Když se řekne zateplovací systém, téměř každý si vybaví nějakou fasádu, kde viděl, jak se na celou plochu fasády „něco“ lepí. Pravděpodobně se jednalo o tepelnou izolaci. Hlavním důvodem, často ale ne jediným, jsou úspory, kterých se díky zateplení dosáhne. Sníží se tím výrazně náklady na vytápění celého objektu, který je dostatečně a správně zateplen. Nicméně jsou tu i další faktory, jako například akustika, ochrana před nežádoucím přehřátím vnitřních prostor v létě, požární hledisko, atd. Všechny tyto důvody je nutno nejprve zvážit, než se rozhodneme pro určitou formu zateplení, abychom dle našich požadavků zvolili to nejlepší.
Historický vývoj požadavků na tepelnou izolaci
Že je potřeba stavby v našich zeměpisných šířkách tepelně izolovat, bylo známé již dříve. V učebnicích Pozemního stavitelství tento požadavek najdeme již v polovině minulého století. V té době byla za základ vzata cihelná stěna tl. 45 cm a tepelně izolační vlastnosti se vyjadřovaly ekvivalentní tloušťkou zdiva označovanou "e". Zdivo cihelné tl. 45 cm bylo vzato jako standard, který vycházel ze Stavebního řádu uzákoněného 10. 4. 1886. Tento zákon byl několikrát novelizován.
Vnější stěny domů a prvních panelových objektů postavených koncem 50. a začátkem 60. let byly vyráběny převážně jako jednovrstvé nebo vrstvené z lehkých betonů typu škvárobetonu, pazderbetonu, struskobetonu, keramzitobetonu, apod. Některé z těchto materiálů se používaly i v letech 60. a 70., ale už ve větších tloušťkách a postupně docházelo k rozšíření panelů pórobetonových, sendvičových s tepelnou izolací z pěnového polystyrénu nebo pěnového skla.
První samostatná norma pro tepelně technické vlastnosti stavebních konstrukcí byla vypracována až v r. 1962 (ta předepisovala pro vnější stěny takové hodnoty tepelného odporu R v závislosti na teplotní oblasti, kterým odpovídají součinitelé prostupu tepla U = 1,4 W/m2K. Norma ČSN 73 0540 z 12.12.1964 již uváděla požadavky na tepelné izolace, ty však vycházely z v té době obvyklého názoru, že cihelná zeď má být o tloušťce 45 cm, což odpovídá tepelnému odporu RN = 0,55 (m2.K)/W. Dle normy byla republika rozdělena na 3 teplotní pásma. V průběhu další revize v roce 1979 byly podstatně zpřísněny požadavky na hodnoty součinitele prostupu tepla obvodových konstrukcí.
ČSN 73 0540:1964 byla v roce 1977 nahrazena souborem 3 nových norem, a to na normu obsahující názvosloví, požadavky a kritéria (ČSN 73 0540), normu uvádějící vlastnosti materiálů (ČSN 73 0542) a normu s výpočtovými metodami (ČSN 73 0549). Zároveň bylo vládním usnesením 182/1978 potvrzeno energetické kritérium 9,3 MWh/rok na normový byt o 200 m3 obestavěného objemu (tj. 46,5 kWh/m3 a nebo 130,2 kWh/m2 při konstrukční výšce 2,8 m). Tato norma požadovala vyšší tepelné odpory konstrukcí a snížila kritérium celkové potřeby tepla na 7,3 MWh/200m3 za rok. Následovalo nové vydání normy ČSN 73 0540, část 1 až 4 z května 1994.
Čtěte také: Jak vybrat pracovní desku pro indukční varnou desku
Vyhláška 291/2001 Sb. se opět vrací k měrné potřebě tepla, tentokráte na 1m3 a požaduje hodnoty v závislosti na geometrické charakteristice objektu v rozmezí od 25,8 do 46,7 kWh/m3 za rok. Tento požadavek přebrala norma 73 0540-2 z roku 2002. Za povšimnutí stojí, že se jedná o stejnou hodnotu požadavku jako v normě z roku 1992, tedy 10 let staré. Poslední revize normy ČSN 73 0540 (původní název ČSN 73 0540:2002) byla provedena v r.2002 a předepisuje pro „těžké“ venkovní stěny požadovanou hodnotu součinitele prostupu tepla UN=0,38 W/m2K.
ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov - Požadavky
Pro naše potřeby je nejdůležitější norma ČSN 73 0540-2, která uvádí, jaký musí mít ta či ona konstrukce součinitel prostupu tepla UN [W.m-2.K-1], což je hodnota, která názorně ukazuje, jak rychle teplo uniká z objektu pryč. Ideální by samozřejmě bylo, aby tato hodnota byla co možná nejmenší. Norma ČSN 73 0540 ale není jen doporučená, jako je tomu dnes u většiny platných norem, ale k této normě se vztahují i předpisy zakotvené ve stavebním zákoně a jeho prováděcí vyhlášce MMR č.137/1998 Sb., o obecně technických požadavcích na výstavbu a v zákoně č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií a vyhlášce 78/2013 Sb. o energetické náročnosti budov.
V řadě národních a evropských dotačních programů (MŠMT, MMR, MPSV, MŽP prostřednictvím Státního fondu životního prostředí ČR, Národního plánu obnovy, Modernizačního fondu) se použijí hodnoty uvedené v ČSN 73 0540-2, a to jak hodnoty požadované, tak v některých případech hodnoty doporučené. Prostup tepla je pro plošné konstrukce charakterizován součinitelem prostupu tepla, tedy veličinou běžně užívanou stavební praxí a v obchodních stycích a do jisté míry známou i laické veřejnosti. Základní tabulka přinášející přehled hodnot byla jen jemně upravena s ohledem na dlouhodobé zkušenosti z praktického používání (zpřesnění formulace kategorií).
Progresivně řešené budovy (pasivní a nulové) využívají hodnoty cílové v tradičním třetím sloupci (také prakticky beze změn). Ty slouží především jako první indikátor při rozhodování o výběru komponent i v případě postupných stavebních aktivit při renovacích se vzdáleným cílem dosažení pasivního standardu.
Aktuální změny v ČSN 73 0540-2 (2025)
Nově zpracované znění ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky (2025) se zabývá hodnocením prostupu tepla, vlhkostním hodnocením obvodových konstrukcí při použití vlhkostně citlivých materiálů a hodnocením povrchových teplot. Největší pozornost se věnuje hodnocení zabudování konstrukcí s malou tepelnou setrvačností, jako jsou výplně otvorů a lehké obvodové pláště.
Čtěte také: Akustické normy pro budovy
Hodnocení průměrného součinitele prostupu tepla bylo z nového znění normy zcela odstraněno. Postup je detailně a s uvážením zkušeností z praxe hodnocení velmi různorodých budov nyní dostatečně podrobně popsán ve Vyhlášce 264/2020 Sb. V praxi se objevují případy, kdy splnění požadovaných hodnot není možné nebo by bylo možné jen za extrémních nákladů (například prvky požárních únikových cest, nedostatek prostoru pro umístění tepelně izolačního souvrství apod.). To ale stavebníka nezbavuje zodpovědnosti plnit požadavek nepřekročení hodnot průměrného součinitele prostupu tepla podle Vyhl. 264/2020 Sb. Tedy uplatní se zde kompenzační princip a u konstrukcí odůvodněně nesplňujících normou požadovanou hodnotu musí být zajištěno, že nemůže dojít k poruchám a vadám při užívání. Dále, jak je v textu explicitně vyjádřeno, se takový přístup může použít při aplikaci některé z tradičních stavebních technologií, jako jsou dřevěné roubené a srubové stavby apod.
V hodnocení rizika kondenzace vodní páry a dlouhodobého hromadění vlhkosti uvnitř stavební konstrukce dochází jen k drobné úpravě s cílem dále poskytnout přesnější informace ve specifických případech a zvýšit bezpečnost návrhu konstrukcí. Jedná se o zpřesnění, jak postupovat v případě přítomnosti vlhkostně citlivých materiálů. Při zabudování dřeva a/nebo materiálů na bázi dřeva do stavebních konstrukcí je nutné dodržet dovolenou vlhkost např. podle ČSN EN 14220. Překročí-li za normových okrajových podmínek pro výpočet po měsících podle 6.3 rovnovážná hmotnostní vlhkost dřeva nebo materiálu na bázi dřeva 18 %, je požadovaná funkce konstrukce ohrožena. Prověření, že nedochází ke kondenzaci vodní páry na interiérových površích stavebních konstrukcí se provádí posouzením splnění požadavku hodnoty nejnižšího teplotního faktoru vnitřního povrchu. Výskyt povrchové kondenzace vodní páry je nepřípustný - viz Stavební zákon a Vyhl. 146/2024 (plnění základního požadavku na stavby pro ochranu zdraví, zdravých životních podmínek a životního prostředí týkající se výskytu vlhkosti na povrchu všech konstrukcí uvnitř staveb).
Podstatným způsobem se mění hodnocení celkové průvzdušnosti obálky budovy. Hodnotícím kritériem zůstává i nadále celková intenzita výměny vzduchu při 50 Pa, n50 [h−1] stanovená měřením na dokončené budově - zkouškou vzduchotěsnosti, tzv. blower door testem. Hodnota n50 změřená na dokončené budově má být menší než limitní hodnota předepsaná normou. Požadované hodnoty se mohou stát závaznými, pokud to bude vyžadovat právní předpis. Tím se do budoucna připravuje možnost očekávaného zavedení povinnosti prokazovat splnění požadavků na průvzdušnost obálky budovy, která již nyní platí v řadě evropských zemí. Nově se musí limitní hodnoty n50 (požadované i doporučené) pro větší budovy stanovit individuálně, v závislosti na převažujícím způsobu větrání, velikosti budovy a její tvarové charakteristice.
Požadavky na součinitel prostupu tepla podlahových konstrukcí určené především pro plošně rozsáhlé podlahy byly upraveny do podoby více odpovídající projekční praxi. Nově se zavádí pojem okrajová zóna podlahy, v níž musí být splněna tabulková hodnota součinitele prostupu tepla. Splnění požadavků na tepelnou stabilitu místnosti v letním období se nově ověřuje s pomocí vnitřní operativní teploty, která lépe charakterizuje kvalitu vnitřního prostředí než dosud používaná teplota vnitřního vzduchu.
Součinitel prostupu tepla U
Nedostatečné tepelně technické vlastnosti se u řady domů neprojevují jen v ploše panelů, ale zejména ve stycích panelových dílců a jejich návaznosti na svislou nosnou nebo vodorovnou konstrukci. Veškeré styky panelů mezi sebou a zejména místa jejich připojení na nosnou konstrukci jsou tepelnými mosty. To znamená, že teplota na vnitřním povrchu stěny je nižší než příslušná teplota rosného bodu (funkce teploty a vlhkosti vnitřního vzduchu). Zde pak kondenzuje vzdušná vlhkost a následně dochází ke vzniku plísní. Tyto kondenzační zóny se objevují i v některých případech i v ploše dílců následkem chybějící tepelné izolace, záteků betonu mezi vrstvy izolačního materiálu, železobetonových sloupků spojujících vnitřní a vnější železobetonové vrstvy.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Bytový panelový dům z roku kolem 1975, který má tloušťku obvodového panelu cca 300 mm se součinitelem prostupu tepla U= 1,0 W/m2K. Součinitel prostupu tepla polystyrénu tloušťky 100 mm je U= 0,4 W/m2K. Po zateplení systémem ETICS s tloušťkou izolace 100 mm tak dostáváme součinitel prostupu tepla U= 0,3 W/m2K, což je přibližně uprostřed mezi požadovanou a doporučenou hodnotou normy ČSN 730540.
V níže uvedené tabulce orientačního přehledu požadavků na obytné budovy z pohledu tepelných ztrát v rámci zjednodušení předpisy parafrázujeme, což sice ubírá na jejich přesnosti, naopak nám to umožňuje tento přehled vůbec vytvořit. Pokud by někdo potřeboval přesné znění, je nutné se podívat do příslušných norem a vycházet nikoliv z tohoto článku, ale z příslušných předpisů. V rámci zjednodušení také neuvádíme všechny požadavky v citovaných normách obsažené, ale pouze některé a pouze z pohledu tepelných ztrát. Nelze říkat, že z pohledu tepelných izolací, neboť v tabulce jsou opominuty požadavky na tepelnou stabilitu místností, a to jak v letním, tak i v zimním období, dále na tepelnou jímavost podlahy apod.
Přehled požadavků na součinitel prostupu tepla U dle ČSN 73 0540-2
| Konstrukce | Požadovaná hodnota U [W/m²K] | Doporučená hodnota U [W/m²K] | Cílová hodnota U [W/m²K] (pasivní domy) |
|---|---|---|---|
| Těžké venkovní stěny | 0,38 | 0,25 | 0,10-0,15 |
| Šikmé střechy (bez ohledu na konstrukci) | 0,24 | 0,16 | 0,08-0,12 |
| Ploché střechy | 0,24 | 0,16 | 0,08-0,12 |
| Podlahy na zemině | 0,45 | 0,30 | 0,15-0,20 |
| Okna a dveře | 1,70 | 1,20 | 0,80 |
Z uvedeného přehledu je zajímavé vysledovat, že od roku 1992 se požadavek na potřebu tepla na vytápění na 1m3 za rok zpřísňuje velmi pomalu, stejně tak pomalu se zvyšují i požadavky na tepelně izolační vlastnosti stěn a střech, s výjimkou oken, kde se v roce 2002 výrazně zvýšil požadavek na maximální hodnotu součinitele prostupu tepla U. Dochází však ke zpřesňování požadavků a dochází i ke sledování dalších hodnot, které se dříve nesledovaly, např. povrchová teplota zvýšená o bezpečnostní přirážky (v závislosti na způsobu vytápění, akumulace konstrukce a umístění radiátorů) se nesmí přiblížit teplotě kritické.
Hlavní tepelné izolanty a jejich vlastnosti
Před vlastním návrhem zateplení je nutno si rozhodnout jakou kvalitu zateplení očekáváme. Rozhodování je to podobné jako v případě nákupu jakékoliv jiné věci či služby. V 90% případů je hlavním důvodem zateplení ekonomická stránka, tedy úspora nákladů na vytápění, a proto tato úspora je ten hlavní ukazatel pro výběr tepelné izolace. Ideálním řešením by tedy bylo obalit úplně celou stavbu do tepelné izolace. A opravdu, v současné době se nové objekty do tepelné izolace prakticky celé balí. Nicméně je logické, že tepelné ztráty budou při rozdílu teploty z 0°C na 20°C či z -15°C na 20°C jinak velké a tedy i požadavky na zateplení zde budou rozdílné. K rozdílu teploty celkem 35°C (tento rozdíl je závislý na nadmořské výšce a zeměpisném umístění stavby) dochází například u zmiňovaných fasád a střech, a právě proto by se zde měla kvalita a tloušťka tepelné izolace volit co možná nejvyšší, ale i provedení montáže by mělo být podle určitých zásad dle ČSN 73 2901 (provádění vnějších tepelně izolačních kompozitních systémů ETICS).
Tato evropská norma se použije pro jakýkoli tepelněizolační výrobek, u kterého část jeho uváděných tepelných vlastností vychází z přítomnosti jednoho nebo více reflexních nebo nízkoemisních povrchů, společně s jakýmikoli souvisejícími vzduchovými mezerami. Norma doplňuje stávající postupy pro stanovení tepelných vlastností výrobků, které jsou obsaženy v současných harmonizovaných normách výrobku, kde deklarovaná hodnota těchto výrobků nezahrnuje požadavky vztahující se k emisivitě povrchu.
Minerální vata a polystyren
Hlavními tepelnými izolanty jsou minerální vata a polystyren. Polystyren se vyrábí s hodnotou součinitele tepelné vodivosti λ = 0,039 W/mK a minerální vata s λ = 0,04 W/mK. Podstatný rozdíl je v tom, že minerální vata je materiál, který se řadí mezi nesnadno hořlavé hmoty (kategorie B), a samozhášivý polystyrén je materiál, který se řadí mezi těžce hořlavé hmoty (kategorie C1). Této vlastností se využívá dle požární normy ČSN 730802 při použití izolantů v systémech ETICS při zateplení fasád, a to s výškovou polohou hp < 22,5 m - polystyrén EPS 70F, a s výškovou polohou hp > 22,5 m - minerální vata.
Další podstatný rozdíl je v difúzním odporu těchto izolantů (což je vlastnost, která určuje propustnost vodních par materiálem a čím je menší, tím lépe). Minerální vata má faktor difúzního odporu „mí“ = 4,9, polystyrén má faktor difúzního odporu „mí“ = 30. Tato vlastnost je avšak v systémech ETICS eliminována posuzováním prostupu vodních par celým systémem ETICS v celé jeho skladbě, tzn. že prostup vodní páry je omezen vlastnostmi základní - stěrkové vrstvy a následně povrchovou úpravou - omítkou. Přesto má minerální vata v této oblasti v komplexní skladbě systému ETICS lepší vlastnosti. Další z mnoha vlastností je, že minerální vata má přibližně desetkrát větší objemovou hmotnost než fasádní polystyrén, a tím větší zatížení obvodového pláště (nosné konstrukce systému ETICS).
Zateplovací systémy ETICS
Zateplovací systém ETICS (External Thermal Insulation Composite System) se skládá z několika vrstev:
- penetrační můstek - úprava a penetrace podkladu (podklad musí být srovnaný, bezprašný, zpevněný, apod.)
- tepelná izolace (polystyren nebo minerální vata)
- armovací vrstva s výztužnou síťkou
- vnější omítková vrstva, která plní funkci estetickou a ochrany systému před pronikáním a působením klimatických vlivů, příp. konečná úprava fasádním nátěrem.
Doporučení pro optimální zateplení
Před vlastním návrhem zateplení je nutno si rozhodnout jakou kvalitu zateplení očekáváme. Jakmile již víme jak kvalitně chceme dům zateplit, měli bychom se obrátit na odborníka, nejčastěji projektanta a nechat si zpracovat podrobný projekt zateplení stavby. Do projektu se pak zohlední právě námi zvolená kvalita zateplení kterou vyžadujeme. Jakmile máme zpracovaný projekt, tak již nic nebrání tomu nechat si od realizačních firem zpracovat jednotlivé cenové nabídky.
Vzhledem k informacím které čtu v literatuře či se dovídám od kolegů ze zahraničí, tak věřím tomu, že se tyto hodnoty během pár let ještě o několik desítek % navýší. Proto si kladu otázku, zda není lepší již dnes dělat zateplení nad doporučené hodnoty z normy a mít o cca 20-30% větší tloušťku tepelné izolace, abych si zajistil, že i za nějakých 5 let budu mít platný průkaz energetické náročnosti budovy a budu jí schopen vůbec prodat. Ale i kdyby ji někdo prodat nechtěl, jistě by díky menšímu zateplení a tudíž vyšším provozním nákladům její tržní cena klesala. Navíc když uvážím neustálý vliv zdražování energií, tak raději už dnes investuji o něco více za zateplení. To se mi během pár let s jistotou vrátí, vždyť investice do zateplení je investice na důchod.
tags: #požadavky #na #tepelnou #izolaci #budov #norma