Často se řeší otázka, zda má smysl použít broušenou cihlu HELUZ STI s ohledem na její lepší tepelný odpor, nebo zda jde v daném případě o „hodně peněz za málo muziky“. Pro lepší pochopení je důležité podívat se na vývoj cihel HELUZ a jejich tepelněizolační vlastnosti.
Vývoj cihel HELUZ a tepelněizolační vlastnosti
Vylehčené cihly a cihelné bloky s otvory se v ČR začaly vyrábět počátkem 70. let minulého století. Po uvolnění trhu v 90. letech k nám začaly přicházet nové výrobní technologie, které stimulovaly i vývoj ve firmě HELUZ. Začaly se vyrábět cihly typu pero-drážka, počet přepážek v cihelných blocích se zvětšoval. Ve vývoji šlo vždy o to, aby nové výrobky především zvyšovaly tepelně izolační vlastnosti stavěné budovy.
Po cihlách označených P+D (1998) a STI (2003) byla v roce 2009 zahájena výroba nové řady broušených cihel pro zdivo nízkoenergetických domů bez dodatečného zateplení s názvem HELUZ Family. Co se týká počtu řad otvorů, těch bylo výrobkovou řadou cihel Family dosaženo maximum a jediná schůdná cesta, jak ještě zvýšit tepelněizolační parametry cihel, byla v plnění otvorů izolantem. Čtvrtá generace cihel HELUZ označená Family 2in1, která je na trhu od roku 2011, má žeber a řad otvorů největší množství a všechny otvory jsou vyplněny drobnými kuličkami polystyrenu.
Právě plnění cihel s velkým počtem malých otvorů odlišuje cihly HELUZ od konkurence na českém i evropském trhu. Vyplněním otvorů cihel Family polystyrenem bylo dosaženo zvýšení jejich tepelně izolačních parametrů o 40 %. Zdivo z těchto cihel šířky 500 mm má stejné tepelněizolační vlastnosti jako 7 m tlustá zeď z klasických plných cihel nebo 36 cm polystyrenu.
HELUZ Family 2in1 a tepelná stabilita
Významnou předností cihel HELUZ Family 2in1 je výhodná kombinace nízkého součinitele tepelné vodivosti, objemové hmotnosti cihel a měrné tepelné kapacity. Díky tomu se dosahuje velice výhodného fázového posunu - 13 hodin a extrémně vysokého teplotního útlumu. Tyto veličiny mají velký vliv na tepelnou stabilitu jak v zimním, tak i v letním období. Stěny z cihel s integrovaným polystyrenem nejen že dobře izolují, ale navíc velmi pomalu vychládají v zimním období.
Čtěte také: Hodnoty tepelného odporu betonu
Požární odolnost a životnost cihel HELUZ Family 2in1
Certifikaci nového výrobku cihel HELUZ Family 50 2in1 a jeho uvedení na trh v roce 2011 předcházela řada zkoušek. Pokud se zaměříme na reakci na oheň cihel HELUZ Family 2in1, je nutno říci, že cihla patří z pohledu zatřídění do třídy reakce na oheň A1. Provedli jsme zkoušky cihel plněných samozhášivým polystyrenem. Podle výsledků těchto zkoušek by bylo možné zařadit takto upravené cihly i do třídy A2. Jenže podle normy, která bere v úvahu přítomnost organické látky nehomogenně rozptýlené, tedy otvory plněné částicemi s větším průměrem než je 1 mm, což je náš případ, nelze výrobek klasifikovat ve třídě A2, i když má parametry odpovídající tomuto zařazení.
V případě našeho výrobku jde o objem 55-57 % polystyrenu, v objemovém poměru k ostatnímu materiálu. Hmotnostně to představuje 300 g polystyrenu z 20 kg váhy celého cihelného bloku, tj. 1,5 % hm. Vzhledem k malému množství polystyrenu je energie uvolněná při hoření minimální, netvoří se kouř ani kapky, které by mohly odkapávat z výrobku při možném požáru stavěné budovy.
Podobné zjištění bylo i po zkouškách požární odolnosti, kdy stěna z cihel HELUZ Family 2in1 zatížená na maximum, odolávala ohni více než 90 minut. Po tuto dobu si zachovala nosnost, celistvost i izolační vlastnosti. Tyto informace nás inspirovaly k poměrně netradičním zkouškám, kdy jsme si ověřili, jakým způsobem počet nevyplněných řad otvorů v cihle ovlivní výslednou požární odolnost. Výsledky zkoušek ukázaly, že pokud se nevyplní 5 řad otvorů, lze nosnou stěnu zatřídit jako REI 90 DP1, tj. jakoby se jednalo o konstrukci z nehořlavých materiálů.
Životnost polystyrenu
Jak prokázala studie z Centra materiálového výzkumu VUT Brno, je životnost polystyrenu v dutinách cihel minimálně 80 let. Tento závěr byl konstatován na základě zkoušek trvanlivosti výplně expandovaného polystyrenu (EPS) v dutinách cihel HELUZ Family 50 2in1. Z provedených zkoušek vyplývá, že při předpokládané životnosti stavby 80 let a za podmínek běžného užívání se rozměrová změna EPS výplně v dutinách cihel pohybuje v hodnotách řádu několika desetin milimetrů a je zcela zanedbatelná. Díky malému množství izolantu je velice příznivé i environmentální hodnocení výrobku. Pokud bychom totiž místo polystyrenu použili minerální vatu, byly by jí potřeba až 3 kg pro naplnění jedné cihly.
Propustnost vodní páry a vysychání cihel
V akreditované laboratoři CSI Praha byl proveden porovnávací test propustnosti vodní páry - stanovení hodnoty součinitele difuzní vodivosti a ekvivalentního faktoru difuzní vodivosti - na vzorcích cihel HELUZ Family bez zabudované izolace a vzorcích cihel HELUZ Family 2in1. Kromě stanovení základního parametru pro šíření vodní páry byl proveden unikátní test v uznávané rakouské laboratoři BTI Linz, kde byly cihly HELUZ Family a HELUZ Family 2in1 podrobeny testům při simulaci reálných tepelně vlhkostních podmínek ve speciálních klimatických komorách.
Čtěte také: Jaký je difuzní odpor OSB desek?
Při tomto dlouhodobém testu bylo sledováno množství vzniklého kondenzátu v různých typech cihel. V klimatických komorách bylo na jedné straně zdi simulováno vnější zimní období a na vnitřní straně běžné vnitřní prostředí. Množství akumulované vlhkosti bylo velmi malé, dokonce u cihel HELUZ Family 2in1 bylo nižší než u běžných cihel HELUZ Family. To je způsobeno výrazným zvýšením izolačních vlastností cihel s integrovanou izolací, neboť přenos vlhkosti souvisí výrazně i s tepelně izolačními vlastnostmi - mluvíme o společném šíření tepla a vlhkosti. Množství kondenzátu za sledované období bylo nižší než 0,35 % hmotnostní vlhkosti, což téměř odpovídá sorpčním vlastnostem cihelného střepu.
Zkušenosti s vysycháním cihel plněných polystyrenem
Zkušenosti s vysycháním neplněných cihel jsou velké. Naopak zkušenosti s vysycháním cihel plněných polystyrenem nejsou zatím popsány. Proto byly provedeny následující testy:
- Test zmoklých cihel na stavbě: Cihla byla zvážena a uložena v laboratoři, aby mohla vysychat. Za 51 dnů cihla vyschla z původních 4,6 % hm. vlhkosti na 1,0 % hm.
- Test nasáknutí vodou z kaluže na základové desce: Tento stav byl simulován postavením cihly do kádě s vodou, kde byla udržována hladina 5 cm. Po vyjmutí cihly z vody a jejím okapání, bylo patrné, že střep je plně saturován vodou, ale polystyrenové kuličky resp. prostor mezi nimi je prázdný. Celkově však cihla z původních 46 % hm. vlhkosti vyschla za 46 dní na 1,8 % hm.
- Extrémní test úplné saturace: Cihla byla vhozena do kádě s vodou, kde zůstala do její úplně saturace. Pak byla vyjmuta z kádě, ponechala se okapat a následně byla zabalena do fólie a zvážena. Extrémní test ukázal, že za dobu 3,4 roku poklesne vlhkost v cihlách na 2,0 % hm. vlhkosti.
Z těchto testů vyplývá, že cihly 2in1 zmoklé na stavbě dokážou vyschnout za cca 51 dní na 1,0 % hm. Cihly nasáknuté vodou z desky vyschnou za 46 dní na 1,8 % hm.
Porovnání tepelného odporu
Při srovnání variant
1. cihla HELUZ broušená 40 plus standardní fasádní polystyren 10cm
2. cihla HELUZ broušená 30 plus standardní fasádní polystyren 15cm
je třeba vzít v úvahu, že moderní broušené cihly HELUZ, zejména řada Family 2in1, dosahují vynikajících tepelněizolačních vlastností i bez dodatečného zateplení, nebo s menší vrstvou izolace. Integrace polystyrenu přímo do cihel výrazně zvyšuje jejich tepelný odpor.
Souhrnná tabulka srovnání (hypotetická data pro ilustraci)
| Typ zdiva | Šířka cihly (mm) | Zateplení (cm) | Celkový součinitel prostupu tepla U (W/m²K) | Poznámka |
|---|---|---|---|---|
| HELUZ broušená 40 | 400 | 10 (standardní fasádní polystyren) | cca 0.18 - 0.20 | Dobrá izolace, vhodná pro běžné stavby |
| HELUZ broušená 30 | 300 | 15 (standardní fasádní polystyren) | cca 0.15 - 0.17 | Vysoká izolace, vhodné pro nízkoenergetické domy |
| HELUZ Family 2in1 50 | 500 | bez dodatečného zateplení | cca 0.11 - 0.13 | Vynikající izolace, vhodné pro pasivní domy |
| HELUZ Family 2in1 40 | 400 | bez dodatečného zateplení | cca 0.14 - 0.16 | Velmi dobrá izolace, vhodné pro nízkoenergetické domy |
Poznámka: Hodnoty součinitele prostupu tepla U jsou orientační a mohou se lišit v závislosti na konkrétním typu cihly, tloušťce malty a dalších faktorech. Vždy je nutné vycházet z technických listů výrobce.
Čtěte také: Detaily o penetraci Primalex Silikonová
tags: #tepelny #odpor #heluz #250