návrhu se poté využije obdobná skladba, jako v případě mezikrokevní a podkrokevní izolace u šikmé střechy obytného podkroví. Používá se tedy kombinace minerální a PIR tepelné izolace. Celková tloušťka tepelné izolace se pohybuje kolem 400 mm. Na vrstvu PIR tepelné izolace je aplikována parozábrana ze samolepícího asfaltového pásu.
Izolace pasivních domů obecně
Hlavní úlohou tepelné izolace je vytvoření bariéry teplu, které by jinak uniklo stěnou, podlahou, stropem a střechou. Nízká spotřeba energie je dokonalou souhrou několika elementů: kvalitního projekčního návrhu, technologií a materiálů. Důležitou roli v tomto systému hrají i tepelné izolace. Je běžné, že pasivní dům má tloušťku izolace 40 a více cm.
Čtěte také: Jak postavit dvoupatrový pasivní dům z pórobetonu?
Izolace fasád
Ať už na stavbu pasivního domu zvolíte cihly, pórobetonové tvárnice nebo stěny z litého betonu, všechny je třeba doplnit o vhodnou tepelnou izolaci. S kvalitním izolačním materiálem totiž při stejné tloušťce obvodové stěny dosáhnete lepší tepelnětechnické vlastnosti budovy. Navíc tím zmenšíte mnohé tepelné mosty a oddělíte fasádu od terénu.
- Pro pasivní standard masivních konstrukcí je většinou nutná celková tloušťka obvodové konstrukce asi 50 centimetrů. Poměr zdiva a tepelné izolace bývá obvykle 1:1, čili 25-30 cm stěny a 20-25 cm tepelné izolace. Řešení tohoto parametru je však individuální, podle konkrétních podmínek stavby.
- Tepelnou izolací fasád pasivních domů bývá nejčastěji polystyren nebo minerální vlna v požadované tloušťce. Určující parametr je součinitel tepelné vodivosti. V principu se dá říci, že čím menší součinitel, tím lepší tepelněizolační vlastnosti materiálu. Současné tepelněizolační materiály dnes nabízejí hodnotu 0,03 až 0,04 W/(m²K).
- Při lehké dřevěné konstrukci vyplňuje prostor mezi vnitřním a vnějším pláštěm tepelná izolace, která zabírá téměř celou tloušťku obvodové stěny. Ta měří zhruba 40 centimetrů, díky čemuž dokážete při stejném půdorysu domu ušetřit prostor. Na izolaci obvodové stěny se většinou používá stříkaná izolace, minerální vlna, foukaná izolace z celulózy nebo minerální vlny, případně alternativní ovčí vlna, len či konopí.
Izolace podlah
Když chcete dosáhnout minimální energetickou spotřebu domu, neměli byste opomenout teplo unikající podlahou. Je to důležité i za cenu složitějších detailů či použití náročnějších materiálů, jako je stříkaná pěna, pěnové sklo či extrudovaný polystyren. V případě konstrukcí s podlahou na terénu se doporučuje tloušťka tepelné izolace minimálně 15 centimetrů. Jsou-li stropy dostatečně vysoké, je možné izolovat i nad stávající podlahou.
Založení pasivních domů na tepelné izolaci
Při návrhu a stavbě pasivního domu se ve většině případů preferuje stavba bez suterénu. Sklep by totiž celou výstavbu nejen značně prodražil, ale i technologicky zkomplikoval. Cílem projektanta a stavaře je pak zabránit vzniku tepelného mostu mezi deskou a stěnou, popřípadě základovými pásy. Vlivem tepelných mostů může docházet k nadměrnému ochlazování částí konstrukcí a kondenzaci vodních par. To má za následek tvorbu plísní, nebo poškození zdi. Už řadu let mluvíme o tom, že klasické založení stavby na základových pasech rozhodně není jediný možný a ekonomicky výhodný způsob, jak pasivní domy zakládat. Zejména u masivních konstrukcí z vodivých materiálů je složité vyloučit tepelný most paty zdiva, který ale narušuje celistvost izolační obálky. To může ve výsledku u rodinných domů způsobit zhoršení potřeby tepla na vytápění o 10-15 %.
Plošné založení na tepelné izolaci
Elegantním způsobem, jak se vyhnout přerušení tepelné izolace zdivem, je založení vyztužené železobetonové desky na únosné tepelné izolaci. Vzniká tím souvislá tepelně izolační obálka kolem celého domu. Všechny nosné konstrukce tak jsou v teplu v interiéru. Masivní železobetonová deska navíc přináší do domu velkou akumulační hmotu, která pomáhá udržovat stabilní vnitřní teplotu. Přitom takové řešení nemusí být dražší než klasické založení na základových pasech, dokonce v některých případech levnější.
Při založení na základové desce je v ceně obsaženo všechno až pod vyrovnávací vrstvu nášlapné vrstvy podlahy. K nabídkám běžného založení na základových pasech je vždy potřeba připočítat tepelnou izolaci podlahy, soklové zdivo a první řady příček obsahující oddělení tepelného mostu paty zdiva a izolaci soklu až do nezámrzné hloubky.
Příprava podkladu
Před aplikací izolace musí být provedeny výkopové práce a příprava podkladních vrstev. Výkop dna musí být spádu a provedena zhutněná drenážní vrstva s příslušným drenážním systémem, aby se zabránilo zaplavení vrstvy izolace. I když se jedná obecně o nenasákavé a nevzlínavé materiály, kterým nevadí krátkodobé působení vody, nejsou určeny pro trvalý styk s vodou. U založení na deskové i sypané izolaci proto platí omezení, že nesmí být navrhovány do základových poměrů s vysokou hladinou spodní vody, aby nedocházelo k dlouhodobému zaplavení izolačního materiálu.
Desková izolace
Desková izolace se ukládá na zhutněné vrstvy štěrku postupně zmenšující se frakce, kde poslední vrstva štěrkopísku nebo štěrku do 8 mm je oddělena od předchozích vrstvou geotextilie kvůli přepadávání. Důležité je v této fázi provést velice přesné srovnání vrchní podkladní vrstvy. Používá se třída únosnosti od 300 kPa až po 700 kPa, dle statického výpočtu.
Desky XPS v jedné vrstvě a v potřebné tloušťce cca 25 cm pro dosažení U = 0,15 W/(m²K) nejsou dostupné ani vhodné pro použití kvůli vzniku mezer. Proto pokládka XPS probíhá ve dvou nebo třech vzájemně kolmo pokládaných vrstvách. Ty je potřebné prokotvovat mezi sebou plastovými hřeby, čímž se vytváří pevná izolační vrstva, která se nerozchází při montáži. Další možností je lepit desky k sobě speciálním PU lepidlem určeným pro lepení perimetrických izolací, které je nenasákavé.
Sypaná izolace
Ze sypaných materiálů byly na Fóru expertů Centra pasivního domu představeny dva materiály: štěrk z pěnoskla Refaglass (firma Recifa) a kamenivo Liapor (firma Lias Vintířov). Oba u nás používané sypané materiály jsou vysoce únosné a nenasákavé. Kromě použití pod základovou deskou mají široké uplatnění od tepelně izolačních a vylehčených zásypů střech až po izolační vrstvy do podlah renovovaných staveb.
Pěnosklo i kamenivo Liapor vznikají procesem pečení, čímž vzniká pórovitá vnitřně uzavřená, nekapilární struktura, zaručující nenasákavost a nevzlínavost vlhkosti. Pěnosklo je navíc vyrobeno ze 100 % skleněného recyklátu a je 100 % zpětně recyklovatelné.
Aplikace izolační vrstvy je jednoduchá a vyžaduje pouze malou mechanizaci (kolečka, hrábě, vibrační desku). Materiál se vysype na připravenou drenážní vrstvu zakrytou geotextilií a pomocí hrábí rozprostře. Hutnění násypu probíhá po vrstvách - pěnosklo 200-250 mm, kamenivo Liapor 300-350 mm. Pro hutnění se používají vibrační desky o hmotnosti cca 150 kg (pro menší vrstvy do 200 mm postačí 100 kg). Je nesmírně důležité dodržovat výrobcem doporučený poměr hutnění a zejména zbytečně nepřehutnit vrstvu, aby nebyla ve výsledku zmenšena projektovaná tloušťka izolační vrstvy.
U sypaných izolací se používají dva způsoby provedení základové desky - s ohraničením v místě soklu nebo s vodorovným přesahem sypaného materiálu. Varianta s izolačním bedněním si vyžaduje precizní vnější opěrný zhutněný zásyp v průběhu výstavby, který nesmí být následně uvolněn.
Postup realizace železobetonové desky na zásypu z pěnoskla nebo kameniva Liapor zahrnuje navážku do připraveného výkopu s vyloženou geotextilií min. 250 g/m² a vyrovnání. Následuje hutnění, příprava výztuže a šalování ŽB desky na hydroizolační a protiradonovou fólii s oddilatovanými prostupy. Dále probíhá betonáž a finální deska, která může být hotova v případě dobré organizace stavby během týdne. Důležité je přesné zaměření prostupů (kanalizace, elektro, voda), protože vzhledem k chybějící další vrstvě izolace už není prostor na změnu umístění.
Další častý problém bývá, pokud se soklová izolace použije současně jako bednění pro železobetonovou desku. V takovém případě často během stavby dochází k poškození hrany izolace, zašpinění a není pak možné provést napojení fasádní izolace bez spáry. Doporučuje se proto použít jako bednění tenčí vrstvu soklové izolace a následně provést čistě a přesně nalepenou doplňující desku.
Umístění hydroizolace
Při volbě umístění hydroizolace existují dvě možnosti: pod desku (na tepelnou izolaci) nebo na desku.
- Pod deskou: Je složitější a náchylnější fáze provádění výztuže a betonování a hydroizolaci je nutné během této fáze chránit. V případě spolehlivé stavební firmy lze hydroizolaci chránit oboustranně vrstvou geotextilie (gramáž 500 g/m²), případně lze provést ochranný betonový potěr, který je však dražší a prodlužuje realizační fázi.
- Nad deskou: Je jednoduché provedení desky a tato je vystavena provoznímu namáhání během celé výstavby.
Ochrana proti zámrazu
Plošné zakládání na tepelné izolaci se provádí do zámrzné hloubky, a proto často vzbuzuje nedůvěru, že objekt musí v patě základové desky podmrzat. Z toho důvodu se navrhuje přesah tepelné izolace, jako protimrazová clona v šířce cca 40-60 cm od okraje soklové izolace. Dochází tím k posunu izoterm tak, že izoterma 1 °C prochází bezpečně mimo svislý průmět hrany základové desky. Při simulaci se počítá s vnější návrhovou teplotou jako měsíčním průměrem za nejchladnější měsíc v extrémně chladném roce. Simulace je na stranu bezpečnou - při těchto podmínkách zemina zamrzá do hloubky 1,8 m a navíc byly zanedbány tepelné ztráty přes podlahovou desku, které přispívají ohřívání podloží. I při těchto extrémních podmínkách je izoterma 1 °C bezpečně vedle hrany desky.
Systém Elegohouse
Novinkou v zakládání pasivních domů je systém Elegohouse od firmy Cemex, která vytváří základovou desku na bázi stropních montovaných betonových nosníků s izolační samonosnou vložkou z polystyrenu. Jednoduše se jedná o zateplený strop na základových pasech. Kombinují se tím osvědčené a vyzkoušené technologie, které vytváří samonosný systém bez potřeby podsypů. Integrovaná izolace je nezatížená váhou stavby a její vlastnosti neovlivňuje vlhkost zeminy. Pro oddělení tepelného mostu je použit pás 8 cm XPS mezi základovou deskou a pasem. Systém je cenově výhodnější než klasické založení na pasech a v jedné operaci je vytvořena i izolace podlahy. Systém Elegohouse přináší současně řadu výhod. Kromě ekonomické efektivity a výborných tepelně-izolačních vlastností také výraznou úsporu množství betonu, bez potřeby nenasákavé izolace a hydroizolace.
Doporučené postupy a materiály
Tloušťka tepelné izolace
Jedním z důležitých parametrů pasivního domu je tepelná izolace. Je běžné, že pasivní dům má tloušťku izolace 40 a více cm.
Součinitel prostupu tepla
Součinitel prostupu tepla by se měl u pasivního domu pohybovat v rozpětí U < 0,15 W/(m²K).
Okna a dveře
Teplo musí zastavit i okna a dveře. Nezbytné jsou okna s izolačním trojsklem. Jejich součinitel prostupu tepla Ud má být pod 0,85 W/(m²K). Stejné parametry musí splňovat i exteriérové dveře. Velmi důležité je však i jejich osazení a utěsnění. Při použití stříkané pěny si zde musíte dát velký pozor s jejím ořezáním. Řešením tohoto problému je montáž oken pomocí utěsňovacích pásek, které zajišťují zevnitř parotěsné a zvenku paropropustné uzavření spáry mezi oknem a zdivem.
Přehled izolačních materiálů pro základové desky
| Materiál | Popis | Vlastnosti |
|---|---|---|
| Extrudovaný polystyren (XPS) | Pokládka ve dvou nebo třech vzájemně kolmo pokládaných vrstvách. | Třída únosnosti 300-700 kPa, nenasákavý, nevzlínavý. Tloušťka cca 25 cm pro U = 0,15 W/(m²K). |
| Štěrk z pěnoskla Refaglass | Sypaný materiál, vzniká procesem pečení, tvoří drenážní vrstvu. | Vysoce únosný, nenasákavý, nevzlínavý, pórovitá vnitřně uzavřená struktura. Součinitel tepelné vodivosti 0,075 W/(m².K), sypaná objemová hmotnost 150 kg/m³. Ze 100 % skleněného recyklátu. |
| Kamenivo Liapor | Sypaný materiál, vzniká procesem pečení. | Vysoce únosný, nenasákavý, nevzlínavý, pórovitá vnitřně uzavřená struktura. |
| Pěnové sklo | Masivní vrstva izolace pod betonovou základovou deskou. | Nulová nasákavost, značná mezerovitost, zároveň drenážní vrstva. Tloušťka min. 50 cm. |
tags: #pasivni #dum #strecha #konstrukce #izolace