Ve stavebnictví se používá řada materiálů s různými vlastnostmi. Projektant vybírá ten materiál, který je pro daný druh stavby nejlepší. Výběr materiálu je jedním z nejdůležitějších rozhodnutí, které ovlivní nejen cenu stavby, ale i její životnost, energetickou náročnost a komfort bydlení.
Proč je výběr stavebního materiálu klíčový?
Stavební materiály tvoří základ každé stavby. Jejich správný výběr ovlivňuje:
- Životnost stavby - kvalitní materiály vydrží desítky let bez nutnosti větších oprav.
- Energetickou náročnost - materiály s dobrými izolačními vlastnostmi snižují náklady na vytápění a chlazení.
- Ekologickou stopu - některé materiály mají nižší dopad na životní prostředí.
- Finanční náklady - nejen pořizovací cena, ale i náklady na údržbu a provoz hrají roli.
- Rychlost výstavby - některé systémy umožňují rychlejší a jednodušší montáž.
Faktory, které ovlivňují výběr materiálu
Při výběru stavebního materiálu je důležité zohlednit několik klíčových faktorů:
- Typ stavby - jiný materiál se hodí pro rodinný dům, jiný pro bytový dům nebo rekreační objekt.
- Rozpočet - cena materiálu i náklady na jeho zpracování a údržbu.
- Požadované vlastnosti - tepelná a zvuková izolace, pevnost, požární odolnost.
- Lokalita - klimatické podmínky, dostupnost materiálu v regionu.
- Estetika - vzhled materiálu a jeho možnosti povrchové úpravy.
Pod pojmem stavební materiál si představíme prakticky cokoliv, z čeho se dá postavit nejen obytný prostor, ale téměř všechno, co nás obklopuje. Můžeme si vybrat mezi přírodními či umělými stavebními materiály. Podle účelu použití rozeznáváme materiály nosné, nenosné, ochranné, provozní, instalační a izolační. Častokrát se také setkáváme s pojmem kompozit nebo kompozitní materiály. To jsou takové, které jsou složeny minimálně ze dvou rozdílných složek, např. železobeton nebo dřevoplast.
Vlastnosti stavebních materiálů
Tepelná vodivost
Tepelná vodivost je rychlost, se kterou se šíří teplo z teplejší části do chladnější části. Pro porovnání různých materiálů se používá součinitel tepelné vodivosti. Mezi klíčové vlastnosti patří tepelná vodivost (λ) - čím nižší, tím lepší izolační vlastnosti. Například porobeton má λ ≈ 0,09 W/mK, zatímco klasická cihla má λ ≈ 0,3 W/mK. To znamená, že porobeton izoluje lépe, ale má horší akumulaci tepla.
Čtěte také: Vlastnosti modřínového stavebního dřeva
| Materiál | Součinitel tepelné vodivosti (Wm-1K-1) |
|---|---|
| Pórobeton | 0,045 |
| Měkké dřevo | 0,18 |
| Cihla | 0,8 |
| Beton | 1,2 |
| Ocel | 46 |
Proto se nám kovové povrchy zdají studené - dobře odvedou teplo z naší ruky.
Pevnost materiálu
Pevnost materiálu určuje, jak materiál odolává působení vnějších sil v různých směrech. Ve stavebnictví jsou nejčastěji jednotlivé díly namáhány v tlaku, tahu nebo ohybu. Pevnost materiálu se pak liší právě podle způsobu namáhání a podle tvaru namáhaného dílu.
Neprůzvučnost
Pod tímto technickým názvem se skrývá schopnost materiálu zamezit přenosu zvuku třeba z venku do místnosti nebo z jedné místnosti do druhé.
Teplotní roztažnost
Při zahřívání nebo ochlazování tělesa z pevné nebo kapalné látky dochází ke změně jeho rozměrů. Závislost prodloužení na druhu materiálu vyjadřujeme součinitelem teplotní délkové roztažnosti. Velkou hodnotu součinitele teplotní délkové roztažnosti mají kovy. Na to je třeba myslet při návrhu staveb z železobetonu nebo u ocelových mostů a do konstrukce je třeba zařadit tzv. dilatační spáry.
Nejčastější stavební materiály pro stavbu domu
Přírodní materiály
V dávných dobách si lidé vystačili s ryze přírodními materiály a ačkoliv se moderní výstavby k těmto stavebním materiálům opět vrací, jsou ve velké míře nahrazovány lehčími, odolnějšími a zajímavějšími prvky.
Čtěte také: Žádost o stavební povolení
Dřevo
Dřevo je nejpřirozenějším z dostupných stavebních materiálů, který v souvislosti s ekologickou výstavbou získává stále větší význam. Lze používat neopracované nebo částečně opracované klády a kulatinu na dřevostavby, zejména sruby, hrázděné stavby a roubenky. Veškeré výrobky ze dřeva se používají na střechy, okna, dveře, zdi, příčky a další. Dřevo je přírodní materiál, který je lehký, snadno zpracovatelný a má dobrou izolační schopnost. Jeho ušlechtilý vzhled vnáší do interiéru teplo, dodává mu útulný charakter a vytváří jedinečné mikroklima, které přirozeným způsobem pomáhá regulovat vlhkost vzduchu. Dřevo je hořlavé, ale přesto je lepším stavebním prvkem než třeba ocel. Protože je organického původu, podléhá při povětrnostních podmínkách rozkladu a je napadáno škůdci. Další negativní vlastností je, že je nasákavé - tzn. že absorbuje vodu z vnějšího prostředí a uchovává jí ve své struktuře. Z toho důvodu dřevo může bobtnat a nebo naopak se sesychat a rozestupovat. Na druhé straně má ale dřevo výborné tepelné vlastnosti, které předčí tepelnou vodivost zdiva. Taktéž působí jako výborný akustický izolant. Dřevo má svou velkou perspektivu také z hlediska zdravotní nezávadnosti, recyklovatelnosti a z hlediska vizuálního - je prostě hezké. Životnost dřeva prodloužíme impregnací a vhodnými nátěry.
Písek, štěrk a kamení
Kámen je nejstarší stavební materiál stejně jako dřevo. Do dnešních dob nalézá spolu s pískem velké uplatnění ve stavebnictví. Kámen lze opracovávat jako celistvé kusy na podezdívky, obklady i vnější výstavbu. Drobnější kamení se uplatní podle hrubosti (frakce). Hrubý říční písek se používá nejčastěji při výrobě betonu nebo jako lože pro pokládku zámkové dlažby. Jemný kopaný písek lze využít při míchání malty. Drcené kamenivo (štěrk) využíváme jako základy staveb, podklad při výstavbě komunikací nebo jako příměs do betonu. Tzv. kačírek je specifické kamenivo oblého tvaru, které se pouze čistí a je využitelné z estetického hlediska jako dekorativní zásyp podezdívek nebo jako okrasný prvek na zahrádkách.
Cihla
Stále nejpoužívanějším stavebním materiálem je cihla. Jde o prastarý stavební materiál, který se používal už před 10 tisíci lety. I když tehdy se cihly plácaly z hlíny, pilin a slámy a sušily na slunci. V Čechách se jim říkalo vepřovice a používaly se až do 19. a 20. století. Cihla není sice zrovna typickým přírodním materiálem, ale hlína, ze které se cihly vyrábí, ano. Jak cihly, tak hlína jsou velmi starým stavebním materiálem a cihly samy procházejí neustále další proměnou a jsou dále vylepšovány k dokonalosti. Jsou oblíbené pro svou pevnost a přitom relativně nízkou hmotnost, velmi dobrou tepelnou vodivost, jsou z ekologického hlediska nezávadné, protože jsou z přírodního materiálu, jsou nehořlavé i zvukově izolační. Jedna z jejich nemilých vlastností je nedostatečná tepelná izolace. Dnešní cihly a střešní tašky se vyrábí z cihlářské hlíny a vypalují se v peci. Pálené cihly. Plné cihly slouží pro stavbu obvodového i vnitřního zdiva. Cihly voštinové se hodí na dozdívky, přizdívky nebo výstavbu nosného zdiva. Lícové cihly jsou ideální k stavěné krbů, výstavbu plotů nebo jako materiál na fasády. Věncovky jsou cihly určené k omezení tepelných mostů tam, kde se zdivo dotýká stropů. Duté tvarovky jsou kvalitní náhražkou plné cihly, hlavně pro svou nízkou hmotnost, lepší izolační vlastnosti i rychlejší a snazší výstavbu.
Umělé materiály
Beton
Jedním z nejčastěji používaných stavebních materiálů je beton. Beton je směs cementu, vody, sypkých materiálů (jako je písek nebo štěrk) a přísad, které slouží k dosažení požadovaných vlastností. Beton je tvrdý, pevný a odolný materiál, který se používá především pro stavbu základů, stěn a podlah. Ekologický beton je vyráběn z nízkoemisních a recyklovaných materiálů, např. z průmyslového odpadu. Stejně jako tradiční beton je i jeho ekologický protějšek velmi trvanlivým materiálem, který je odolný vůči působení atmosférických vlivů a mechanickému poškození.
Pórobetonové cihly (např. Ytong)
Pórobetonové cihly jsou lehké, minerální a přitom pevné tvárnice, použitelné na obvodové zdivo, ale i příčky, vnitřní stěny i stropy. Jsou lehce opracovatelné a dají se z nich tvarovat nejrůznější profily. Ytong je pórobetonová tvárnice s výbornými tepelně izolačními vlastnostmi, jednolitá a velmi lehká. Dá se řezat na jakékoliv tvary. Díky pevnosti je jimi možné postavit budovy až do výšky pěti pater. Nesmíme zapomenout ani na tzv. ztracené bednění, kde je klasický beton nahrazován bednícími tvárnicemi z pórobetonu, které slouží k výstavbě opěrných zdí, k bednění základových desek nebo jako samostatné základy podezdívek.
Čtěte také: Stavební řezivo Brno: Průvodce
Betonové cihly a tvárnice
Betonové cihly se používají pří stavbě okrasných zdí. Vyrábějí se také jako prefabrikované tvarovky na stavbu plotů, zídek nebo schodišť. Betonové tvárnice mají vysokou pevnost a odolnost vůči vlhkosti, avšak horší tepelněizolační vlastnosti a vyšší hmotnost.
Pemzové cihly nebo keramzitové bloky
Tyto cihly jsou vyrobené z cementu, pemzy nebo keramzitu. Mají velmi dobré izolační vlastnosti, zejména tepelné. Jsou použitelné na všechny druhy zdiva.
Další umělé materiály
Mezi další typy umělých stavebních materiálů lze zařadit vápenopískové cihly nebo velkoformátové lehké pálené cihly.
Ocel a ostatní kovy
Kov je také důležitým stavebním materiálem. Ocel a hliník jsou nejčastěji používané kovy ve stavebnictví. Železné i barevné kovy (ocel, měď, zinek, hliník, olovo nebo cín) se uplatňují zejména při stavbách konstrukcí nosných i nenosných, na elektroinstalace, spojovací prvky, kování či povrchové úpravy. Kovové konstrukce jsou pevné, odolné a schopné unést těžké zatížení. Kov se používá především pro stavbu ocelových rámů budov, mostů a dalších konstrukcí. Ocel, použitá na nosné konstrukce je pevná v tahu, tlaku i ohybu. Vzhledem k velmi dobré tepelné vodivosti vytváří ocel i ostatní kovy tepelné mosty, má také velkou tepelnou roztažnost a při vypuknutí požáru dochází k totálnímu zhroucení konstrukce, protože ocel má nízký bod tání. Podstatnou vlastností je pak vysoké riziko koroze. Mezi stavební ocel je možné zahrnout tyčovou ocel, betonářskou, válcovanou, plechy, jekly, trubky, dráty, lana, kolejnice nebo spojovací materiál. Kovy bez řádného ošetření nátěrem nemají dlouhou životnost. Hliník je jedním z nejdůležitějších stavebních materiálů, které jsou v souvislosti s udržitelnou výstavbou zmiňovány. Jeho vlastnosti způsobují, že je všestranným a odolným stavebním materiálem.
Kompozitní materiály
Patří sem především kompozitní materiály. Tyto materiály jsou složeny minimálně ze dvou rozdílných složek, např. železobeton nebo dřevoplast. Kompozitní materiály jsou inovací ve stavebnictví a mají velkou budoucnost. Mají minimum nežádoucích vlastností.
Dřevoplast (WPC)
Moderní dřevoplast, jinak zvaný WPC je původem z Ameriky. Skládá se z dřeva a plastu (polymeru). Důvodem je využití skvělých vlastností dřeva a odstranění jeho nedostatků (hnití dřeva, napadení škůdci, bobtnání nebo sesychání a vliv povětrnostních podmínek). Vzniká tak plast s efektem dřevěného povrchu. Jeho údržba je minimální a naopak vyniká až 25 let dlouhá životnost. Takto vyvinutý materiál je odolný vůči povětrnostním vlivům, houbovým chorobám, škůdcům, UV záření i plísním. Je barevně stálý, nepraská a odolává vlhkosti. Používá se nejvíce na vnější stavby, např. na terasy, ploty, obložené bazénů nebo obklady domů. Jeho nevýhodou je vyšší pořizovací cena a jistou nestálost ve vyšších teplotách (na slunci se ohřívá více než dřevo).
Železobeton
Nezapomenutelným kompozitem je také železobeton.
Pojiva a lepidla
Stavební materiály jsou ale také pojiva, zdící malty a pěny, lepidla a omítky. Bez nich by ani nejlepší zedník nedokázal postavit víc než psí boudu. Pomineme-li dřevo jako stavební materiál, kde si bohatě vystačíme s hřebíky a vruty, cihly a tvárnice se bez pojiva neobejdou. Tradiční zdící malta je směs cementu, vápna a dalších složek, která slouží jako pojivo pro pálené cihly nebo pórobetonové tvárnice. Vyrábí se průmyslově jako suchá směs pro ruční i strojní zpracování. Většina stavebních směsí je vyráběna na cementové bázi. Totéž platí i o betonu, který je víceméně nejdůležitější součástí každé stavby. V mnoha případech jsou malty nahrazovány zdící směsí nebo zdící pěnou, která má výrazně lepší vlastnosti, hlavně co se týče tvrdnutí. Nedílnou součástí jsou omítky, ať už vnější nebo vnitřní, taktéž vyráběné jako suché směsi - silikonové, silikátové, sádrové nebo štukové. Jejich složení chrání zdi před povětrnostními vlivy. Stavební lepidla ve velké míře nahrazují právě zdící materiály. Lze je použít také na lepení izolací, na stěrkování s použitím perlinky (výztužná textilie) nebo na lepení dlažeb a obkladů. Nivelační stěrky a potěry slouží ponejvíc k vyrovnávání povrchů (podlah) buď před pokládkou krytiny nebo jako finální povrchová vrstva.
Nejčastější stavební materiály pro stavbu domu: Přehled výhod a nevýhod
| Materiál | Výhody | Nevýhody |
|---|---|---|
| Cihly (pálené) | Vysoká pevnost, dobrá akumulace tepla, dlouhá životnost | Vyšší hmotnost, delší doba výstavby |
| Porobeton (např. Ytong) | Lehký, snadná manipulace, dobrá tepelná izolace | Nižší pevnost, horší akumulace tepla |
| Dřevostavby | Rychlá výstavba, ekologický materiál, přírodní vzhled | Citlivost na vlhkost, nutnost kvalitní izolace |
| Betonové tvárnice | Vysoká pevnost, odolnost vůči vlhkosti | Horší tepelněizolační vlastnosti, vyšší hmotnost |
| Sendvičové panely | Rychlá montáž, dobré izolační vlastnosti | Vyšší pořizovací cena, omezená variabilita |
Udržitelná výstavba
Rostoucí povědomí, které se týká důležitosti ochrany životního prostředí, ve spojení s přísnými normami pro nové budovy způsobují, že se udržitelná výstavba stává v současnosti nutností. Pod pojmem udržitelná výstavba rozumíme navrhování a realizaci stavebních investičních projektů způsobem, který je šetrný k životnímu prostředí, energeticky účinný a zdravý pro člověka. V současné době jsou v Polsku platnými normami, které se týkají technických podmínek, jež musí splňovat budovy a jejich umístění, předpisy z roku 2021 (WT 2021). Právě ve WT 2021 byly mimo jiné výrazně sníženy maximální hodnoty součinitelů prostupu tepla pro obvodový plášť, tedy otvorové výplně. Obrovský vliv na energetickou náročnost budovy má také vhodný výběr izolačních materiálů. Volba správných stavebních materiálů a technických řešení je zásadní pro vytvoření udržitelného domu, který je nejen estetický, ale také energeticky účinný a šetrný k životnímu prostředí.
Energetická efektivita a stavební materiály
V dnešní době je kladen důraz na nízkoenergetické a pasivní domy. Výběr materiálu hraje zásadní roli v dosažení požadovaných parametrů. Mezi klíčové vlastnosti patří:
- Tepelná vodivost (λ) - čím nižší, tím lepší izolační vlastnosti.
- Fázový posun - schopnost materiálu akumulovat teplo a oddálit přehřívání interiéru.
- Vzduchotěsnost - důležitá pro zabránění tepelným ztrátám.
Ekologie a udržitelnost
Stále více stavebníků hledí na ekologický dopad použitých materiálů. Mezi ekologicky šetrné materiály patří:
- Dřevo - obnovitelný zdroj, nízká energetická náročnost výroby.
- Hlína - přírodní, recyklovatelná, výborné akumulační vlastnosti.
- Recyklované materiály - např. recyklovaný beton, sklo, plast.
Udržitelnost zahrnuje i životní cyklus materiálu - od těžby surovin přes výrobu, dopravu, použití až po likvidaci nebo recyklaci.
tags: #stavebni #materialy #exterier #rozdeleni #prehled