TEPELNÁ TECHNIKA Teplo je život

Transkript

1 Praktická příručka pro navrhování energeticky efektivních staveb TEPELNÁ TECHNIKA Teplo je život

2 KOMPLETNÍ STAVEBNÍ SYSTÉM PRO ENERGETICKY ÚSPORNÉ STAVĚNÍ Stropní dílec Nenosný překlad Střešní dílec Plochý překlad (varianta k nosnému překladu) Tepelněizolační desky Ytong Multipor Ztužující věnec z U-profilů Věncová tvárnice Tvárnice pro vnitřní nosné zdivo Příčkovky Nosný překlad Obloukové segmenty Překlad zhotovený z U-profilů Ytong Obvodové tvárnice Schodiště na míru Tvárnice pro nosné zdivo Ytong/Silka Tvárnice pro vnitřní nosné a akustické zdivo Silka Stropní systém Překlad zhotovený z U-profilů Silka Suché maltové směsi a nářadí

3 Obsah 1. Úvod Tepelná technika O příručce Základní výpočty a veličiny Součinitel tepelné vodivosti λ Součinitel prostupu tepla U Požadavky normy na obvodové konstrukce Obvodové konstrukce Ytong A. Energeticky vyhovující domy B. Energeticky úsporné domy C. Nízkoenergetické domy D. Pasivní domy E. Souhrnný přehled obvodových konstrukcí Ytong Lineární činitel prostupu tepla Ψ Bodový činitel prostupu tepla Χ Kondenzace vodní páry Množství zkondenzované vodní páry Roční bilance vodní páry Hodnocení obvodových konstrukcí Ytong Vnitřní povrchová teplota Energetická náročnost budovy (ENB) Využití výpočtu Výpočet a normy Vzorové výpočty RD Obvodové konstrukce RD Lineární tepelné mosty Popis vzorových staveb RD Bungalov Patrový RD Výpočty Výpočty RD Bungalov Výpočty Patrový RD Vyhodnocení výpočtů Energetický štítek budovy Zařazení budov podle měrné potřeby Posouzení pasivního domu Energetický průkaz Detaily Obsah 3

4 1. Úvod 1.1 Tepelná technika Tepelná technika je pravděpodobně nejdiskutovanějším tématem moderního stavebnictví. Zatímco ještě před 40 lety se tepelně technickými výpočty a stavební fyzikou obecně zabývalo jen několik málo specialistů, dnes se bez znalostí tohoto oboru neobejde prakticky žádný projektant. Pozor! Přísnější zákony Vyžaduje to současná evropská legislativa, která se problematikou energetické optimalizace staveb zabývá stále intenzivněji. Navíc lze i do budoucna očekávat její další zpřísňování v důsledku napjaté globální energetické situace. Náročnější investoři Vyžadují to od projektanta stále častěji také investoři a uživatelé staveb, protože energetická bilance stavby zásadně ovlivňuje její provozní náklady. Téma energeticky úsporných a nízkoenergetických nebo pasivních domů je ústředním tématem většiny odborných diskusí v pozemním stavitelství a lze konstatovat, že je na úrovni staré dobré a známé statiky. Nejde zdaleka jen o úspory energií Tepelná technika ale zdaleka není jen o úsporách energie, jak ji řada laiků i projektantů stále vnímá. Tepelná technika se zabývá také kvalitou vnitřního klimatu stavby, která je pro uživatele staveb velmi důležitá, navíc přímo ovlivňuje zdravotní a hygienické parametry staveb i jejich uživatelů. V důsledku tepelného namáhání stavby dochází v obvodových konstrukcích budov také k řadě stavebně fyzikálních procesů, které přímo ovlivňují jejich životnost a statické působení. Proto je nutné tématu věnovat patřičnou pozornost. Energetické úspory a Ytong Pórobeton Ytong dosahuje jedinečných tepelně izolačních parametrů, díky kterým mají pórobetonové stavby výbornou energetickou bilanci. Dosažení energeticky úsporného nebo nízkoenergetického standardu je velmi jednoduché a nevyžaduje žádná složitá opatření. Konstrukce Ytong přitom mají pozitivní vliv na pohodlí v interiéru a konstrukce splní požadavky norem ve všech stavebně fyzikálních parametrech. 1.2 O příručce Nepřehledné normy Tepelná technika se v minulých letech velmi rychle vyvíjela a řada projektantů se v této problematice dostatečně neorientuje. Legislativní situace v oboru není také nejpřehlednější díky souběhu mnoha evropských a národních norem, které s problematikou souvisí a které se velmi často a rychle mění a novelizují. Proto vznikla tato příručka tepelné techniky, která by měla usnadnit všem odborníkům projektování energeticky úsporných staveb a navrhování vhodných obvodových konstrukcí z pórobetonu Ytong. Rychlé dotazy a odpovědi Komu je určena tato příručka? Tato příručka je prioritně určena projektantům a architektům. Může ale poskytnout řadu praktických rad i poučenému laikovi investorovi, který hledá komplexní informace pro výběr stavebních materiálů a pro energeticky efektivní stavby. Jaký je hlavní cíl brožury? Měla by poskytnout projektantům praktický návod pro návrh energeticky efektivních staveb z pórobetonu Ytong, zejména energeticky úsporných a nízkoenergetických rodinných domů. Příručka nesupluje platné technické normy Úvod 1.1 Tepelná technika

5 Co příručka obsahuje? Příručka obsahuje přehled doporučených konstrukcí Ytong pro obvodové stěny a střešní konstrukce, včetně jejich vlastností a tepelně technického posouzení. Cituje také všechny důležité požadavky současných norem, které by měl projektant při návrhu obytných staveb znát. Cílem příručky je poskytnout uživatelům také jednoduché vodítko k tomu, jak dimenzovat obvodové konstrukce, aby stavba dosáhla potřebné kategorie energetického štítku nebo průkazu stavby. Materiál dále obsahuje vzorové výpočty energetické bilance dvou rozdílných rodinných domů ve třech různých energetických standardech. Tyto výpočty mohou posloužit jako návod pro výpočet energetického štítku a energetického průkazu rodinného domu z pórobetonu. Výpočty a jejich výsledky jasně ukazují, jak ovlivňují energetický standard stavby parametry jednotlivých konstrukcí nebo její tvarová charakteristika. V poslední části najdete také řešení typických stavebních detailů z materiálů Ytong s tepelně technickým posouzením, potřebným pro podrobný výpočet energetické bilance stavby. Pro jaké budovy je brožura určena? Příručka se zaměřuje na budovy určené pro dlouhodobý pobyt lidí. Některá pravidla a údaje lze použít i při návrhu jiných typů budov. Výpočty jsou řešeny výhradně na příkladech rodinných domů. Co příručka neobsahuje? Vzhledem k tomu, že výpočet energetické bilance staveb je podle současných platných norem poměrně složitý a nelze jej realizovat bez výpočetních programů, pouze za pomoci tužky, papírů a kalkulátoru, neobsahuje brožura detailní postup výpočtů. Zaměřuje se spíše na definování okrajových podmínek pro zadání výpočtu, a následně na vyhodnocení výsledků a jejich vzájemné porovnání. Návod na použití Aby příručka nebyla jednolitým nepřehledným textem, podobně jako technické normy, pokusili jsme se text, kromě tradičního dělení do kapitol, rozčlenit navíc do několika linií, které jsou graficky výrazně označeny po stranách hlavního textu pomocí jednoduchých piktogramů. Paragraf takto označené texty zvýrazňují pasáže, ve kterých jsou citovány důležité požadavky nebo pravidla a postupy závazné dle platných norem, zákonů nebo vyhlášek. Pokud čtenář hledá důležité odkazy na tepelně technické normy, může se v textu jednoduše orientovat podle tohoto piktogramu. TIP! Žárovka žárovkou označené bloky textu zvýrazňují praktické tipy a rady, které je dobré znát. Pozor! Vykřičník vykřičník označuje důležité informace, které souvisí s danou problematikou. Kalkulačka symbol kalkulačky označuje drobné výpočty použité v textu. Vzorec důležité vzorce a veličiny jsou v boční liště vzestupně očíslovány, v dalších textech jsou použity číselné odkazy na tyto vzorce. ( Vzorec 1) 1. Úvod 1.2 O příručce 5

6 2. Základní výpočty a veličiny 2.1 Součinitel tepelné vodivosti ( Vzorec 1) λ [W/(m.K)] Součinitel tepelné vodivosti λ je zásadním parametrem stavebních materiálů z hlediska tepelné techniky. Udává schopnost stejnorodého materiálu vést teplo. Izolační schopnosti obvodových konstrukcí tedy přímo závisí na této hodnotě. Čím je λ nižší, tím lépe materiál tepelně izoluje. Výjimečnost pórobetonu Ytong Výjimečnost pórobetonu Ytong spočívá v jedinečné krystalické struktuře materiálu, která obsahuje vysoké množství miniaturních uzavřených vzduchových dutin. Právě díky tomu má Ytong nejvyšší tepelně izolační schopnosti (nejnižší λ) ze všech masivních zdicích materiálů. Ytong dosahuje u nosných tvárnic pro obvodové stěny hodnoty λ = 0,08 W/m.K a u izolačních desek Ytong Multipor dokonce hodnoty λ = 0,045 W/m.K. Jde tedy o materiál, jehož tepelná vodivost je srovnatelná spíše s tepelnými izolacemi jako polystyren nebo minerální vlna, než se zdicími materiály. Tab. 1 Porovnání izolačních schopností různých materiálů Materiál [W/(m.K)] Pěnový polystyren / minerální vlna 0,040 Ytong Multipor 0,045 Ytong Theta 0,080 Pálený blok typu Therm 0,135 Dřevo měkké 0,180 Železobeton 1,580 Žula 3,100 Ocel 50,000 Obr. 1. Porovnání tepelné izolace λ [W/m.K] Ytong Multipor 0,045 0,080 0,085 0,096 Ytong P2 400 Ytong Theta Ytong Lambda jednovrstvé stěny zateplené a sendvičové zdivo tepelné izolace 6 2. Základní výpočty a veličiny 2.1 Součinitel tepelné vodivosti λ

7 Různé třídy pórobetonu Ytong Pórobeton Ytong se vyrábí v různých třídách, které se liší objemovou hmotností, pevností a tepelně izolačními schopnostmi. Proto se různé třídy pórobetonu používají pro různé konstrukční účely. Principiálně platí, že čím nižší objemová hmotnost materiálu, tím je vyšší objem vzduchových pórů a tím vyšší je také izolační schopnost materiálu Ytong. CO ZNAMENÁ OZNAČENÍ PÓROBETONU YTONG? P2-350 Zaručená pevnost v tlaku Objemová hmotnost (kg/m 3 ) Tab. 2 Porovnání různých tříd pórobetonu Ytong Třída pórobetonu 10 DRY * [W/(m.K)] ** [W/(m.K)] Oblast použití Ytong Multipor 0,045 pasivní obvodové stěny, střechy, stropy a podhledy, požární obklady Ytong Theta P1, ,080 0,092 nízkoenergetické obvodové stěny Ytong Lambda P ,085 0,098 energeticky úsporné obvodové stěny Ytong P ,096 0,108 obvodové stěny Ytong P ,120 0,135 příčky, vnitřní stěny Ytong P ,120 0,135 přizdívky, vnitřní nosné stěny, U profily, stropní vložky, věncovky Ytong P3, ,160 0,180 překlady, stropní a střešní panely Ytong P4, ,180 0,203 překlady, stropní a střešní panely λ 10 DRY * součinitel tepelné vodivosti ve vysušeném stavu λ** výpočtová hodnota pro zdivo včetně malty při vlhkosti u = 4,5 % TIP! Vliv vlhkosti S rostoucí vlhkostí pórobetonu jeho izolační schopnosti klesají. Podle normy ČSN EN 1745 se ve výpočtech používá hodnot λ změřených při vlhkosti u = 4,5 %. Tvárnice vystavené přímému působení atmosférické nebo stavební vlhkosti mohou dočasně absorbovat i větší množství vody. Proto je důležité při výstavbě tvárnice i rozestavěné konstrukce chránit proti působení deště, případně nechat zdivo před omítnutím dostatečně vyschnout. Stejné vlastnosti ve všech směrech Obrovskou výhodou pórobetonu Ytong proti jiným zdicím materiálům jsou stejné vlastnosti materiálu ve všech směrech. Vlastnosti zdiva proto nejsou závislé na orientaci tvárnic ve zdivu, usnadňuje to jednoduché řešení řady detailů bez dodatečného zateplení a bez vzniku tepelných mostů. Další výhodou je zpracování materiálu bez zbytečného odpadu. Pozor! 2. Základní výpočty a veličiny 2.1 Součinitel tepelné vodivosti λ 7

8 2.2 Součinitel prostupu tepla U ( Vzorec 2) U [W/(m 2.K)] Součinitel prostupu tepla U je hlavní veličinou pro hodnocení tepelně technických parametrů obvodové obálky stavby. Hodnotí prostup tepla stavebních konstrukcí se započtením k ní přilehlých vzduchových vrstev. Zjednodušeně řešeno U udává, kolik tepla projde jedním čtverečním metrem konstrukce při rozdílu teplot 1 K na vnitřní a vnější straně konstrukce. ( Vzorec 3) U = 1 = 1 R si + R + R se R T Poznámky: R si je odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce je odpor při přestupu tepla na vnější straně konstrukce R se Tab. 3 Rsi Odpor při přestupu tepla na vnitřní straně konstrukce (neuvažujeme, pokud konstrukce přiléhá např. k zemině) R si [W/(m 2.K)] Svislá konstrukce 0,13 Vodorovná konstrukce tepelný tok nahoru 0,10 tepelný tok dolů 0,17 Tab. 4 Rse Odpor při přestupu tepla na vnější straně konstrukce (neuvažujeme, pokud konstrukce přiléhá např. k zemině) R se [W/(m 2.K)] zimní období 0,04 zimní období (nadmořská výška 1000 m. n. m.) 0,03 letní období 0,07 Výpočet součinitele prostupu tepla U pro obvodovou stěnu Skladba stěny: Vnitřní omítka sádrová, tl. 5 mm (λ = 0,47 W/m.K) Stěna z tvárnic Ytong Lambda tl. 375 mm (λ = 0,098 W/m.K) Vnější lehčená omítka tl. 20 mm (λ = 0,37 W/m.K) Vnější šlechtěná minerální omítka tl. 2 mm (λ = 0,57 W/m.K) U = 1 = 1 R si + R + R se R si + Σ d + R se λ U = 1 0,13 + ( 0, , ,02 + 0,002 ) + 0,04 0,47 0,098 0,37 0, Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U

9 U = 1 = 1 0,13 + 3, ,04 4,065. U = 0,246 W/m 2.K = 0,25 W/m 2.K Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti Při přesném výpočtu součinitele prostupu tepla nehomogenní konstrukce, jakou jsou zděné stěny, je nutné uvažovat všechny tepelné vazby a mosty, včetně ložných spár, hmoždinek a podobných detailů. Ty mohou i významně zhoršit hodnotu U, vypočtenou u ideálně homogenní konstrukce. Jejich výpočet je poměrně složitý a čím je geometrie a nepravidelnost stěny větší, tím je složitější a méně přesný. TIP! U Ytongu je vliv spár díky nízké tloušťce ložné spáry, přesným rozměrům a zámkům tvárnic jen minimální. Tento vliv je již zahrnut ve výpočtových hodnotách (ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti λ) uvedených v Tab. 2, na str. 7. Obr. 2. Porovnání páleného a pórobetonového zdiva Zatímco u stěn z pálených tvárnic (obrázek vlevo) odhaluje snímek z termokamery svislé i vodorovné tepelné vazby mezi jednotlivými zdicími prvky, zdivo z Ytongu (obrázek vpravo) je velmi homogenní s minimálním vlivem spár. Nižší povrchová teplota stěny navíc zjevně dokazuje vyšší izolační schopnost pórobetonové stěny (obě stavby se nachází ve stejné ulici a byly snímány za stejných podmínek) Požadavky normy na obvodové konstrukce Požadavky na součinitel prostupu tepla U N jednotlivých obvodových konstrukcí závazně stanovuje norma ČSN A. Požadované a doporučené hodnoty U N pro budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou = 20 C: im Tab. 5 Popis konstrukce Požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla U budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou Θ im = 20 C Střecha plochá a šikmá se sklonem do 45 včetně Strop s podlahou nad venkovním prostorem Strop pod nevytápěnou půdou (se střechou bez tepelné izolace) Stěna vnější vytápěná (vnější vrstvy od vytápění) N20 pro Součinitel prostupu tepla U N20 [W/(m 2.K)] Požadované hodnoty Doporučené hodnoty 0,24 0,16 0,30 0,20 2. Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U 9

10 Tab. 5 Požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla UN20 budovy s převažující návrhovou vnitřní teplotou Θ im = 20 C Stěna vnější lehká 0,30 0,20 Stěna k nevytápěné půdě Střecha strmá se sklonem nad 45 těžká 0,38 0,25 Podlaha a stěna vytápěného prostoru přilehlá k zemině (s výjimkou případů podle poznámky 2) 0,45 0,30 Strop a stěna vnitřní z vytápěného k nevytápěnému prostoru 0,60 0,40 Strop a stěna vnitřní z vytápěného k částečně vytápěnému prostoru Strop a stěna vnější z částečně vytápěného prostoru k venkovnímu prostředí 0,75 0,50 Podlaha a stěna částečně vytápěného prostoru přilehlá k zemině (s výjimkou případů podle poznámky 2) 0,85 0,60 Stěna mezi sousedními budovami Strop mezi prostory s rozdílem teplot do 10 C včetně 1,05 0,70 Stěna mezi prostory s rozdílem teplot do 10 C včetně 1,30 0,90 Strop vnitřní mezi prostory s rozdílem teplot do 5 C včetně 2,2 1,45 Stěna vnitřní mezi prostory s rozdílem teplot do 5 C včetně 2,7 1,80 Okno, dveře a jiná výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše, z vytápěného prostoru do venkovního prostředí (včetně rámu) Jejich kovové rámy přitom musí mít U t 2,0 W/(m 2.K), ostatní rámy těchto výplní otvorů musí mít U t 1,7 W/(m 2.K). 1,7 1,2 Okno, dveře a jiná výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše, z vytápěného do částečně vytápěného prostoru nebo z částečně vytápěného prostoru do venkovního prostředí (včetně rámu) 3,5 2,3 Šikmé střešní okno, světlík a jiná šikmá výplň otvoru se sklonem do 45 z vytápěného prostoru do venkovního prostředí (včetně rámu) Jejich kovové rámy přitom musí mít U t 2,0 W/(m 2.K), ostatní rámy těchto výplní otvorů musí mít U t 1,7 W/(m 2.K). Šikmé střešní okno, světlík a jiná šikmá výplň otvoru se sklonem do 45 z vytápěného do částečně vytápěného prostoru nebo z částečně vytápěného prostoru do venkovního prostředí (včetně rámu) 1,5 1,1 2,6 1,7 Lehký obvodový plášť, hodnocený jako smontovaná sestava včetně nosných prvků s poměrnou plochou průsvitné výplně otvoru f w = A w /A kde A je celková plocha lehkého obvodového pláště (LOP), v m 2, A w je plocha průsvitné výplně otvoru včetně příslušných částí rámu v LOP, v m 2. Rámy LOP by přitom měly mít U t 2,0 W/(m 2.K). f w 0,50 f w > 0,50 0,3 + 1,4. f w 0,7 + 0,6. f w 0,2 + f w Poznámky: Požadované a doporučené hodnoty U N ze vztahů v tabulce 6 se do 0,4 W/(m 2.K) zaokrouhlují na setiny a od 0,4 W/(m 2.K) výše na pět setin. TIP! Hodnoty požadované jsou závazné. Doporučené hodnoty jsou vhodné pro energeticky úsporné stavby. Nízkoenergetické stavby by měly dosahovat cca 2/3 hodnot doporučených. B. Pro ostatní budovy, s relativní vlhkostí vyšší než 60 %, platí vztah: ( Vzorec 4) U N = U N, Θ im Θ im - Θ e kde U N,20 je součinitel prostupu tepla z tabulky 5, ve W/(m 2.K) a kde Θ e je návrhová vnější teplota podle ČSN , ve C Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U

11 2.2.2 Obvodové konstrukce Ytong Jednou z hlavních předností pórobetonu Ytong jsou nadstandardní tepelně izolační schopnosti. Filozofií značky je nabízet zákazníkům jednoduchá funkční řešení, která jim umožní snadnější dosažení vyššího standardu bydlení s minimálními provozními náklady. Energeticky efektivní domy lze s tímto materiálem stavět jednodušeji než u jiných staviv. Se stejnými náklady je tak možné dosáhnout vyššího energetického standardu staveb. Společným jmenovatelem všech doporučovaných systémových řešení je bezchybná funkce obvodových obálek, bez kompromisů a omezení. Předností všech doporučovaných variant je pozitivní vliv na kvalitu mikroklimatu staveb a jejich uživatelský komfort. A. Energeticky vyhovující domy Základní řešení značky Ytong nabízí bezpečné překročení požadavků norem při minimálních nákladech na materiál i na realizaci stavby. Jde o řešení s kvalitním vnitřním klimatem budov a nízkými náklady na vytápění. Obvodové stěny Ytong P2-400 Obvodové stěny se i při tloušťce 375 mm obejdou bez zateplení a přitom téměř o 30 % překročí požadavky normy. Tab. 6 Základní skladba stěny Ytong P2-400 Skladba stěny pro úsporné domy tl. [mm] [kg/m 3 ] μ (u = 4,5 %) [W/(m.K)] sádrová omítka ,47 Ytong P ,108 lehčená jádrová omítka ,37 šlechtěná omítka ,57 celkem tloušťka 402 R T 3,70 (m 2.K)/W U 0,27 W/(m 2.K) B. Energeticky úsporné domy Energeticky úsporný dům má izolační parametry a spotřebu energií na vytápění přibližně o 1/3 lepší, než vyžadují platné normy. Jedná se o standard, který by dnes měl být běžný pro každou novostavbu. V případě konstrukcí značky Ytong lze tohoto standardu dosáhnout bez navýšení rozpočtu stavby. Obvodové stěny Ytong Lambda Díky použití pórobetonu Ytong Lambda se energeticky úsporný dům obejde bez komplikovaného dodatečného zateplení i při malé tloušťce obvodových stěn. Dům si zachovává všechny přednosti tradičních zděných staveb, ale dosahuje izolačních schopností jako zděné domy s dodatečným zateplením. 2. Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U 11

12 Tab. 7 Skladba stěny pro úsporné domy Skladba stěny pro úsporné domy tl. [mm] [kg/m 3 ] μ (u = 4,5 %) [W/(m.K)] sádrová omítka ,47 Ytong Lambda ,098 lehčená jádrová omítka ,37 šlechtěná omítka ,57 celkem tloušťka 402 R T 4,05 (m 2.K)/W U 0,25 W/(m 2.K) Pozor! Difuzně otevřená stěna Obvodová stěna z tvárnic Ytong Lambda je při dodržení doporučené skladby difuzně otevřenou konstrukcí, která objektu umožňuje přirozeně dýchat a tím zaručuje optimální vnitřní klima domu. Aplikace lepidel s vysokým difuzním odporem místo doporučených omítek tuto schopnost významně snižuje. TIP! Minimální náklady Díky výjimečné přesnosti zdění a snadnému tvarování pórobetonu do požadovaných rozměrů, vyniká energeticky úsporná stěna Ytong rychlostí výstavby, což pozitivně ovlivňuje ekonomiku stavby. Rychlost výstavby přitom není na úkor přesnosti a kvality provedení. Jedná se prakticky o jediný zdicí systém, který umožňuje přesné jednoplášťové zdění bez tepelných mostů. [m 2 /h] 2 1,5 1 0,5 0 STAVEBNÍ PRODUKTIVITA jednovrstvé zděné stěny YTONG 300 mm YTONG 375 mm zateplené zdivo YTONG 500 mm ,13 1,79 1,33 tloušťka stěny [mm] Masivní šikmé střechy Ytong Důležitým parametrem tepelného mikroklimatu staveb je vedle zimní tepelné pohody také letní tepelná pohoda staveb. To je velké téma zejména pro podkrovní prostory, které v létě trpí nadměrným přehříváním v důsledku malé tepelné akumulace a nízkého fázového posunu lehkých střešních plášťů. Tradiční krovové konstrukce šikmých střech při dostatečné dimenzi minerálních izolací dosahují potřebného součinitele prostupu tepla U, ale nemají dostatečnou akumulaci. Proto podkroví s lehkými střechami v zimě rychle chladnou a naopak v létě se rychle a často přehřívají. To vyžaduje instalaci energeticky náročnějších systémů vytápění a chlazení pro zajištění komfortního klimatu. TIP! Elegantní řešení celoročního komfortu v podkroví nabízí masivní střecha z pórobetonových střešních dílců Ytong a minerálních izolačních desek Ytong Multipor. Tato konstrukce je velmi jednoduchá a funguje velmi podobně jako homogenní jednovrstvá obvodová stěna Ytong s nadstandardní tepelnou izolací Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U

13 Tab. 8 Skladba masivní střechy pro úsporné domy Skladba masivní střechy pro úsporné domy tl. [mm] [kg/m 3 ] μ (u = 4,5 %) [W/(m.K)] sádrová omítka ,47 Ytong panel P3, ,18 Ytong Multipor ,045 difuzní fólie, provětrávaná mezera, krytina celkem tloušťka (bez krytiny) 465 R T 6,40 (m 2.K)/W U 0,16 W/(m 2.K) C. Nízkoenergetické domy Nízkoenergetický dům má spotřebu energií na vytápění maximálně 50 % ve srovnání s běžným domem splňujícím platné normy. Podle tvarové charakteristiky stavby, použitých dalších konstrukcí a technologií, domy z těchto konstrukcí bezpečně dosahují kategorie B energetického průkazu dle vyhlášky 148/2007. Pozor! Ne každý dům s nízkou spotřebou energií je skutečně nízkoenergetickým domem. Moderní nízkoenergetický dům musí kromě nízké spotřeby energie nabízet také nadstandardní komfort a zdravé vnitřní prostředí. Použití výjimečných materiálů Ytong pro obvodové stěny a střešní konstrukce zaručuje kromě minimální spotřeby energií také výjimečnou kvalitu vnitřního prostředí. Obvodové stěny Ytong Theta Obvodová stěna z tvárnic Ytong Theta tl. 499 mm, bez dodatečného zateplení, dosahuje součinitele prostupu tepla U = 0,18 W/(m 2.K), což překračuje požadavky norem o více než 50 %. Přesné rozměry, snadné řezání a stejné vlastnosti materiálu ve všech směrech umožňují velmi jednoduché a přitom maximálně účinné řešení všech potenciálních tepelných mostů. Ve srovnání s jinými zdicími materiály je dosažení výpočtových hodnot na stavbě skutečně reálné, nikoliv pouze hypotetické. Tab. 9 Skladba stěny pro nízkoenergetické domy Skladba stěny pro nízkoenergetické domy tl. [mm] [kg/m 3 ] μ (u = 4,5 %) [W/(m.K)] sádrová omítka ,47 Ytong Theta ,092 lehčená jádrová omítka ,47 šlechtěná omítka ,57 celkem tloušťka 526 R T 5,65 (m 2.K)/W U 0,18 W/(m 2.K) Pozor! Difuzně otevřená stěna Obvodová stěna z tvárnic Ytong Theta je při dodržení doporučené skladby difuzně otevřenou konstrukcí, která objektu umožňuje přirozeně dýchat a tím zaručuje optimální vnitřní klima domu. Aplikace lepidel s vysokým difuzním odporem, místo doporučených omítek, tuto schopnost významně snižuje. 2. Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U 13

14 Nejdostupnější řešení Jednoduchá technologie a snadné rychlé zdění přináší při realizaci obvodových konstrukcí z tvárnic Ytong Theta významné úspory ve srovnání s vícevrstvými konstrukcemi srovnatelných parametrů. Stěna je navíc mechanicky odolnější než systémy opatřené dodatečným kontaktním zateplením. Snímky z termokamery u realizovaných objektů prokazují, že při kvalitním vyzdění jsou tyto stěny zcela prosty tepelných mostů a vazeb, stejně jako kvalitně provedené silně zateplené konstrukce. TIP! Založení zdarma Podmínkou pro dosažení nízkoenergetického standardu je přesná stavba a zdění bez tepelných mostů. To vyžaduje pečlivé a přesné založení první řady tvárnic na základovou desku. Ytong nabízí zdarma každému svému zákazníkovi i profesionálním realizačním firmám přesné založení rohů v první řadě tvárnic. Masivní nízkoenergetická střecha Dobré izolační schopnosti pórobetonových střešních dílců eliminují tepelné mosty v uložení panelů na obvodové stěny. Tloušťku vrstvy z desek Ytong Multipor lze libovolně měnit dle potřeby objektu. Při větších tloušťkách se může složit ze dvou vrstev, které se k sobě navzájem lepí systémovou difuzně otevřenou maltou Multipor. Stejným způsobem se lepí desky Ytong Multipor také na nosné střešní dílce z pórobetonu. TIP! Velkou výhodou masivních stropů je pevný a únosný podhled, který tvoří přímo pórobeton opa-třený interiérovou omítkou. Zcela odpadá pracná a často chybně realizovaná parotěsná vrstva v podhledu. Vedení elektroinstalací a zavěšení zařizovacích předmětů v pórobetonu je přitom velmi snadné, rychlé a variabilní Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U

15 Tab. 10 Skladba masivní střechy pro nízkoenergetické domy Skladba masivní střechy pro nízkoenergetické domy tl. [mm] [kg/m 3 ] μ (u = 4,5 %) [W/(m.K)] sádrová omítka ,47 Ytong panel P3, ,18 Ytong Multipor ,045 difuzní fólie, provětrávaná mezera, krytina celkem tloušťka (bez krytiny) 545 R T 8,18 (m 2.K)/W U 0,12 W/(m 2.K) D. Pasivní domy Pasivní dům nepotřebuje téměř žádnou energii na své vytápění. Po většinu roku stačí pokrýt minimální tepelné ztráty domu tepelnými zisky, jako je solární energie procházející jižně orientovanými okny, vnitřní zisky od vaření, přípravy TV, svícení a dalších elektrospotřebičů, pohybu osob atd. Zajistit tak nízké tepelné ztráty pomáhá dokonalá obálka budovy bez tepelných mostů a vždy také řízené větrání s rekuperací vzduchu. Díky minimální výměně vzduchu v těchto domech je obzvláště důležitým tématem, které si zaslouží zvláštní pozornost projektantů, problematika vlhkostního mikroklimatu. To je třeba zvažovat již při výběru stavebních materiálů a konstrukčního řešení stavby. TIP! Pasivní dům je jedinou kategorií novostaveb, pro které je možné získat dotace na výstavbu z programu Zelená úsporám. Podkladem pro získání dotace je podrobný tepelně technický výpočet zpracovaný dle normy TNI Ukázku výpočtu najdete v poslední kapitole této příručky. Obvodové stěny Ytong + Ytong Multipor Obvodová stěna pro pasivní domy v sobě kombinuje výhody tradičních jednoplášťových stěn a vícevrstvých superizolačních sendvičů. Nosnou část stěny představuje zdivo z tvárnic Ytong P2-400 tloušťky 300 mm, které je z vnější strany kontaktně obloženo pórobetonovými izolačními deskami Ytong Multipor. Spojením těchto materiálů pomocí lehké difuzně otevřené malty Multipor vzniká unikátní souvrství, které vypadá, a v mnoha směrech funguje, stejně jako homogenní jednovrstvá zděná stěna. Přitom ale dosahuje součinitele prostupu tepla U = 0,13 W/(m 2.K) při celkové tloušťce stěny 514 mm. Tab. 11 Skladba stěny pro pasivní domy Skladba stěny pro pasivní domy tl. [mm] [kg/m 3 ] μ (u = 4,5 %) [W/(m.K)] sádrová omítka ,47 Ytong P ,108 lehká malta Multipor ,18 Ytong Multipor ,045 lehká malta Multipor ,18 šlechtěná minerální omítka ,57 celkem tloušťka 514 R T 7,44 (m 2.K)/W U 0,13 W/(m 2.K) 2. Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U 15

16 Pozor! Bez kondenzace vody Výjimečnost této stěny spočívá v tom, že na rozdíl od všech běžných sendvičů s kontaktním zateplením v této konstrukci nedochází k žádné kondenzaci vodních par. To má pozitivní vliv na izolační schopnosti stěny i na životnost a trvanlivost stěny. Je to důsledek optimální skladby celé stěny a výjimečných vlastností všech komponentů, včetně systémové lehké malty Multipor. Pevná odolná stěna Další velmi praktickou výhodou pasivní stěny Ytong je její vysoká mechanická odolnost z vnější strany. (Při poklepu a mechanickém zatížení se stěna nechová jako zdivo s kontaktním zateplením z minerální vlny nebo EPS, ale podobně jako tradiční omítnutá stěna vyzděná z běžných tvárnic Ytong.) To má samozřejmě pozitivní vliv na životnost a odolnost fasád. Masivní pasivní střecha Masivní střešní konstrukce pasivních domů z Ytongu je prakticky stejná jako skladba obvodových stěn. Nosné konstrukce z pórobetonu tedy na sebe navzájem navazují podobně jako vnější kontaktní vrstva z desek Ytong Multipor. Jedná se o nadstandardní stavební systém bez kompromisů, který ukazuje cestu pro ekologické stavby budoucnosti. Pasivní domy Ytong mají kromě vynikajících tepelně izolačních vlastností také optimální míru tepelné akumulace a tepelné setrvačnosti. To, na rozdíl od lehkých konstrukcí, umožňuje dostatečné využití tepelných zisků, které se mohou akumulovat v konstrukcích. Dostatečná akumulace zabraňuje také přehřívání stavby v letních měsících, které bývá dokonce větším problémem pasivních domů, než jejich vytápění v zimě. Zároveň je ale stavba dostatečně pružná na to, aby i nízkoteplotní otopné systémy s malým výkonem dokázaly pružně regulovat teplotu v interiéru dle potřeby obyvatel domu. Tab. 12 Skladba masivní střechy pro pasivní domy Skladba masivní střechy pro pasivní domy tl. [mm] [kg/m 3 ] μ (u = 4,5 %) [W/(m.K)] sádrová omítka ,47 Ytong panel P3, ,18 Ytong Multipor ,045 difuzní fólie, provětrávaná mezera, krytina Celkem tloušťka (bez krytiny) 625 R T 9,96 (m 2.K)/W U 0,10 W/(m 2.K) E. Souhrnný přehled obvodových konstrukcí Ytong Následující tabulka obsahuje hodnoty součinitele prostupu tepla všech doporučených obvodových konstrukcí Ytong a jejich orientační zatřídění dle kategorií energetického průkazu staveb dle vyhlášky 148/2007. Pozor! Zatřídění konstrukcí je pouze orientační a vyžaduje vždy podrobné posouzení každé stavby. Záleží také na parametrech dalších konstrukcí, jako jsou okna nebo podlahy, na tvarové charakteristice budovy i způsobu větrání a vytápění domu Základní výpočty a veličiny 2.2 Součinitel prostupu tepla U

17 Tab. 13 Obvodové stěny Ytong skladba stěny tloušťka bez omítek (m) celková tloušťka včetně omítek (m) U W/(m 2.K) R (m 2.K)/W zatřídění dle kategorie C B A Ytong P ,375 0,402 0,27 3,70 X Ytong Lambda 0,375 0,402 0,25 4,05 X X Ytong Theta 0,499 0,526 0,18 5,65 X X Ytong P Ytong Multipor 0, ,200 0,514 0,13 7,44 X X Tab. 14 Šikmé střechy Ytong tloušťka zateplení Ytong Multipor tloušťka panelu (m) U [W/(m 2.K)] podle tloušťky zateplení deskami Ytong Multipor (mm) 0,120 0,160 0,200 0,240 0,300 0,340 0,380 0,400 Střešní dílce Ytong P3, ,150 0,22 0,18 0,16 0,13 0,12 0,11 0,10 Střešní dílce Ytong P3, ,200 0,21 0,17 0,15 0,12 0,11 0,10 0,10 Střešní dílce Ytong P3, ,240 0,24 0,2 0,17 0,15 0,12 0,11 0,10 0,10 Střešní dílce Ytong P4, ,200 0,21 0,18 0,15 0,13 0,11 0,10 0,10 Střešní dílce Ytong P4, ,240 0,2 0,17 0,15 0,12 0,11 0,10 0,10 Legenda: Adekvátní konstrukce pro domy kategorie A mimořádně úsporné B úsporné C vyhovující 2.3 Lineární činitel prostupu tepla Ψ [W/(m.K)] ( Vzorec 5) Lineární činitel prostupu tepla Ψ udává vliv liniového tepelného mostu (např. roh dvou stěn, spoj stěny a podlahy nebo stropu, spoj stěny a okenní výplně atd.) na tepelný prostup. Kladné číslo udává, o kolik je vyšší tepelný tok v místě lineárního mostu proti tepelnému toku v běžné ploše konstrukce. Jeho zanedbáním by tedy ve výpočtu měrné potřeby tepla na vytápění došlo ke zkreslení výsledku a podcenění tepelných ztrát. Záporné číslo naopak znamená, že detail dokonce snižuje tepelné ztráty a zlepšuje tím celkovou energetickou bilanci. Pozor! Stanovení lineárních činitelů je nezbytné k podrobnému výpočtu tepelných ztrát obvodovými konstrukcemi. Vliv lineárních tepelných mostů roste s izolačními parametry obvodových konstrukcí. Zejména u nízkoenergetických a pasivních staveb mohou špatně navržené lineární mosty způsobovat podstatnou část celkových tepelných ztrát budovy. Pozor! Kromě toho, že tepelné mosty zvyšují ztráty tepla prostupem, mohou způsobovat i závažné degradace stavebních konstrukcí vlivem kondenzace vodní páry na vnitřním povrchu detailu nebo uvnitř konstrukce. To má za následek další snižování izolačních schopností detailu a jeho okolí, četné destrukce konstrukcí i zhoršení hygieny interiéru. Více v kapitole Základní výpočty a veličiny 2.3 Lineární činitel prostupu tepla Ψ 17

18 Požadavky normy Maximální požadované a doporučené hodnoty Ψ podle ČSN pro budovy s převažující vnitřní teplotou θ im = 20 ºC: Tab. 15 Maximální požadované a doporučené hodnoty Ψ podle ČSN pro budovy s převažující vnitřní teplotou θ im = 20 ºC: Požadované hodnoty Typ lineární tepelné vazby Vnější stěna navazující na další konstrukci s výjimkou výplně otvoru, např. na základ, strop nad nevytápěným prostorem, jinou vnější stěnu, střechu, lodžii či balkon, markýzu či arkýř, vnitřní stěnu a strop (při vnitřní izolaci) aj. Vnější stěna navazující na výplň otvoru, např. na okno, dveře, vrata a část prosklené stěny v parapetu, bočním ostění a v nadpraží Střecha navazující na výplň otvoru, např. střešní okno, světlík, poklop výlezu Doporučené hodnoty Lineární činitel prostupu tepla k, N [W/(m.K)] 0,60 0,20 0,10 0,03 0,30 0,10 U ostatních budov se maximální přípustné hodnoty stanoví dle vztahu: U = Ψ k,n = Ψ k,n,20. e ΔΘ ie Kde: e 1 součinitel typu budovy; stanoví se ze vztahu: e 1 = 20 Θ im ΔΘ ie základní rozdíl teplot vnitřního a venkovního vzduchu, ve ºC, který se stanoví ze vztahu ΔΘ ie = Θ im - Θ ae Θ ae návrhová teplota venkovního vzduchu podle ČSN , ve ºC Požadované a doporučené hodnoty U N se do 0,4 W/(m 2.K) zaokrouhlují na setiny, od 0,4 W/(m 2.K) včetně do 2,0 W/(m 2.K) na pět setin a nad 2,0 W/(m 2.K) včetně na desetiny. Pozor! Požadavky v ČSN :2007 jsou stanoveny pro vnější soustavu rozměrů, proto se musí při hodnocení porovnávat výsledky, které vychází z vnějších rozměrů lineárních mostů! TIP! Nízkoenergetické domy by měly mít tepelné vazby maximálně na úrovni poloviny požadovaných hodnot. Pasivní domy maximálně na úrovni 30 %. Výpočet Výpočtové metody lineárních činitelů prostupu tepla Ψ tepelných vazeb mezi konstrukcemi jsou shrnuty v ČSN V praxi se většinou řeší pomocí speciálních tepelně technických softwarů Základní výpočty a veličiny 2.3 Lineární činitel prostupu tepla Ψ

19 Typické lineární mosty konstrukcí Ytong Lambda a Ytong Theta Tab. 16 Tabulka lineárních mostů Ψi Číslo detailu Název detailu Ytong Lambda tl. 375 mm Ytong Theta tl. 500 mm 2 Zdivo u základu, terén na úrovni podlahy -0,001-0,011 3 Zdivo u základu, terén pod úrovní podlahy -0,055-0,052 4 Francouzské okno nad základem -0,022-0,021 5 Roh zdiva -0,147-0,137 6a 6b Obvodová stěna v místě napojení vnitřní nosné stěny Obvodová stěna v místě napojení vnitřní nosné stěny 0,013 0,016-0,008-0,004 7 Obvodová stěna se svislou šachtou pro kanalizaci 0,033 0,017 8 Ostění -0,009-0,002 9 Parapet 0,023 0, Nadpraží ploché překlady 0,026 0, Nosný překlad stropní dílce 0,053 0, Nosný překlad vložkový strop 0,083 0, Obvodová stěna u pozednice -0,069-0, Štítová stěna -0,112-0, Obvodová stěna a masivní střecha -0,012 0, Obvodová stěna v místě napojení střechy (štít) -0,060-0, Atika nad masivní střechou -0,047-0, Bodový činitel prostupu tepla χ (W/K) ( Vzorec 6) Bodový činitel prostupu tepla Χ udává vliv bodového tepelného mostu (např. prostup sloupů, nosníků a konzol) na plošnou tepelnou propustnost. Platí pro něj podobná pravidla jako pro lineární činitel prostupu tepla Ψ (viz předchozí kapitola). Požadavky normy Maximální požadované a doporučené hodnoty Χ podle ČSN pro budovy s převažující vnitřní teplotou θ im = 20 ºC: Tab. 17 Maximální požadované a doporučené hodnoty Χ podle ČSN pro budovy s převažující vnitřní teplotou θ im = 20 ºC: Požadované hodnoty Typ bodové tepelné vazby Průnik tyčové konstrukce (sloupy, nosníky, konzoly) vnější stěnou, podhledem nebo střechou Doporučené hodnoty Bodový činitel prostupu tepla j, N [W/K] 0,90 0,30 2. Základní výpočty a veličiny 2.4 Bodový činitel prostupu tepla Χ 19

20 U ostatních budov se maximální přípustné hodnoty stanoví dle vztahu: Χ j,n = Χ k,n,20. e ΔΘ ie Kde: e 1 součinitel typu budovy; stanoví se ze vztahu: e 1 = 20 Θ im ΔΘ ie základní rozdíl teplot vnitřního a venkovního vzduchu, ve ºC, který se stanoví ze vztahu ΔΘ ie = Θ im - Θ ae Θ ae návrhová teplota venkovního vzduchu podle ČSN , ve ºC Požadované a doporučené hodnoty U N se do 0,4 W/(m 2.K) zaokrouhlují na setiny, od 0,4 W/(m 2.K) včetně do 2,0 W/(m 2.K) na pět setin a nad 2,0 W/(m 2.K) včetně na desetiny. TIP! Nízkoenergetické domy by měly mít tepelné vazby maximálně na úrovni poloviny požadovaných hodnot. Pasivní domy maximálně na úrovni 30 %. 2.5 Kondenzace vodní páry Za základní veličinu, charakterizující schopnost stavebních materiálů propouštět vodní páru, lze považovat faktor difuzního odporu μ. Jeho hodnota udává, kolikrát je konkrétní stavební materiál méně propustný pro vodní páru než vzduch. Pórobeton Ytong se vyznačuje velmi nízkým difuzním odporem, který umožňuje vyšší prostup vodních par obvodovou stěnou než u difuzně uzavřených materiálů. ( Vzorec 7) μ Ytong = 5-10 Pro výpočty se používá vždy ta z krajních hodnot, která je pro výpočet méně výhodná. Vyvážené souvrství Pro prostup vodní páry stěnou jsou ale důležité vlastnosti všech vrstev stěny, včetně omítek a povrchových úprav. TIP! Všechny vrstvy stěny by měly mít přibližně stejný difuzní odpor μ, případně by difuzní odpor vrstev stěny měl klesat směrem z interiéru do exteriéru tak, aby ve stěně nedocházelo k nadměrné kondenzaci vodní páry Základní výpočty a veličiny 2.5 Kondenzace vodní páry

21 Pozor! Použití disperzních lepidel na vnější povrch jednovrstvých stěn výrazně zvýší difuzní odpor celé stěny a nežádoucí měrou zvýší také množství zkondenzované páry uvnitř stěny. Podobný vliv má na stěnu aplikace kontaktních zateplovacích systémů, které pro lepení a armování používají právě difuzně uzavřená disperzní lepidla (nehledě na vysoký difuzní odpor některých izolačních materiálů) Množství zkondenzované vodní páry M c (kg/m 2.a) ( Vzorec 8) množství vodní páry zkondenzované v konstrukci při normových podmínkách za 1 rok Požadavky norem Norma ČSN stanovuje následující závazná pravidla pro kondenzaci vodních par v obvodových konstrukcích: 1. Stavební konstrukce musí být navrženy tak, aby v nich nedocházelo ke kondenzaci vodní páry, pokud by zkondenzovaná vodní pára mohla ohrozit požadovanou funkci této konstrukce. Ohrožením požadované funkce se obvykle rozumí zkrácení předpokládané životnosti v důsledku kondenzace, snížení vnitřní povrchové teploty vedoucí ke vzniku plísní nebo objemové změny a zvýšení hmotnosti konstrukce nad rámec statických rezerv. Případně zvýšení vlhkosti materiálů na úroveň způsobující jejich degradaci, zejména v případě použití dřeva a materiálů na bázi dřeva. 2. U ostatních konstrukcí platí pro roční množství zkondenzované vodní páry M C M C,N Kde pro jednoplášťové střechy s dřevěnými prvky, pro konstrukce s vnějším tepelně izolačním systémem nebo s difuzně málo propustným vnějším povrchem platí: M C,N = 0,10 kg/(m 2.a) nebo 3 % plošné hmotnosti materiálu (platí nižší z hodnot) a pro ostatní konstrukce platí: M C,N = 0,50 kg/(m 2.a) nebo 5 % plošné hmotnosti materiálu (platí nižší z hodnot) Roční bilance vodní páry M ev (kg/m 2.a) ( Vzorec 9) množství vodní páry vypařené z konstrukce za 1 rok V konstrukcích s připuštěnou kondenzací vodní páry nesmí v celoroční bilanci zkondenzované a vypařené páry zůstat uvnitř konstrukce žádné množství zbytkové zkondenzované páry. Množství vypařené vodní páry tedy musí být vyšší než množství zkondenzované páry. M C M ev 2. Základní výpočty a veličiny 2.5 Kondenzace vodní páry 21

22 TIP! Pokud M C M ev, hovoříme o takzvané aktivní bilanci vodních par. Bilance vodních par se prokazuje výpočtem po měsících podle ČSN EN ISO 13788, podle průměrných měsíčních teplot v konkrétní lokalitě, případně podle ČSN V praxi se pro výpočet používá výpočetních programů, sestavených dle podmínek těchto norem Hodnocení obvodových konstrukcí Ytong Difuzně otevřené stěny Ytong Všechny doporučené obvodové stěny značky Ytong splňují podmínky maximální přípustné kondenzace vodních par M C < 0,50 kg/(m 2.a) i podmínku aktivní roční bilance vodních par. Při výpočtu dle ČSN EN ISO ke kondenzaci ve skladbách nedochází ani u jedné ze stěn. Při výpočtu dle podmínek ČSN dochází u stěn Ytong Lambda a Ytong Theta podobně jako u ostatních jednoplášťových stěn k minimální kondenzaci vodních par. Množství vypařené vodní páry je však mnohonásobně vyšší a v konstrukcích tedy nedochází k hromadění kondenzátu. U vícevrstvé konstrukce z tvárnic Ytong a izolačních desek Ytong Multipor nedochází ke kondenzaci vodních par ani při nejnevýhodnějších návrhových podmínkách. Tím se tato stěna doporučená pro pasivní a nízkoenergetické domy odlišuje od všech běžně používaných sendvičových konstrukcí s kontaktním zateplením z EPS nebo z minerální vlny, v nichž ke kondenzaci vodních par dochází. Tab. 18 Bilance vodní páry u obvodových stěn Ytong Bilance vodní páry Doporučené obvodové tloušťka U dle ČSN dle ČSN EN ISO stěny Ytong (m) [W/(m 2.K)] M c,a M ev M c,a M ev kg/m 2,a kg/m 2,a kg/m 2,a kg/m 2,a Ytong Lambda 375 mm 0,402 0,25 0,105 4,422 nekondenzuje Ytong Theta 500 mm 0,526 0,18 0,052 4,277 nekondenzuje Ytong Multipor mm 0,514 0,13 nekondenzuje! nekondenzuje Hodnocení je provedeno pro obvyklé podmínky v obytných budovách a většině občanských budov, kde je návrhová teplota vnitřního vzduchu θ ai = +21 C, relativní vlhkost vnitřního vzduchu φ i = 50 % a vlhkostní bezpečnostní přirážka Δφ i = 5 %. Rozložení tlaků vodní páry v řezu obvodových stěn Ytong A. Obvodové stěny Ytong Lambda Obr. 3. Výpočet dle ČSN EN ISO Výpočet dle ČSN Základní výpočty a veličiny 2.5 Kondenzace vodní páry

23 B. Obvodové stěny Ytong Theta Obr. 4. Výpočet dle ČSN EN ISO Výpočet dle ČSN C. Obvodové stěny Ytong + Ytong Multipor Obr. 5. Výpočet dle ČSN EN ISO Výpočet dle ČSN Pozor! Obvodová stěna Ytong s izolačními deskami Ytong Multipor je premiantem v kategorii kontaktně zateplených zděných stěn. Ani v extrémních výpočtových podmínkách v této stěně nedochází ke kondenzaci vodních par jako u ostatních kontaktně zateplených systémů. To je zárukou bezchybné funkce systému za všech atmosférických podmínek v průběhu celého roku. Konstrukce je stejně trvanlivá jako tradiční jednovrstvé zdivo, přitom je ale vhodná pro nízkoenergetické a pasivní domy s minimální spotřebou energií. Pro porovnání uvádíme průběh tlaků vodní páry s vyznačeným výskytem kondenzace u zdiva s běžným kontaktním zeteplovacím systémem (ETICS). Na grafu jsou zjevná hned dvě místa kondenzace vodní páry: ve zdivu pod lepicí vrstvou a téměř v celé tloušťce tepelné izolace (v tomto případě se jedná o pálené zdivo tl. 300 mm, zateplené 160 mm izolace z EPS). Výpočet dle ČSN Masivní střecha Ytong Masivní střecha ze střešních dílců Ytong a izolačních desek Ytong Multipor je difuzně otevřenou konstrukcí stejně jako obvodové stěny Ytong. Díky vlastnostem lepicí malty Multipor má celé souvrství prakticky stejný difuzní odpor μ v celém průřezu. TIP! Šikmé střechy Ytong jsou koncipovány jako dvouplášťové s odvětrávanou mezerou nad deskami Ytong Multipor. Pojistná hydroizolace střechy musí být navržena jako kontaktní difuzně otevřená směrem z vnitřní strany. 2. Základní výpočty a veličiny 2.5 Kondenzace vodní páry 23

24 2.6 Vnitřní povrchová teplota ( Vzorec 10) Θ si ( C) Nejnižší vnitřní povrchová teplota obvodových konstrukcí θ si musí být u všech částí stavby vyšší než kritická vnitřní povrchová teplota θ si,cr. Splnění tohoto požadavku brání tomu, aby na vnitřním povrchu docházelo k podmínkám, při kterých může docházet ke kondenzaci vodních par nebo růstu plísní. Jedná se tedy o velmi důležitou podmínku, jejíž splnění má zásadní vliv na životnost obvodových konstrukcí a jejich povrchových úprav i na hygienické parametry interiéru. Kritickými místy z hlediska vnitřní povrchové teploty jsou především tepelné mosty a tepelné vazby mezi obvodovými konstrukcemi. Proto je nutné provést výpočet nejnižší povrchové teploty u všech předvídatelných tepelných mostů a vazeb. Pozor! Kritická vnitřní povrchová teplota si,cr závisí na teplotě vnitřního vzduchu ai a jeho relativní vlhkosti i. Je to taková teplota, při které za daných parametrů nabývá vzduch v těsné blízkosti povrchu kritické hodnoty relativní vlhkosti si,cr = 100 % u výplní stavebních otvorů, a 80 % u ostatních konstrukcí, včetně stěn. Podle ČSN se požadavek na nejnižší vnitřní povrchovou teplotu stanovuje pomocí odvozené veličiny teplotního faktoru vnitřního povrchu f Rsi, který nezávisí na teplotách okolního prostředí. ( Vzorec 11) f Rsi f Rsi,cr + Δf Rsi Kde f Rsi,cr je kritický teplotní faktor vnitřního povrchu Δf Rsi je bezpečnostní přirážka teplotního faktoru V obytných budovách a ve většině občanských budov lze uvažovat relativní vlhkost vnitřního vzduchu φ i = 50 %. Následující tabulky uvádí požadované hodnoty f Rsi,cr při této vlhkosti a při různých návrhových teplotách vnitřního vzduchu a požadované hodnoty bezpečnostní přirážky dle ČSN Tab. 19 Konstrukce Výplň otvoru podle 4.6 Ostatní konstrukce Požadované hodnoty kritického teplotního faktoru vnitřního povrchu f Rsi,cr pro relativní vlhkost vnitřního vzduchu φ i = 50 % Návrhová teplota vnitřního vzduchu Θ ai [ C] Návrhová teplota venkovního vzduchu Θ e [ C] Požadovaný kritický teplotní faktor vnitřního povrchu f Rsi, cr 20 0,675 0,693 0,710 0,725 0, ,682 0,700 0,715 0,730 0, ,689 0,705 0,721 0,734 0, ,776 0,789 0,801 0,811 0, ,781 0,793 0,804 0,814 0, ,786 0,789 0,808 0,817 0, Základní výpočty a veličiny 2.6 Vnitřní povrchová teplota

25 Tab. 20 Požadované hodnoty bezpečnostní přirážky teplotního faktoru Δf Rsi Konstrukce Výplň otvoru podle 4.6 topné těleso pod výplní otvoru Ostatní konstrukce Vytápění s poklesem výsledné teploty Θ v [ C] ΔΘ v < 2 C 2 C ΔΘ v 5 C ΔΘ v > 5 C Bezpečnostní přirážka teplotního faktoru Δf Rsi ano -0,030-0,015 0 ne 0 0,015 0,030 těžká 0 0,015 0,030 lehká 0,015 0,030 0,045 V obytných budovách a ve většině občanských budov lze uvažovat teplotu vnitřního vzduchu θ ai = +21 C a jeho relativní vlhkost φ i = 50 %. Typickým systémem vytápění v praxi je přerušované vytápění s poklesem teplot do 5 C. Na vnitřním povrchu obvodových stěn z tvárnic Ytong v takových případech musí být nejnižší vnitřní povrchové teploty minimálně následující: TIP! Tab. 21 Tabulka Návrhová teplota vnějšího vzduchu θ e ( C) minimální teplotní faktor f Rsi, , , ,819 Hodnocení konstrukčních detailů obvodových stěn Ytong Nejnižší vnitřní povrchové teploty vybraných detailů jsou podrobně uvedeny v poslední kapitole příručky. Uvedené konstrukční detaily byly spočítány metodou dvourozměrného vedení tepla. Při výpočtu vnitřní povrchové teploty se v souladu s ČSN EN ISO uvažuje odpor při přestupu tepla na vnitřní straně R si = 0,25 m 2.K/W, který odpovídá pomalejšímu proudění v mezní vrstvě vzduchu v koutě nebo za nábytkem. Výjimku tvoří výplně otvorů, pro které se pro toto hodnocení uvažuje R si = 0,13 m 2.K/W. Hodnocení je provedeno pro obvyklé podmínky v obytných budovách a ve většině občanských budov, kde je teplota vnitřního vzduchu θ ai = +21 C a jeho relativní vlhkost φ i = 50 %. 2. Základní výpočty a veličiny 2.6 Vnitřní povrchová teplota 25

26 3. Energetická náročnost budovy 3.1 Využití výpočtu Energetická bilance je jednou z hlavních průvodních informací o každé budově. Podrobněji popisuje její kvalitu a řadu užitných vlastností, včetně ekonomické hospodárnosti jejího provozu. Celkové množství energie potřebné pro provoz budovy, při zajištění požadovaných podmínek, se skládá z řady dílčích energetických potřeb, zejména z: energie na vytápění domu, energie na větrání a výměnu vzduchu, energie na chlazení budovy v létě, energie na přípravu teplé vody, energie na provoz technických zařízení budovy, energie pro svícení a provoz ostatních domácích spotřebičů. Pozor! Celková spotřeba energie je tedy u každé budovy závislá na řadě okolností a okrajových podmínek i na individuálním způsobu užívání. Každá výpočetní metoda je zjednodušeným výpočtem, který nemůže zcela přesně postihnout například klimatické výkyvy v různých letech ani individuální chování obyvatel. To má přitom na spotřebu energie budovy významný vliv, zejména u moderních budov s nízkou nebo velmi nízkou spotřebou energie. Výpočet energetické bilance stavby je navíc poměrně složitým úkonem, který přesahuje znalosti z více technických oborů. Přestože se evropské normy snaží sjednotit metodiku výpočtu i jeho okrajové podmínky, je stále možné u stejné stavby dojít použitím různých metod k různým výsledkům. Již dokončené budovy U budov stávajících, již užívaných, je celková spotřeba energií většinou poměrně jednoduše zjistitelná. Problémem většinou bývá složité měření jednotlivých energetických spotřeb a odlišení například spotřeby na větrání, vytápění nebo na provoz spotřebičů, pokud využívají stejný zdroj energie (např. el. energii). Teoretický výpočet u užívaných budov může porovnat hospodárnost objektu se srovnatelnou referenční budovou a pomoci nalézt rezervy ve využívání energetických zdrojů a provozování stavby. Nově projektované stavby U nově projektovaných budov, se výpočet energetické bilance používá jako kvalifikovaná prognóza budoucí energetické náročnosti domu a finanční náročnosti jejího provozu. U plánované budovy je ale řada budoucích údajů a potřebných parametrů neznámá a v čase proměnná. Kromě odhadu budoucí spotřeby výpočet slouží také k energetickému zatřídění projektované budovy a k jejímu porovnání s jinými budovami srovnatelné velikosti a se stejným účelem užívání. A především tak je nutné k výpočtu energetické bilance přistupovat. Proto je potřebné sjednocení výpočetních metod a normové stanovení referenčních podmínek i budoucích okrajových hodnot. TIP! Pouze včasný výpočet energetické bilance, nebo alespoň jeho částí v průběhu projektování stavby, umožní dosáhnout na konci skutečně požadovaného energetického standardu stavby. Včasný výpočet umožní projektantovi změnit parametry použitých materiálů nebo upravit konstrukční systémy a použité materiály tak, aby stavba splnila požadované energetické standardy. 3.2 Výpočet a normy Aby výpočty bilance různých staveb od různých autorů byly vzájemně srovnatelné, je nutné dobře stanovit především široký okruh okrajových podmínek a výpočtové metody. To je také cílem řady nových a novelizovaných evropských a národních technických norem, které jsou ale pro běžného projektanta často velmi složité a poměrně nepřehledné. Vypočítat energetickou náročnost objektu pomocí tužky, papíru a kalkulačky je dnes prakticky nemyslitelné. Proto se v praxi používají různé výpočtové progra Energetická náročnost budovy 3.1 Využití výpočtu