Woodplastic - výrobca kvalitných
WPC terás, plotov a obkladov
vyhľadávanie
Dnes je 23.10.

Tehlové domy ich tradičné a nové hodnoty

Zverejnené: 10. 12. 2015

Tehlové domy lákajú investorov bez ohľadu na ich názorové postoje a hmotné zabezpečenie. To platí u nás, v Rakúsku, Nemecku, Taliansku, Francúzsku, Amerike aj v iných krajinách sveta. Špičková technologická úroveň výroby tehál s tepelnoizolačnými, akustickými a pevnostnými vlastnosťami ponúka materiál pre rýchlu a lacnú výstavbu domov s výbornými až luxusnými parametrami. V našom príspevku sa práve na tieto zameriame.

Obr. 3: Poschodový RD v štádiu hrubej výstavby v Rakúsku po zasiahnutí víchricou. Obvodové murivo pod ľahkou strechou nebolo zakončené stužujúcom vencom.

Kameň a drevo sú asi dva vôbec prvé stavebné materiály v ľudskej histórii, ak samozrejme nepočítame hlinu a blato ako spojivo. Obidva prešli celými ľudskými dejinami až po súčasnosť a je preto logické, že tehla, označovaná ako umelý kameň a drevo sa aj dnes vo výstavbe rôzne dopĺňajú. Zároveň obidva materiály súťažia o väčšiu priazeň investorov a staviteľov. Tento príspevok sa bude týkať tehlových stavieb a ich prípadných kombinácií s drevenými konštrukciami.

Staviame drevostavby na kľúč, ale ja by som si drevostavbu nikdy nevybral,” povedal šéf jednej stavebnej firmy. Nechcel byť menovaný. „Tým nemyslím, že je drevostavba zlá,” dodal. Potom sa reč obrátila na to, že svet je v poriadku, keď na trhu rastú možnosti výberu, teda ponuka a kvalita rôznych stavebných materiálov, bez toho, aby boli niektoré úradne či inak zvýhodňované.

Štatistika

Podľa správy Českej asociácie poisťovní, vyjadrenej graficky na obr. 1, pripadá 26 % poistného plnenia v Českej republike na škody spôsobené víchricou. Správa sa týka roku 2014 a neuvádza škody spôsobené zemetrasením, čo zrejme plynie z toho, že rok 2014 bol seizmicky pokojný. Okrem toho sa vyššia seizmická aktivita týka len štyroch až piatich okresov ČR. Aj keď dlhodobo nevykazujú seizmické udalosti podstatnú časť na grafe škôd, napriek tomu by sme s nimi mali počítať. Z pohľadu stavebného riešenia je možné obidvom týmto živelným katastrofám čeliť rovnako, to znamená priestorovo tuhou a pevnou stavbou.

Pozrime sa na tri najvýznamnejšie vlastnosti stavieb, ktoré úzko súvisia s tým, ako bezpečne a zároveň ako príjemne a pohodlne bývame.

Obr. 1: Podiely poistného plnenia podľa typu živelných katastrof v Českej republike za rok 2014
Obr. 1: Podiely poistného plnenia podľa typu živelných katastrof v Českej republike za rok 2014

Štatistika

Kľúčová vlastnosť – statika – rozhoduje o tom, že dom nespadne alebo sa nepoškodí vo fáze výstavby, počas jeho dlhodobého užívania, ani pri extrémoch počasia či tektonických aktivitách.

Kvalitný dom by mal byť aj dostatočne tuhý, nemal by sa chvieť a mechanicky rezonovať pri chôdzi alebo inej bežnej činnosti. Mal by byť pevný a tuhý aj pri silnom vetre a odolávať aj silnému zemetraseniu. Konkrétne by mal odolávať vetru až do 10. stupňa Beaufortovej stupnice bez vážneho poškodenia či zničenia. Pri zemetrasení by mal odolať až 6. stupňu Richterovej škály. Územie Českej aj Slovenskej republiky je síce seizmicky relatívne kľudné, vyššie seizmické aktivity sú zaznamenané v oblasti historických Sudet, hlavne v oblasti Chebska a Sokolovska a hlavne na východe republiky v oblastiach Ostravy, Karvinska a Těšínska (vid mapa seizmických oblastí na obr. 2). Preto u nás väčšinou zemetrasenie nefiguruje v štatistikách poisťovní, čo však neznamená, že sa v období životnosti budovy nemôže dostaviť...

Obr. 2: Mapa seizmických oblastí Českej a Slovenskej republiky. Krúžkami sú označené mestá nad 50 000 obyvateľov. Zdroj: Geofyzikálny ústav Akadémie vied ČR.
Obr. 2: Mapa seizmických oblastí Českej a Slovenskej republiky. Krúžkami sú označené mestá nad 50 000 obyvateľov. Zdroj: Geofyzikálny ústav Akadémie vied ČR.

Tab. 1: Stupne zemetrasenia a im zodpovedajúca Richterova magnitúda. Prevzaté z Wikipedie.

Stupeň zemetraseniaPopisekRichterova magnitúda Účinky zemetrasenia
1.Nepocítiteľné< 2,0Mikrozemetrasenie, nepocítiteľné.
2.Veľmi malé2,0 až 2,9Väčšinou nepocítiteľné, ale zaznamenateľné.
3.Malé3,0 až 3,9Pocítiteľné, ale nespôsobujúce škody.
4.Slabé4,0 až 4,9Pocítiteľný tras vo vnútri domov, drnčivé zvuky. Významné škody nepravdepodobné.
5.Stredné5,0 až 5,9Môže spôsobiť veľké škody nesprávne postaveným budovám v malej oblasti. Niekedy drobné poničenie aj dobre postavených budov.
6.Silné6,0 až 6,9Môže spôsobiť ničivé škody až do vzdialenosti 100 km.
7.Veľké7,0 až 7,9Môže spôsobiť vážne škody na veľkých oblastiach.
8.Veľmi veľké8,0 až 8,9Môže spôsobiť vážne škody aj vo vzdialenosti stoviek kilometrov.
9.Veľmi veľké9,0 až 9,9Môže spôsobiť vážne škody aj vo vzdialenosti stoviek kilometrov.
10.Masívne> 10,0Nikdy nebolo zaznamenané, možnosť planetárnych škôd.

Vráťme sa k statike. Na obr. 3 vidíme vetrom zbúranú čelnú stenu poschodia tehlovej novostavby. Po prehliadke bolo skonštatované, že obvodové murivo 2. NP nebolo zakončené stužujúcim vencom, ktorý by obvodové steny zviazal a spevnil do staticky celistvej a tuhej konštrukcie. Tým by sa asi predišlo zrúteniu čelnej steny, ktoré mohla naopak podporiť dynamická disharmónia (rozdielnosť kmitov) ľahkej drevenej strechy na jednej strane a tuhé tehlové obvodové steny na druhej. Dobrá správa je, že sa predčasným zrútením asi predišlo oveľa väčšej katastrofe, ktorá hrozila po zabývaní sa v objekte.

Kombinácia ťažkej a ľahkej stavby má svoje pravidlá

Bezpečné riešenie je vyhnúť sa nevhodnej kombinácii ťažkej a ľahkej stavby. To znamená, že na obvodových aj vnútorných tehlových nosných stenách by mal byť zhotovený stužujúci veniec a potom ťažký monolitický strop. Tehlové riešenie stropu predstavuje použitie keramických stropných trámov čiže nosníkov a keramických vložiek typu MIAKO so zmonolitňujúcou nadbetonávkou. Strop a stužujúci veniec je možné realizovať zároveň v jednom stavebnom kroku. Toto riešenie dáva stenám potrebnú záťaž a celej stavbe potom vysokú mechanickú a priestorovú tuhosť, ktorá zabezpečí jej odolnosť voči vetru a zemetraseniu. Až potom je možné aplikovať ľahkú drevenú strechu (s tepelnou izoláciou), ktorú je možné pevne, bezpečne a hlavne stabilne ukotviť k ťažkému stropu.

Tepelná ochrana

Zatiaľ čo význam statiky je existenčný, tepelná ochrana domu ovplyvňuje len výdaje na vykurovanie a chladenie. Jej ďalšie „velké” úlohy sú – záchrana planéty pred zmenami klímy, pred vyčerpaním zdrojov, preľudnením atď. Preto tepelná ochrana je len obsahovo prázdna bublina, ktorá sa tvári „vedecky”. Tehlové stavby bývajú pre relatívnu jednoduchosť, trvanlivosť a dlhú životnosť často ohľaduplnejšie k prírode a energetickým zdrojom, než komplikované ľahké drevostavby.

Tehliari myslia aj na investorov, ktorí nechcú plytvať energiou na vykurovanie. Aby sa pridržali tradičnej a veľmi vyhľadávanej výhode, ktorú majú tehly a to rýchleho a lacného jednovrstvového murovania, vyvinuli tepelnoizolačné tehly s integrovanou izoláciou. V jednom technologickom kroku sa tak rieši murovanie obvodových stien aj tepelná izolácia. Jedná sa pritom o veľmi účinnú a hlavne trvanlivú izoláciu: moderný jednovrstvový tehlový dom izoluje niekedy viac, než pasívna drevostavba alebo pasívny dom z bežných tehál zateplený vrstvami izolácie.

Tento koncept umožňuje ísť aj ďalej a postaviť energeticky sebestačný dom, ktorý môže aj nemusí byť pasívny, ale tak či tak ho hodnotami prekonáva: neprodukuje žiadne emisie CO2, NOx atď., diaľkovú energetickú prípojku využíva len ako zálohu a majiteľom ponúka vysokú mieru energetickej nezávislosti a slobody. To je aktívny smer výstavby, ktorému ľudia rozumejú a stále častejšie sa po tejto ceste uberajú [1].

Tepelná akumulácia a teplotná zotrvačnosť

Obidve tieto dôležité vlastnosti sú pre tehlové stavby typické a zabezpečujú tak stabilitu vnútornej teploty. Teda to, že sa denné zmeny vonkajšej teploty prejavujú na vnútornej pobytovej teplote len málo, alebo takmer vôbec. Inými slovami: keď je vonku dlhodobá priemerná teplota dajme tomu 23 °C (zahŕňajúca či už teplé dni, tak aj studené noci), tak sa približne na tejto hodnote udržiava aj celodenná vnútorná teplota v nevykurovanom tehlovom dome. Zmyslom vysokej tepelnej akumulácie stien a stropov je, že nie je potrebné spustiť vykurovaciu sústavu vždy, keď napr. ráno klesne vonkajšia teplota. A ani chladiť, keď poobede naopak stúpne.

Vonkajšie teploty vzduchu verzus vonkajšie povrchové teploty

Normované stavebné výpočty, na ktoré sa odvolávajú zákon a vyhlášky, podľa ktorých sa stanoví preukaz energetickej náročnosti budovy (PENB) a tzv. potreba tepla na vykurovanie pomocou dennostupňovej metódy, počítajú len s vonkajšími dennými priemernými teplotami vzduchu a limitnou návrhovou zimnou teplotou vzduchu. V danom mieste ČR je dajme tomu návrhová vonkajšia teplota vzduchu –12 °C a v daný deň (napr. 20. januára) priemerná denná teplota vzduchu –1,5 °C. Z prvej teploty výpočtár odvodí výkon vykurovacej sústavy a druhé číslo mu slúži k odhadu tepelných strát domu pre daný deň. Celoročné tepelné straty sa potom stanovia ako súčet tepelných strát zo všetkých dní vykurovacej sezóny. Naopak letné prehrievanie, hlavne podkrovných miestností, sa nerieši s odkazom na silnú tepelnú izoláciu, ktorá teplo zvonku „nevpustí” dovnútra.

Tento prístup nie je rozumný v tom, že ráta len s teplotami vzduchu, ale zabúda na to, že je teplo medzi plášťom budovy a vonkajším prostredím zdieľané tiež sálaním.

Sálanie spôsobí, že skutočné vonkajšie povrchové teploty stien a hlavne strechy sa môžu na oslnených miestach vyšplhať o niekoľko desiatok °C nad teplotu vzduchu. A naopak, za jasných nocí, môžu o 10 aj viac stupňov klesnúť. To podstatne zmení skutočné tepelné straty či zisky oproti výpočtu, ktorý sa vzťahuje len k teplote vonkajšieho vzduchu a neuvažuje so skutočnými povrchovými teplotami. Ukážme si to napríklad na streche, ktorá je na úrovni odporúčanej hodnoty súčiniteľa prestupu tepla 0,16 W/(m2K):

a) Zníženie povrchovej teploty strechy o 10 °C oproti teplote vzduchu 5 °C za jasnej noci na jeseň či koncom zimy vyvolá zvýšenie tepelných strát strechou, ktorá zodpovedá zhoršeniu uvedeného súčiniteľa prestupu tepla na nevyhovujúcu hodnotu 0,27 W/(m2K). Pritom uvažujeme s minimálnou vnútornou teplotou 20 °C.

b) V lete pri teplote vzduchu 30 °C, kedy slnko rozpáli strechu na bežných 60 °C, dosahujú tepelné zisky takej úrovne, že to zodpovedá zhoršeniu uvedeného súčiniteľa prestupu tepla na celkom nevyhovujúcu hodnotu 1,76 W/(m2K). Pritom uvažujeme s maximálnou normovou vnútornou teplotou 27 °C.

Ak poznáme súčiniteľ prestupu tepla strechou alebo stenou U,vnútornú teplotu tI, vonkajšiu teplotu tEa vonkajšiu povrchovú teplotu strechy alebo stenyy tEP, budú sa obidve správať tak, ako by mali súčiniteľ prestupu tepla

Prehrievanie striech

Strecha je v zime najvýdatnejším zdrojom ochladenia a v lete naopak až extrémneho prehrievania podkrovných priestorov. Tým, že je orientovaná k nebu, sála na jej plochy počas dňa takmer kolmo slnko. Naopak v noci je vystavená chladnej až mrazivej oblohe (radiačné teploty jasnej oblohy sú v zime až –60 °C, v lete okolo 0 °C). Asi preto predkovia intuitívne málokedy využívali podkrovia k bývaniu, ale skôr k skladovaniu sena, ktoré v zime slúžilo aj ako izolácia. Dôvodom tohto nevyhovujúceho účinkovania je, ako sme ukázali, že sa nedá spoľahnúť na akokoľvek dobrý súčiniteľ U. Dokonca aj strecha s odporúčaným súčiniteľom prestupu tepla pre pasívne domy U = 0,07 W/(m2K) účinkuje nevyhovujúcim spôsobom, tzn. s UEF = 0,77 W/(m2K), ak je rozpálená na 60 °C, a kedy, podľa normy sa dosadzuje teplota vzduchu 30 °C.

Strechy navyše väčšinou bývajú riešené ako ľahké s malou tepelnou kapacitou, takže sa na rozdiel od ťažkých stien a stropov rýchlo prehrejú. Prehriatím sa ale znižuje ich izolačná účinnosť podľa tab. 2. Príčinou je rast vlastnej tepelnej vodivosti vzduchu a ďalej aj sálavých tokov vo vzdušných tepelných izoláciách.

Tab. 2: Závislosť skutočných hodnôt súčiniteľa prestupu tepla U vo W/(m2 K) pre vybrané prípady teplotných rozdielov pre bežný fasádny penový polystyrén.

Výpočtová hodnota U ve W/(m2 K)U = 0,24 (požiadavka)U = 0,16 (odporúčanie)U = 0,11 (požiadavka DP)U = 0,07 (odporúčanie PD)
Skutočná hodnota pre rozdiel teplôt <−15; 20>0,2300,1540,1060,067
Skutočná hodnota pre rozdiel teplôt <27; 30>0,2640,1760,1220,077
Skutočná hodnota pre rozdiel teplôt <27; 60>0,2850,1910,1320,088
U z tab. 2 pre prehriatu izoláciu, potom výpočtová strecha na úrovni pasívneho odporúčania U = 0,07 W/(m2K) účinkuje spôsobom UEF = 0,968 W/(m2K), ak je krytina rozpálená na 60 °C, a kedy ako hovorí norma, sa dosahuje len teplota vzduchu 30 °C. Nie je potrebné diskutovať o nesúlade normového výpočtu s realitou.

Bungalovy a klasické vidiecke domy

Bungalov má podľa Wikipedie pôvod v koloniálnom Bengálsku, kde boli pre Britov upravované miestne ľahké vzdušné drevené obytné stavby (bangla, bangala) s mierne sklonenou strechou (z palmových listov) a doplnené vplyvmi tradičnej anglickej vidieckej architektúry aj ďalšími prvkami – vstupnou halu, pôvodom z Perzie. Raný bungalov sa skladal z jedálne, spálne, kuchyne a kúpeľne okolo centrálneho obývacieho priestoru. Bungalov sa masívne rozšíril na prelome 19. a 20. storočia v USA a neskôr aj inde.

Bungalovy sa zabývali takisto v Českej republike aj u nás a z dôvodu silnej českej tehliarskej tradície sú väčšinou poňaté ako ťažké tehlové stavby. Z pohľadu statiky, ako už bolo spomenuté, je vhodné murovaný bungalov zavŕšiť ťažkým keramickým stropom a získať tak tuhú a pevnú „škatuľu” odolnú voči víchrici alebo zemetraseniu.

Toto riešenie je vhodné aj z pohľadu tepelnej ochrany a to či už pred chladom v zime, tak aj pred horkom v lete. Ľahký strop zo zbíjaných väzníkov so sadrokartónovým podhľadom nie je vhodné urýchliť. Strecha bungalovu máva v porovnaní s obvodovými stenami veľkú, často veľmi dominantnú plochu a je navyše tepelne oveľa exponovanejšia, než obvodové steny pod strešnými presahmi. Cez ľahkú strechu a následne aj ľahký strop by do obytného prízemia bungalovu ľahko vstupovali extrémne letné teploty.

Naopak rozľahlá strecha bungalovu, orientovaná k chladnej oblohe pri letnej sálavej teplote cca 0 °C, je hlboko po západe slnka najviac ochladzovaná.

Preto by podkrovné priestory bungalovu s ľahkou strechou mali slúžiť len ku krátkemu, príležitostnému pobytu a mali by byť od obytného prízemia oddelené ťažkým tuhým stropom.

Pri dlhotrvajúcich horúčavách sa postupne prehrejú aj tehlové stavby, aj keď oveľa neskôr, ako ľahké.

Literatúra a zdroje:

[1] Hejhálek, J.: Perspektivy moderních cihlových domů, Stavebnictví a interiér 8/2015, str. 57, www.stavebnictvi3000.cz.

Autor: RNDr. Jiří Hejhálek
Foto: Archív redakce

Tématické odbory

reklama

Nové

Neunaviteľný pomocník pri práci – predstavujeme vám rýchlobežné fóliové brány

Neunaviteľný pomocník pri práci – predstavujeme vám rýchlobežné fóliové brány

Zverejnené 20.10. Riešite vo vašej firme problém s častým vozením výrobkov a prechádzaním cez klasické dvere, ktoré je treba neustále otvárať a za sebou zatvárať? Tak by ste mali vedieť o rýchlobežných fóliových bránach Minirol na elektrické ovládanie, ktoré vám… ísť na článok

Zo svojich nových terás vidí rodina v Lelekoviciach ďaleko do údolia

Zo svojich nových terás vidí rodina v Lelekoviciach ďaleko do údolia

Zverejnené 19.10. Dom, záhrada, bazén, terasa – v jednoduchosti je krása. Svoje o tom vedia aj majitelia parcely v Lelekoviciach pri Brne, ktorí si podľa tejto jednoduchej poučky postavili dom, navrhli záhradu a naplánovali stavbu bezúdržbových terás WoodPlastic®. ísť na článok

Nová akustická doska Knauf

Nová akustická doska Knauf

Aktualizované 18.10. Akustické dosky Knauf si za dobu svojej existencie získali značnú priazeň projektantov, o čom svedčí množstvo realizovaných projektov. Teraz prichádza Knauf s ďalšou, v poradí štvrtou akustickou doskou BLUE AKUSTIK, ktorá dopĺňa ponuku týchto… ísť na článok

reklama