Jednotliví stavitelia však toto pri návrhu stavby v podstate nepožadujú. Pri návrhu budovy sa plnia len nevyhnutné vlastnosti kladené na stavby vychádzajúce z platnej legislatívy, hlavne pod tlakom mainstreamových médií, šetrenie energií na vykurovanie pri dosiahnutí minimálnej ceny nehnuteľnosti. Samozrejme, má to aj svoje pozitívne stránky, kedy napr. riadne navrhnuté nízkoenergetické či pasívne domy majú parametre vnútorného prostredia – hlavne tepelnovlhkostné – na veľmi dobrej úrovni. Problematika vnútorného prostredia budov je veľmi rozsiahla a multiodborová záležitosť. Tento článok sa venuje základnému popisu ovplyvňovania mikroklímy zvoleným konštrukčným systémom budovy.
Vnútorné prostredie budovy je okrem riadneho návrhu budovy ovplyvnené hlavne parametrami vonkajšieho prostredia, ľudskou činnosťou vo vnútri budovy, konštrukčným systémom a technickým zariadením budovy.
Na úvod je dobré uviesť základné typy mikroklímy budov: tepelno-vlhkostná mikroklíma, svetelné, akustické, odérové, aerosolové, mikrobionálne, toxické, ionizujúce, elektroiontové, elektrostatické, elektromagnetické, psychické.
Konštrukčný systém ovplyvňuje jednotlivé druhy mikroklímy vždy do určitej miery. Obalové konštrukcie oddeľujú vnútorné prostredie od vplyvov vonkajšieho prostredia, vnútorné konštrukcie oddeľujú jednotlivé miestnosti. Jeho časti sú vždy vo veľmi tesnom kontakte (pod povrchovými úpravami) s vnútorným vzduchom. Konštrukčný systém ovplyvňuje hlavne vlhkostnú a akustickú mikroklímu, ktoré každý človek vníma veľmi rýchlo a intenzívne (teplo – chlad, vlhký vzduch – suchý vzduch, ticho – hluk). Konštrukčný systém ovplyvňuje aj ostatné druhy mikroklímy (napr. toxické či elektroióntové), ktoré však človek nedokáže zhodnotiť len za krátku chvíľku, pretože sa negatívne účinky na ľudskom organizme prejavujú dlhodobo a takmer nepozorovateľne, niekedy však vrcholia ťažkým ochorením.
Konštrukčný systém HELUZ a tepelnovlhkostná mikroklíma
Pre tepelnú pohodu užívateľov domu je potrebné zabezpečiť priaznivú kombináciu teploty vzduchu a vnútorných povrchov konštrukcií a tomu zodpovedajúcu vlhkosť vzduchu. Zároveň je potrebné znížiť tepelnú stratu cez vonkajšie steny domu a zabezpečiť stabilný priebeh teplôt vzduchu aj povrchových teplôt konštrukcií počas celého roku.
Na dosiahnutie nízkej energetickej náročnosti domu a dobrej tepelnej pohody je teda vhodné navrhnúť domy s dobrým tepelnoizolačným plášťom budovy a dostatočnou tepelnou akumuláciou vnútorných konštrukcií. Je žiaduce, aby zmeny teplôt vnútorného vzduchu a povrchu konštrukcií boli čo najviac stabilné. Zároveň je vhodné navrhovať tienenie okenných otvorov, aby bola hlavne v lete dosiahnutá dobrá tepelná pohoda. V tab. 1 je porovnanie vlastností obvodových stien rôznych konštrukčných systémov.
Tab. 1: Porovnanie vlastností konštrukcií obvodových stien – tepelnotechnické vlastnosti a plošná hmotnosť konštrukcie, ktoré majú vplyv na tepelnú mikroklímu
| Typ konštrukcie | U – návrhová hodnota súčinitela prestupu tepla [W/(m2.K)] | Hrúbka konštrukcie bez povrchových vrstiev [mm] | Plošná hmotnosť konštrukcie bez povrchových vrstiev [kg/m2] | |||
| HELUZ Family 44 | 0,19 | 100 % | 440 | 100 % | 230 | 100 % |
| HELUZ Family 44 2in1 | 0,14 | 74 % | 440 | 100 % | 230 | 100 % |
| PÓROBETON P2-350 | 0,19 | 100 % | 450 | 102 % | 158 | 68 % |
| PÓROBETON P2-350 | 0,23 | 121 % | 375 | 85 % | 131 | 57 % |
| Obvodová stena ľahkého typu | 0,15 | 79 % | 350 | 80 % | 60 | 26 % |
| Obvodová stena ľahkého typu | 0,18 | 95 % | 300 | 68 % | 50 | 22 % |
| Vápennopieskové murivo tl. 175 mm s ETICS tl. 200 mm | 0,18 | 95 % | 375 | 85 % | 319 | 139 % |
| Vápennopieskové murivo tl. 175 mm s ETICS tl. 260 mm | 0,14 | 74 % | 435 | 99 % | 320 | 139 % |
Jednotlivé prvky konštrukčného systému HELUZ sa vyznačujú dobrými vlastnosťami pre každý typ konštrukcie. Tepelnoizolačné tehly sa používajú na obvodové konštrukcie s požiadavkami na nízky súčiniteľ prestupu tepla. Na vnútornom povrchu obvodových stien sa dosahujú vysoké povrchové teploty, a to ako aj v ploche, tak aj v jednotlivých detailoch kvôli ucelenému systému tehlových blokov, napr. na riešenie detailov okenných otvorov. Vďaka strednej objemovej hmotnosti tehál (cca 700 kg/m3) a nízkej tepelnej vodivosti sa vyznačuje murivo veľmi dobrým teplotným útlmom a fázovým posunom a teda minimálnymi zmenami teplôt vnútorných povrchov od teplotných zmien vonkajšieho vzduchu (počas 24 hodín napr. aj viac než 30 °C) a vonkajšieho povrchu napr. ohriateho od slnečného žiarenia (napr. v lete na 60 °C). Tehly pre vnútorné konštrukcie sa vyznačujú vyššou tepelnou vodivosťou a objemovou hmotnosťou, vďaka čomu majú dobrú tepelnú prijímavosť a tepelnú akumuláciu a tak prispievajú k väčšej tepelnej stabilite vnútorného prostredia. Veľký vplyv na tepelnú stabilitu vnútorného prostredia má použitie ťažkých stropných konštrukcií – stropný systém HELUZ MIAKO alebo systém z keramobetónových panelov HELUZ, ktoré majú plošnú hmotnosť cca 370 kg/m2. V tab. 2 je uvedené porovnanie tepelnoakumulačných vlastností vybraných konštrukčných systémov. Môžeme pozorovať napríklad stavbu z ľahkého konštrukčného systému. Aby táto stavba dosiahla podobných tepelnoakumulačných parametrov ako murovaná stavba zodpovedajúca veľkosti domu HELUZ TRIUMF, museli by sme ju vybaviť obrovským akváriom o objeme vody cca 22 000 litrov, čo zodpovedá veľkosti akvária v tvare kocky so stranou dĺžky 2,8 m!
Tab. 2: Porovnanie tepelnoakumulačných vlastností konštrukčného systému
| Typ konštrukcie | Celková hmotnosť konštrukčného systému zodpovedajúca rozmerom domu HELUZ Triumf [kg] | Energia potrebná na ohriatie konštrukcií o 1 °C | Ekvivalent k množstvu vody potrebnej na ohriatie o 1 °C | |
| HELUZ Family 44 | 126 540 | 100 % | 126 540 000 | 30 273 |
| HELUZ Family 44 2in1 | 126 540 | 100 % | 126 540 000 | 30 273 |
| PÓROBETON P2-350 | 77 683 | 61 % | 77 682 500 | 18 584 |
| PÓROBETON P2-350 | 71 251 | 56 % | 71 251 250 | 17 046 |
| Obvodová stena ľahkého typu | 34 248 | 27 % | 34 247 500 | 8 193 |
| Obvodová stena ľahkého typu | 31 798 | 25 % | 31 797 500 | 7 607 |
| Vápennopieskové murivo tl. 175 mm s ETICS tl. 200 mm | 165 728 | 131 % | 165 727 750 | 39 648 |
| Vápennopieskové murivo tl. 175 mm s ETICS tl. 260 mm | 166 022 | 131 % | 166 021 750 | 39 718 |
Tepelnovlhkostná mikroklíma súvisí aj s mikrobionálnou klímou. Nízke povrchové teploty a vysoká vlhkosť vzduchu alebo stavebných materiálov vedú ku vzniku plesní. V prípade dosiahnutia vysokých povrchových teplôt konštrukcií a optimálnej relatívnej vlhkosti vzduchu sa významne obmedzuje rast plesní a produkcia spórov, ktoré majú negatívny vplyv na ľudské zdravie. Zároveň vyššie pH omietok môže viesť k potlačeniu rastu plesní, vyššími pH sa vyznačujú hlavne vápenné omietky.
Akustická mikroklíma a konštrukčný systém HELUZ
Človek si potrebuje každý deň odpočinúť, znížiť nervovú záťaž. Hlučné prostredie ľudský organizmus nepríjemne zaťažuje a dlhodobé účinky hlučného prostredia vedú k poruchám sluchu a psychickým ochoreniam. Dom z murovacieho systému HELUZ sa vyznačuje dobrými akustickými vlastnosťami. Je potrebné zamedziť prenikanie hluku z vonkajšieho prostredia, obmedziť prenos zvuku vzduchom medzi jednotlivými miestnosťami a tiež potlačiť prenos kročajového zvuku cez stropné konštrukcie. Na komplexné hodnotenie akustického komfortu domu je možné využiť metodiku akustického štítkovania podľa medzinárodnej metodiky COST implementovanej do českých štandardov. Hodnotením akustického štandardu na základe meraní prešiel aj experimentálny pasívny dom HELUZ Triumf. Obvodové konštrukcie domu sú z tehál HELUZ Family 50 2in1, vnútorné nosné konštrukcie sú z tehál HELUZ PLUS 25 a vnútorné priečky sú z tehál HELUZ 11,5. Stropná konštrukcia nad 1.NP je zo systému HELUZ MIAKO a nosná časť strešnej konštrukcie je z keramobetónových panelov HELUZ. Hodnotenie dopadlo s konečným výsledkom zatriedenia objektu B – veľmi tiché prostredie. Toto hodnotenie potvrdzuje vhodnosť tehlového systému na dosiahnutie príjemného akustického komfortu.
Toxická mikroklíma
Z niektorých stavebných materiálov sa môžu uvoľňovať škodlivé látky, ktoré nevidíme a ani necítime. Môžu to byť prchavé látky (označované VOC) najčastejšie z náterových hmôt, z umelých hmôt alebo umelých spojív, najčastejšie sa jedná o aldehydy. Najbežnejším zástupcom týchto látok býva formaldehyd, ktorý sa môže pri bežných teplotách uvoľňovať napr. z lepidiel používaných na glejovanie drevotrieskových (OSB) alebo napr. z minerálnych izolácií či z nábytku. V ČR sa požiadavky na toxické látky riadia príslušnými právnymi predpismi. V súčasnej dobe sa môžeme stretnúť s výrobkami bezformaldehydovými, ktoré sú označované rôznymi „ekologickými” značkami. Napr. vo Francúzsku platí nariadenie o značkovaní vybraných výrobkov s informáciou o množstve prchavých látok.
Tehly sú vyrábané z prírodných materiálov a sú pálené pri cca 900 °C. Takže žiadne prchavé látky neobsahujú. Iné je to pri tehlách plnených izolantom. Napr. pri tehlách HELUZ Family 2in1 plnených expandovaným polystyrénom bola na prvom mieste overovaná zdravotná nezávadnosť, a to Štátnym zdravotným ústavom ČR a tiež rakúskou spoločnosťou zaoberajúcou sa vnútorným prostredím budov InnenRaum. Na základe zistených meraní môžeme konštatovať, že tehly HELUZ Family 2in1 vyhovujú použitiu na konštrukcie vo vnútri budov.
Elektroiontová mikroklíma
Zaujímavou mikroklímou, ktorá ovplyvňuje psychický stav človeka je tzv. elektroinontová alebo elektrónová klíma. Vo vzduchu sa nachádzajú ióny s kladným nábojom a záporným nábojom. Čím viac ióntov so záporným nábojom sa vo vzduchu okolo človeka nachádza, tím je klíma priaznivejšia. Veľké množstvo záporných ióntov je napríklad okolo vodopádov, v lese.
Podľa práce prof. Jokla „Mikroklíma v interiéri budov s rôznou materiálovo-technickou základňou” je preukázateľný optimálny vplyv tehlového muriva na odérovú aj elektroiontovú mikroklímu. Hlavne počet negatívnych ľahkých aeroiontov je vyšší u tehlovej budovy s ľahkým obvodovým plášťom a to rozdielom približne 230 cm cm3 v prospech tehlovej budovy.
Len pripomeňme, že optimálny počet negatívnych aeroiónov v dýchacej zóne človeka je 1250 ± 250 /cm3. Spomínaný rozdiel je teda pomerne značný.
Záver
Konštrukčný systém ovplyvňuje mikroklímu podstatným spôsobom. V súčasnej dobe sa u používaných konštrukčných systémov, hlavne s obvodovým konštrukciami s nízkou hodnotou súčiniteľa prestupu tepla, dosahuje dobrých hodnôt tepelnovlhkostnej mikroklímy. Je potrebné brať vyšší ohľad na ďalšie zložky mikroklímy, ktoré ovplyvňujú pohodu užívania domu a ľudské zdravie v dlhodobom horizonte. Niekedy predstavované moderné konštrukčné systémy ľahkého typu z lepených dosiek, vyplnených izoláciami s formaldehydovými spojivami, nemajú so zdravou mikroklímou veľa spoločného. Murovaný systém z pálených tehál je jedným z najvýhodnejších konštrukčných systémov s výhodnými parametrami nemajúcimi na mikroklímu vo vnútri budov negatívne účinky a preto je medzi ľuďmi dlhodobo tak obľúbený.
