Konstrukční systém je jedním z nejdůležitějších prvků nejen pasivních, ale obecně všech domů. Na trhu je celá řada materiálů a systémů, ze kterých je možné vybírat. Přitom každý z nich má své plusy a mínusy a především specifika, která je nutno dodržet při návrhu a realizaci.
Právě z tohoto důvodu byly masivní konstrukční systémy zvoleny jako jedno z Fór expertů Centra pasivního domu, které se uskutečnilo v Brně 14. května 2015. Specifikem těžkých obvodových konstrukcí je především to, že se jedná o vodivé materiály.
Volba materiálu a konstrukce
Pro pasivní domy jsou nejlepší takové konstrukce, které zabezpečí velmi kvalitní izolační schopnost při co nejmenší tloušťce stěn. Volba materiálu bývá ovlivněna nejen náklady na stavbu, ale především užitnými vlastnostmi či jinými výhodami daného typu konstrukce. Co se týká vzhledu stavby, materiál konstrukcí na něj nemá téměř žádný vliv.
Obecně lze konstrukce rozdělit na těžké (masivní) a lehké (převážně dřevostavby). Každý typ konstrukce i druh materiálu má svá pro a proti. Pasivní domy je možné postavit v podstatě ze všech materiálů - cihel, vápenopískových bloků, betonu či plynosilikátových tvárnic.
Jestliže chceme využít dobrých vlastností masivních staveb (akumulace tepla, akustický útlum), měli bychom volit materiály s větší objemovou hmotností i pevností, které zabezpečí v co nejmenší tloušťce statickou únosnost, a zvenčí pak zateplovat materiály s velkou tepelněizolační schopností.
Čtěte také: Parametry plastových oken pro pasivní domy
Tepelná izolace a vzduchotěsnost
Stejně jako škvírami ve spacáku, i malými otvory v konstrukcích nám může unikat teplo. Všechno v pasivním domě musí být správně utěsněno. Kolem celého prostoru, který chceme vytápět, musíme vytvořit spojitou vzduchotěsnou obálku. Tím zabráníme nejen únikům tepla, ale také zajistíme správné fungování větracího zařízení.
Celkovou průvzdušnost obvodového pláště budovy stanovuje norma jako hodnotu n50 [h-1] celkové intenzity výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa. Čím menší je tato hodnota, tím větší je vzduchotěsnost stavby. Pro pasivní dům s nuceným větráním se zpětným získáváním tepla je hraniční hodnota 0,6 h-1.
Vysoká průvzdušnost obálky budovy pochopitelně vede také k vyšším tepelným ztrátám, které během projektování budovy zpravidla nejsou zohledněny. Skutečné vlastnosti budovy mohou být někdy výrazně horší než navrhované a v krajním případě může dojít k poddimenzování otopné soustavy.
Je vhodné dodržet několik zásad:
- Volba vhodné konstrukce budovy s minimem problematických detailů.
- Návrh spojité vzduchotěsné obálky bez přerušení a její správné umístění v konstrukci.
- Identifikace problematických míst, vyřešení způsobu utěsnění a napojení vzduchotěsnicí vrstvy na ostatní konstrukce spolu s detailní dokumentací a návrhem použitých materiálů.
- Minimalizace prvků prostupujících vzduchotěsnou vrstvou.
Nelze jednoznačně říci, která konstrukce je pro stavbu pasivního domu nejlepší. Kvalitní stavba vždy vychází z promyšleného návrhu, založeného na zvážení způsobu jejího užívání, z požadavků na výstavbu, místních podmínek a jiných specifik. Důležité je také věnovat pozornost neprůvzdušnosti už ve fázi plánování a koordinovat návrh i s ostatními profesemi.
Čtěte také: Míchání betonu krok za krokem
Vhodné a nevhodné materiály pro vzduchotěsnost:
- Vhodné: vzduchotěsné materiály - vnitřní omítka na zděné stavbě - folie (parozábrana) - armovaná lepenka - konstrukční desky na bázi dřeva.
- Nevhodné: netěsné materiály - samotná zděná stavba (spáry v maltě) - perforované folie - měkké dřevovláknité desky.
Betonové konstrukce pro pasivní domy
Beton vykazuje značnou pevnost v tlaku, která umožňuje navrhnout stěny železobetonové nebo z prostého betonu velmi malé tloušťky. Pro pasivní domy je nejvýhodnější takový obvodový plášť, který dokáže zajistit dostatečnou tepelně-izolační funkci při co nejmenší celkové tloušťce obvodové stěny.
Tomuto požadavku plně odpovídá například betonová stěna tloušťky 120 mm, která s vrstvou tepelně-izolačního pěnového polystyrenu tloušťky 300 mm vytváří obvodový plášť celkové tl. Na první pohled nepříliš významný rozdíl v tloušťce 80mm je ve skutečnosti velice významný. Pohybuje-li se výsledná energetická náročnost domu těsně kolem sledovaných 20 kWh/(m2a), může tato hodnota rozhodnout o tom, zda kriterium pro pasivní domy bude splněno nebo nikoliv.
Další významnou výhodou betonové nosné konstrukce pasivního domu je vysoká objemová hmotnost betonu, která velmi příznivě zvyšuje akustický útlum obvodové stěny a akumulaci tepla. V neposlední řadě je to velmi dobrá vzduchotěsnost vzhledem k tomu, že betonové stěny ať železobetonové nebo z prostého betonu vždy obsahují minimálně konstrukční betonářskou síť u obou povrchů, která brání vzniku trhlin od objemových změn a od statického zatížení.
Optimální tloušťka nosných betonových stěn z monolitického betonu prováděného přímo na stavbě vyztužených betonářskými sítěmi u obou povrchů je z důvodu zajištění dokonalého probetonování zpravidla od cca 180 mm výše. Ve výjimečných případech při dodržení zvláštních opatření (zajištění větší tekutosti a zpracovatelnosti betonové směsi) lze provést stěny tloušťky i 150 mm.
Systémy ztraceného bednění
Pasivní dům je možné realizovat i systémem ztraceného bednění, které může mít řadu variant. Nejčastěji se využívá systém se štěpkocementovými deskami nebo neoprovými stěnovými dílci.
Čtěte také: Beton pro základy
Velmi oblíbenou variantou konstrukce ztraceného bednění je systém ztraceného bednění tvořený z tepelné izolace EPS Neopor. Tento systém je díky svým vlastnostem určený především k využití právě v energeticky úsporných budovách. Neoporové stěnové díly mají speciální zámkový systém. Následným vyplněním betonovou směsí vzniká monolitické železobetonové jádro.
Povrchovou úpravu stěn lze vytvořit tenkovrstvou omítkou s perlinkou, jádrovou omítkou a štukem, obkladem (SDK deskami, keramickým nebo dřevěným obkladem). Součinitel prostupu tepla U stěny se pohybuje od 0,29 do 0,08 W/(m2K) dle zvolené tloušťky a kombinace stěnových dílů.
MAXPLUS je systém ztraceného bednění, který je tvořen z tepelné izolace EPS NEOPOR. Tento systém je díky svým vlastnostem určený především k využití v energeticky úsporných budovách. Systém stěnového ztraceného bednění z tepelné izolace neopor® na vnější i vnitřní straně. Optimální skladba stěny umožňující variabilitu izolačních dílů. Neoporové stěnové díly mají jednoduchý zámkový systém. Spojením neoporových dílů pomocí rozebíratelných plastových příček se vytvoří ztracené bednění. Následným vyplněním betonovou směsí vzniká monolitické železobetonové jádro.
Založení domu
Při návrhu založení domu je nejvhodnější takové založení, které nepřeruší tepelně izolační obálku domu (minimalizujeme tepelné oslabení). Je potřeba však mít na paměti, že statika stavby je vždy přednější, proto musíme vzít v potaz individuální základové poměry stavby.
Dalším kritériem při výběru založení je také cenová optimalizace opatření (např. minimální tloušťky nosných konstrukcí, zvolení vhodného materiálu, poměr úspor oproti nákladům atd.).
Ideální kotvení je takové, které nevytváří žádné přerušení tepelně izolační obálky a tím systematické tepelné mosty. Z pohledu tepelné techniky je nejvýhodnější celoplošně lepený ETICS. Mezi hlavní výhody tohoto systému patří vysoká únosnost (při dodržení podmínek použití dokonce vyšší než u mechanického kotvení), vytvoření konstrukce bez tepelných mostů, úspora nákladů a pracnosti. Tento způsob kotvení také může napomoct ve snížení neprůvzdušnosti obálky.
Náklady na svislé konstrukce
Cena svislých konstrukcí představuje 10-20% z ceny domu (např. u domu za 3-4 mil. Kč tvoří svislé konstrukce zhruba 300-600 tis. Kč). Výběr o 10 mm tenčího zdiva v rodinném domě o obvodu 50 metrů představuje finanční úsporu 15 000 Kč.
Při počítání je ale nutné posuzovat vždy komplexní skladbu (vnitřní omítka, zdivo, zateplení, vnější omítka), pracnost provedení, složitost konstrukčních detailů a navazujících konstrukcí, případně zvýšené požadavky na preciznost provádění. Vícenáklady na dosažení pasivního standardu bývají cca 5-10 % oproti dnes běžné výstavbě.
Tabulka: Typické hodnoty součinitele prostupu tepla
Typické hodnoty součinitele prostupu tepla pro nízkoenergetické a pasivní domy (včetně přibližné tloušťky tepelné izolace):
| Konstrukce | Součinitel prostupu tepla U (W/m2K) | Přibližná tloušťka tepelné izolace |
|---|---|---|
| Obvodová stěna | 0,10 - 0,15 | 250 - 350 mm |
| Střecha | 0,08 - 0,12 | 300 - 400 mm |
| Podlaha | 0,10 - 0,15 | 150 - 250 mm |
Poznámka: Jedná se o přibližné hodnoty. Důležité je také nezapomínat na detaily a řešení tepelných mostů.
Pro dosažení požadované kvality stavby a jednotlivých konstrukcí na stavbě je nutné dodržování jednotlivých technologických předpisů provádění.
tags: #pasivní #dům #z #betonu #konstrukce