Při rozhodování, zda stavbu dodatečně zateplit, nebo využít širší tvárnice bez nutnosti dalšího zateplení, je důležité zvážit řadu faktorů. Patří k nim například náklady, energetická efektivnost nebo komfort bydlení. S neustále rostoucími cenami energií je zateplení domu klíčové pro tepelnou pohodu a zároveň pro snížení nákladů na vytápění.
Zateplení vs. tepelněizolační cihly: Která varianta je výhodnější?
Často se setkáváme s tvrzením, že zateplení je rychlejší a výhodnější volbou pro novostavby. Společnost HELUZ se rozhodla toto tvrzení ověřit testem na cihlách HELUZ Family s vnější lehčenou jádrovou omítkou a HELUZ PLUS UNI se zateplením. Výsledek testu je jednoznačný: na novostavbu se doporučuje použít tepelněizolační cihly, zatímco zateplení je vhodnější pro panelové domy.
Výhody tepelněizolačních cihel
- Masivní bezpečná konstrukce
- Větší stabilita zdiva
- Nehořlavost konstrukce
Cihly HELUZ Family 2in1 jsou unikátní díky integrovanému polystyrenu, který je speciálně vyvinutou technologií bez dodatečných pojiv. To zvýšilo tepelněizolační vlastnosti cihel o 40 %. Došlo též ke zlepšení tepelněizolačních parametrů ve všech směrech a zachovala se difuzní otevřenost. Cihly s integrovaným polystyrenem mají ideální poměr mezi součinitelem tepelné vodivosti, objemovou hmotností a měrnou tepelnou kapacitou. To zajišťuje minimální nároky na vytápění domu v zimě, kdy se dům rychle vytopí a pomalu vychládá. Naopak v létě při horkých dnech obvodové zdivo z těchto cihel brání přehřátí interiéru. Přirozená difúze vodní páry je zajištěna díky technologii vyvinuté společností HELUZ cihlářský průmysl v.o.s., což zabraňuje hromadění vodních par v konstrukci a zajišťuje její trvanlivost.
Ytong Lambda YQ: Pórobetonové tvárnice pro jednovrstvé zdivo
V dnešní době vysokých nároků na tepelně-technické vlastnosti zdiva se výrobci stavebnin předhánějí v kvalitě izolačních schopností tvárnic pro obvodové zdivo. Ytong Lambda YQ je tepelněizolační tvárnice z autoklávovaného pórobetonu, která nevyžaduje dodatečné zateplení kontaktním zateplovacím systémem. Tvárnice jsou vhodné jak pro nosné, tak nenosné stěny, výplňové a požární stěny rodinných i bytových budov. Vyrábí se buď jako hladké tvárnice, nebo tvárnice s dvojitým perem a drážkou s úchopovými kapsami (PDK). Pevnost tvárnic v tlaku je 1,5 - 5 MPa a objemová hmotnost je 850 kg/m3.
Nejdůležitější vlastností tvárnic je tepelná vodivost charakterizovaná součinitelem tepelné vodivosti λ = 0,077 W/(mK). V porovnání s ostatními běžnými stavebními materiály je hodnota součinitele tepelné vodivosti velice dobrá. Již nejmenší tvárnice s tl. 375 mm díky svému tepelnému odporu R = 4,52 m2.K/W, tedy součinitel prostupu tepla U = 0,22 W/(m2.K), vyhoví normové doporučené hodnotě součinitele prostupu tepla Urec = 0,25 W/(m2.K). V případě použití tvárnice tl. 500 mm získáme tepelný odpor R = 6,02 m2.K/W, tedy součinitel prostupu tepla U = 0,166 W/(m2.K), což vyhovuje dokonce požadovaným hodnotám pro výstavbu pasivního domu.
Čtěte také: Vlastnosti asfaltových hydroizolací
Aby bylo dosaženo stejných hodnot součinitele prostupu tepla konstrukce U pro stěnu s Ytong Lambda YQ a standardní keramickou nebo pórobetonovou tvárnicí, musela by se stěna s obyčejnými tvárnicemi zateplit minimálně 13,5 cm izolace. Při použití tvárnice Ytong Lambda YQ zateplení odpadá. V každém případě se zhotoví venkovní omítka, která stojí cca 500 - 600 Kč/m2. Do ceny je zahrnuta aplikace armovací tkaniny, penetrace pod omítku, zhotovení omítky, montáž a demontáž lešení, úklid a odvoz suti. Dalších cca 550 Kč/m2 by stálo zateplení stěny fasádním polystyrénem tl. 80 mm. Cena za m2 obvodové stěny z tvárnic Ytong Lambda YQ a klasických tvárnic s kontaktním zateplovacím systémem je přibližně na stejné cenové hladině. Je však důležité si uvědomit, že v tabulce není zohledněn vliv výměny zateplovacího systému, jehož životnost je podstatně kratší než životnost zdiva.
Cenové srovnání Ytong Lambda YQ a klasických tvárnic
| Materiál | Tloušťka | Cena za 1 m2 (bez zateplení) | Cena zateplení (80 mm EPS) | Celková cena (s omítkou a zateplením) |
|---|---|---|---|---|
| Ytong Lambda YQ | 450 mm | cca 1 200 Kč/m2 | 0 Kč (není potřeba) | cca 1 700 - 1 800 Kč/m2 (s omítkou) |
| Keramické tvárnice | Obdobná | cca 750 - 850 Kč/m2 | cca 550 Kč/m2 | cca 1 800 - 1 900 Kč/m2 (s omítkou a zateplením) |
Pórobetonové tvárnice Ytong a vápenopískové tvárnice Silka mají jedinečné složení, díky němuž jsou tepelněizolační a zároveň akumulační. Domy postavené z těchto tvárnic si v zimě déle udržují teplo a v létě zůstávají déle chladnější, což snižuje náklady na vytápění a potřebu chlazení. Tvárnice Silka navíc dosahují velmi dobrých výsledků z hlediska zvukové izolace. Vápenopískové tvárnice a pórobetonové tvárnice Ytong jsou rovněž odolné vůči vlhkosti a patří mezi nejekologičtější a nejudržitelnější stavební materiály. Mají také výborné výsledky z hlediska požární odolnosti. S Ytongem lze stavět jednovrstvové vnější stěny bez dodatečné izolace. Nová pórobetonová tvárnice Ytong Lambda YQ 500 PDK má originální pera a drážku a ve srovnání s hladkými tvárnicemi Ytong Lambda YQ nabízí nižší spotřebu malty.
Společnost Xella vyvinula kromě svých klasických tvárnic také pórobetonové zakládací tvárnice Ytong Start, které řeší tepelné mosty na spojích mezi stěnami a podlahou. Díky Ytongu je proces výstavby velmi rychlý a flexibilní. Další výhodou je vysoká odolnost vůči vlhkosti, proto jsou pórobetonové tvárnice vhodné i do místností, jako jsou koupelny, kuchyně a sklady.
Správná tloušťka izolace: Častá chyba investorů
Průzkum Asociace výrobců minerální izolace (AVMI) mezi majiteli novostaveb rodinných domů ukázal, že investoři preferují zateplení o tloušťce 13,5 cm, což je ale chybná volba. Podle odborníků správná tloušťka izolace je 18 cm nebo více - podle typu zateplované stěny. Normou stanovená optimální tloušťka izolace pro novostavby s 30 cm tlustými zdmi se liší podle použitého materiálu: pro keramické tvárnice to je 18 cm a pro pórobetonové tvárnice 16 cm. U renovací panelových domů nebo domů postavených ze starších typů cihelného zdiva je to dokonce přes 20 cm. Šetřit na tloušťce izolace je nesmysl. Snížením tloušťky izolace se při výstavbě ušetří jen pár desítek tisíc korun. Avšak za vytápění a chlazení pak majitel domu v dlouhodobém horizontu zbytečně zaplatí několikanásobek „uspořené“ částky. Nedostatečné zateplení zůstane na stavbě klidně i padesát let, během té doby se tak tepelné ztráty vyšplhají do statisíců korun.
Rozdíl v roční spotřebě energie potřebné pro vytopení velmi dobře a nedostatečně zatepleného domu může být 50 kWh i více na metr čtvereční vytápěné plochy. Majitel domu o velikosti 150 m2, který podcení tloušťku izolace a vytápí plynem, tak prodělá ročně 10 tisíc korun, v případě elektřiny to může být i více než 20 tisíc korun.
Čtěte také: Cihly s tepelnou izolací
Na zateplení rodinných i bytových domů je navíc možné získat dotace obvykle mezi 30 a 40 procenty z nákladů na zateplení. Ti, kteří této možnosti nevyužijí, se tak vlastně okradou dvakrát: kvůli malé tloušťce izolace nespoří, jak by mohli, a další peníze nechají doslova ležet na zemi, jelikož dotační programy bedlivě hlídají, aby úspory měly smysl.
Materiály pro zateplení fasády: Minerální izolace vs. polystyren
Z hlediska výběru materiálu pro zateplení fasády se nabízí minerální izolace nebo polystyren (EPS). Hlavním kritériem výběru by měly být izolační vlastnosti materiálu, které jsou v případě minerální vaty a polystyrenu zhruba srovnatelné. Dalšími kritérii jsou nehořlavost a zvuková neprůzvučnost. Zde ale mnohem lépe skóruje minerální vata, která je nehořlavá, protože je vyrobena z kamene nebo skla, a zároveň dobře pohlcuje hluk díky své hutnosti.
Testování tepelných izolací
Pro zateplení domů se používá celá řada tepelných izolací. Každý tepelný izolant má celou řadu lepších či horších vlastností. Mezi základní vlastnosti patří tepelná vodivost, vzduchová neprůzvučnost, hořlavost, akumulace tepla, pevnost, nasákavost, odolnost proti UV záření, snadnost a rychlost montáže, hmotnost a v neposlední řadě cena. Žádný izolant není univerzální a vždy je potřeba při jeho výběru zohlednit to, kde a jak bude izolant použit a kolik jsme ochotní za něj zaplatit.
Většina izolací funguje na principu vzduchové izolace, kdy hlavním izolantem je všudypřítomný vzduch, který je uzavřený ve struktuře izolantu (např. polystyren, minerální vata, aerogel) a je tak omezeno vedení a proudění tepla. V případě šedého polystyrenu či reflexních fólií je díky reflexi omezena i třetí složka tepla a tím je sálání. Pokud chceme získat vlastnosti lepší než je vodivost vzduchu lambda 0,026 (při 20 °C), je potřeba nahradit vzduch plynem lepších vlastností, případně vzduch odčerpat a získat vlastnosti vakua. Plyny jako Argon či Xenon se používají např. v oknech, která tak získávají mnohem lepší tepelněizolační vlastnosti. Princip vakua je uplatněn například v některých termoskách, které díky tomu udrží vnitřní teplotu mnohem déle. Mezi stavební izolace, které využívají vlastností vakua, patří vakuová izolace, která dosahuje skvělých hodnot lambda 0,007, naproti tomu např. bílý polystyren jen 0,039 (je tak skoro 6x horší).
Energoporadci jsou schopni na základě změřených vlastností izolantů poměrně přesně spočítat, jak se který izolant za předem stanovených teplot bude chovat a jakou spotřebu bude budova mít. K výpočtu potřebují znát i průměrné roční teploty oblasti, kde dům bude stát a jak bude používán. Zda se vše podařilo spočítat, vyprojektovat a postavit správně, pak jednoduše poznáte podle spotřebované energie (účtu za energie). Pokud však některým technologiím či hodnotám izolací nedůvěřujete, nebo se chcete o dané izolaci dozvědět jen více, nezbývá, než si to ověřit testem.
Čtěte také: Rozměry a postup betonáže základu pro tepelné čerpadlo
První experiment: Simulace termosky
K prvnímu experimentu nás inspirovala klasická termoska. Princip spočíval v tom, že se vytvoří box z izolantu, který bude simulovat termosku, a do něj se vloží ohřátá voda o určité hmotnosti a teplotě. Box, ve kterém ohřátá voda vychladne nejrychleji, bude mít nejhorší tepelněizolační vlastnosti. Byly vytvořeny 4 boxy o vnějších rozměrech 35 x 35 x 53 cm z následujících izolantů:
- Běžný bílý fasádní polystyren 70F, tl. 40 mm
- Šedý fasádní polystyren 70F, tl. 30 mm
- Minerální fasádní izolace tl. 40 mm
- Vícevrstvá reflexní fólie Superfoil SF40, tl. 65 mm
Stěny a dno boxů byly slepeny PU pěnou, v případě reflexní fólie byla použita k slepení systémová reflexní páska. Víka boxů nebyla lepena, ale zatížena, aby se snížily případné netěsnosti na minimum. Do vytvořených boxů byla vložena sklenice horké vody s hmotností kapaliny 672 g. Max. teplota kapaliny se mírně lišila (vstupní teplota byla okolo 60 °C). V danou chvíli (42 °C) bylo v každé sklenici stejné množství energie a současně byl již ohřátý i vzduch uvnitř boxu. Předpokládali jsme, že teplota vody v boxu s horším izolantem bude klesat rychleji, než v boxu s izolantem lepším. Ukázalo se, že pokles teploty vody byl u všech boxů prakticky totožný. Z toho bylo vyvozeno, že tímto způsobem kvalitu izolace nelze určit ani změřit.
Druhý experiment: Simulace zatepleného domu
Zadáním druhého testu bylo simulovat zateplený dům, ve kterém se topí na stále stejnou teplotu. Při návrhu tepelné obálky domu se obvykle počítá s výpočtovou teplotou venku (-12 °C, popř. -15 °C) a vevnitř (+20 °C). Rozdíl je tedy 32 °C, respektive 35 °C. Stejný teplotní rozdíl byl stanoven i pro náš experiment. K okolní venkovní teplotě boxů cca 10 °C bylo přičteno 34 °C. V testu je tedy počítáno s vnitřní teplotou 44 °C a venkovní 10 °C. Kvůli rozdílným měrným tepelným kapacitám izolantům proběhlo nejdříve hodinové nahřívání na finální teplotu. Až se izolanty plně nahřály, začalo oficiální měření. Výsledkem byla číselná hodnota, která ukázala, kolik se v boxech protopí energie na udržení stanovené teploty.
Při tepelném nátopu boxů se ihned ukázalo, jak který izolant akumuluje. Zatímco u polystyrenových boxů šla teplota velmi rychle nahoru, tak u minerální vaty už toto tempo bylo pomalejší, ale rozdíl nebyl dramatický. Velkým překvapením byl box z reflexní fólie, který při nátopu teplo doslova hltal a teplota stoupala velmi pomalu. Byla proto do tohoto boxu dána silnější žárovka, aby byl nátop rychlejší a v boxu byla déle finální teplota. Do boxů polystyrenu byl naopak vložen kousek tenkého plechu, který omezil časté spínání tepelného zdroje. V případě polystyrenů sice dochází k rychlému nahřátí, ale i k rychlému vychladnutí vzduchu.
Naměřené výsledky byly na rozdíl od prvního testu „termoska“ rozdílné a tím pádem i průkaznější. Opakování testů ve více dnech prokázalo stejné výsledky měření.
Výsledky druhého testu
| Izolant | Tloušťka (mm) | Deklarovaná lambda (W/mK) | Změřená spotřeba (Wh) | Rozdíl oproti nejlepšímu ( %) |
|---|---|---|---|---|
| EPS bílý | 40 | 0,039 | 20,02 | 0 |
| Superfoil SF40 | 65 | 0,028 | 25,33 | +26,5 |
| EPS šedý | 30 | 0,032 | 27,11 | +36,4 |
| Minerální vata | 40 | N/A | N/A | N/A |
Předpoklad byl, že vzhledem k deklarovaným parametrům jednoznačně vyhraje Superfoil SF 40 65mm, který měl dosáhnout až cca 3x lepší výsledek než ostatní izolace (na základě R), což se nepotvrdilo. Ukázalo se, že bílý polystyren zvítězil s nejnižší spotřebou energie.
tags: #tepelne #izolacni #tvarnice #zatepleni #srovnání