11. června 2015

Z čeho postavit pasivní dům? Vhodné masivní konstrukce

Jak vybrat správný konstrukční systém pro pasivní domy? Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých řešení? Přesně to jsou otázky pro Fórum expertů, unikátní formát setkání, pořádaného Centrem pasivního domu.

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. O co jste přišli, když jste nedorazili?

Efektivní řešení masivních konstrukcí pro pasivní domy

Specifikem těžkých obvodových konstrukcí je především to, že se jedná o vodivé materiály. Proto je důležité dodržet několik základních zásad návrhu:

1. Dostatečná a nepřerušená tepelná izolace

min. 250 mm (příp. obsažená v konstrukci)
bez oslabení nosnými prvky

2. Konstrukce bez tepelných mostů

detaily napojení konstrukcí (sokl, stropy)
vnější konstrukce tepelně oddělené, bez prostupů tepelnou izolací

3. Spojitá vzduchotěsná rovina

spojitá omítka + napojení na ostatní konstrukce
utěsněné instalace a prostupy

4. Vnější větrotěsná rovina

omítka / fólie a těsné spoje

Autor nákresu vpravo: Jiří Čech

Typické hodnoty součinitele prostupu tepla pro nízkoenergetické a pasivní domy. Uvedeno včetně přibližné tloušťky teplené izolace. Jedná se samozřejmě o přibližné hodnoty. Dosažení standardu pasivního domu je vždy provázeno komplexním návrhem a optimalizací na dané individuální podmínky.

Důležité je také nezapomínat na detaily a řešení tepelných mostů. Ty mohou mít velký vliv jak na tepelné ztráty celého objektu, tak na kvalitu vnitřního prostředí (eliminaci rizika růstu plísní) a riziko poškození konstrukce.

Příklad napojení konstrukce stropu na obvodovou stěnu. Je zde patrné, že u některých konstrukčních systémů je řešení tepelného mostu bezproblémové, u některých je úplná eliminace tepelného mostu téměř nemožná.

Autor: Jiří Čech

S napojováním jednotlivých konstrukcí souvisí mimo jiné také neprůvzdušnost celého objektu. Ta samozřejmě závisí také na použitých materiálech, vhodnosti jejich kombinace a dodržení technologických požadavků a postupů. Kombinace precizně provedeného projektu, včetně jednotlivých detailů, kvalitního provedení na stavbě a důkladné kontroly vede k úspěšnému splnění blower-door testu a ke kvalitnímu domu. Pro jednoduché a jednoznačné určení vzduchotěsnící vrstvy slouží tzv. pravidlo tužky.

Typy, provádění a ekonomika masivních konstrukčních systémů pro pasivní domy

Možnosti kotvení tepelné izolace

Ideální kotvení je takové, které nevytváří žádné přerušení tepelně izolační obálky a tím systematické tepelné mosty. Schémata představují tři základní typy kotvení:

Autor: Jiří Čech

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. Je však potřeba dodržet některé zásady: Lepit je možné pouze izolace na bázi polystyrenu nebo minerální vaty s kolmým vláknem. Mezi další patří výška objektu do 8 metrů, rovinatost podkladu do 10 mm/2 m, soudržnost podkladu min. 0,2 MPa, čisté zdivo bez prachu a zajištění montážního stavu (teplota, přítlak).

Pokud je i přesto nutné použití mechanického kotvení (např. u vyšších objektů) je vhodné použití hmoždinek s možností zápustné montáže v kombinaci se zátkami z tepelné izolace, zabráníme tím propisování hmoždinek na fasádě.

Autor: Jiří Čech

Pozor i v tomto případě se jedná o bodový tepelný most, který v součtu způsobuje zhoršení ve výši ∆U = 0,01 W/(m2K) což může tvořit až 10 %.

Tipy pro správné zakládání pasivních domů

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.). Existují tři základní možnosti založení pasivního domu s masivní nosnou konstrukcí:

Autor: Jiří Čech

Zajištění kvality na stavbě

Pro dosažení požadované kvality stavby a jednotlivých konstrukcí na stavbě je nutné dodržování jednotlivých technologických předpisů provádění. Především pak správné provedení detailů s ohledem na funkce hydroizolační, tepelněizolační, statické, vzduchotěsné a také koordinace činností na stavbě (návaznosti jednotlivých profesí).

Konkrétně při provádění zdění:

Založení zdiva – přerušení tepelných mostů, tl. lože
Vazba zdiva, návaznost dutin např. u vápenopískových tvárnic
Kotvení a navázání stěn – vazba/páskové kotvy
Ochrana rozestavěné stavby před počasím (mráz, srážky, teplo)
Statika při montážním stádiu u štíhlých stěn
Dílčí práce pro zajištění budoucí vzduchotěsnosti (např. styk stěn)

Ekonomika

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). V rozhodování mají jednoznačnou výhodu štíhlé stěny, protože dům stavíme kvůli užitné ploše a 1 m² podlahové plochy nás stojí kolem 30 000 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. Tyto vícenáklady jsou navíc dnes pokryty dotačním programem Nová zelená úsporám 2015.

Prezentace jednotlivých systémů představovaných na Fóru expertů

Vápenopískové bloky

Jedná se o nejčastěji používanou masivní konstrukci:

bloky 175 mm (alt. 150 mm) + zateplení 280–320 mm
celková tloušťka stěny do 500 mm

Výhody:

objemová hmotnost cca 1800 kg/m3 = vysoká míra akumulace / akustika (útlum hluku)
vysoká pevnost
přesnost tvárnic (tenkovrstvé omítky, lepený ETICS)
rychlost výstavby se strojním zděním
dosažení příznivé hodnoty neprůvzdušnosti

Specifika:

vysoká tepelná vodivost - nutnost oddělovat tepelné mosty
subtilní konstrukce
vedení instalací

Autor: Jiří Čech, Michal Hučík

Montované prefabrikované betonové panely

Prefabrikované betonové panely 120 mm + ETICS 280 – 300 mm

Výhody:

rychlost výstavby / cena
úspora prostoru – minimální tloušťka stěn
tepelná akumulace/ pevnost / akustika (útlum hluku)
přesnost / možnost pohledového betonu
jednoduché a efektní oddělení tepelných mostů
dobrá vzduchotěsnost panelových dílců

Specifika:

dostupnost – potřeba místní betonárky
nutnost řešení instalací mimo nosnou část

Autor: Jiří Čech, Juraj Hazucha

Možnosti užití jednoplášťového zdiva Ytong pro pasivní dům

Dům původně projektovaný se sendvičových zdivem, přeprojektován na jednovrstvé obvodové zdivo Ytong Theta 500mm. Se splněním požadavků pro pasivní domy.

Foto z výstavby objektu:

Systém ztraceného bednění MAXPLUS firmy Asting CZ

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. Zájemci si můžou vybírat ze základních tří variant:

maXplus
maXplus Aku
nový maXplus Aku

MAXPLUS

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. Po zatvrdnutí betonu je stěna připravena pro aplikaci povrchových úprav.

Přednosti varianty

větší izolační možnosti
rozložení tepelné izolace z důvodní snížení požárního zatížení exteriérové strany

MAXPLUS AKU

Systém stěnového ztraceného bednění z tepelné izolace neopor® a cementovláknité desky. Optimální skladba stěny umožňující akumulaci do betonového jádra stěny. Neoporové stěnové díly a cementovláknité desky mají speciální zámkový systém. Spojením neoporových dílů a cementovláknitých desek pomocí rozebíratelných plastových příček se vytvoří ztracené bednění. Následným vyplněním betonovou směsí vzniká monolitické železobetonové jádro. Po zatvrdnutí betonu je stěna připravena pro aplikaci povrchových úprav.

Přednosti varianty

akumulační schopnosti díky železobetonovému jádru a cementovláknité desce

Nový MAXPLUS AKU

Systém stěnového ztraceného bednění z tepelné izolace neopor® a bednící desky (odnímatelná a opakovaně použitelná). Optimální skladba stěny umožňující akumulaci do betonového jádra stěny. Neoporové stěnové díly a bednící desky mají speciální zámkový systém. Spojením neoporových dílů a bednících desek pomocí rozebíratelných plastových propojek se vytvoří bednění. Následným vyplněním betonovou směsí vzniká monolitické železobetonové jádro. Po zatvrdnutí betonu se vnitřní strana odbední a je připravena pro aplikaci povrchových úprav / nebo zůstane jako pohledový beton.

Přednosti této varianty