A porovnanie rôznych skladieb v prílohe…
IDEÁLNY STAVEBNÝ MATERIÁL – Zlatý grál projektantov
Dnešný pohľad na pasívne rodinné domy sa extrémne vzdialil pod pôvodnej myšlienke „vyslovenej“ v roku 1992 Prof. Feistom. Jeho zásady ktoré stanovil:
– merné potrebné teplo pre vykurovanie najviac 15kWh/m2.a
– merná potrebná energia pre chladenie najviac 15kWh/m2.a
– a celková spotreba energie za rok najviac 120kWh/m2
prof. Feist poistil tým, že stanovil štvrtú podmienku ktorou chcel dosiahnúť skutočnú kvalitu stavby a tou je:
– tesnosť stavby najviac n5<50/h
Vtedy však netušil, že slovo „pasívny“ sa úplne odkloní ďalšou úpravou normy až natoľko, že z „pasívneho domu“ sa stane „aktívny dom“ prepchatý aktívnymi prvkami akými sú:
– tepelné čerpadlá
– fotovoltické elektrárne
– rekuperácie
– klimatizácie
– a podobne…
Pôvodná myšlienka, navrhovať stavby tak aby zvolené kritériá donútili projektantov uvažovať iba nad pasívnymi zdrojmi a úsporami energií bola skutočne veľmi dobrá a mala podľa mňa šancu zmeniť Zem na tzv. Lepšie miesto pre život… ako sa dnes moderne hovorí.
Prof. Feist však svoj plán nedomyslel v tom, že si neuvedomil vynaliezavosť ľudí a ich absolútne nepochopenie jeho niekoľko ročného snaženia a výskumu. Dnes by som mu odporučil pridať ku svojim kritériám ešte jednu základnú požiadavku, a tou by mal byť určitý stupeň využívania pasívnych prvkov. Ale iba pri nich by to neskončilo, lebo aj toto kritérium by marketingoví mágovia určite prelomili pre svoje zisky.
Preto som sa rozhodol stanoviť nové kritériá
pre návrh pasívnych domov a podmienka pasívnosti stavby je Prvým kritériom mojich podmienok.
Tento pojem som si zvolil nakoľko nepoznám iný odborný termín ktorý by vyjadroval čo touto podmienkou sledujem. Ak však existuje iný názov rád ho prijmem a osvojím si ho.
Pre návrh konštrukcií som z praxe a meraní stanovil nasledovné kritériá:
1. Stupeň využívania pasívnych prvkov na viac ako 90%
2. Pravidlo 10-20-30
3. Zásada životnosti 70 rokov
4. Návratnosť investície do 7 rokov
Add. 1
IDE O NAJZÁKLADNEJŠIE PRAVIDLO ZO VŠETKÝCH PRAVIDIEL NIŽŠIE SPOMENUTÝCH.
Stupeň využívania pasívnych prvkov hovorí v skratke o tom, že stavba je finančne rentabilná vtedy ak energia ktorú získame do domácnosti pasívnym spôsobom tvorí viac ako 90% energie stratovej. V príklade to znamená to, že ak má stavba energetickú stratu (bez ziskov) povedzme 10.000kWh/rok, a pasívnym spôsobom vieme získať aspoň 9.000kWh v náš prospech, tak stavbu môžeme považovať za finančne rentabilnú.
Add 2.
Pravidlo 10-20-30 hovorí o kvalite konštrukcie z hľadiska tepelnej pohody v stavbe, potenciálneho plesnenia, a spotreby energií súčasne. Toto kritérium neposudzuje stavbu v ustálenom stave ako to robia zákonne záväzné normy, ale hodnotí stavbu v istých časových okamihoch za pôsobenia extrémnych situácií hlavne teplôt a vlhkostí.
Pravidlo 10 je pravidlo, o tom že stena stavby by mala mať tepelný odpor najmenej 10m2.K/W, a strecha aspoň 20.
Pravidlo 20 hovorí o tom že časová odolnosť stavby pred letným slnkom v najteplejších dňoch by mala byť viac ako 20 hodín.
Pravidlo 30 hovorí o tom že časová odolnosť stavby pred zimným chladom v najchladnejších dňoch roka by mala byť viac ako 30 dní.
Add 3.
Zásada životnosti 70 rokov hovorí o tom, že stavbu je nutné navrhnúť a skonštruovať tak aby schopnosť stavbu plnohodnotne užívať bola dlhšia ako 70 rokov. ZA predpokladu, že veríme výrobcom materiálov a statikom, že to čo deklarujú je pravda, potom musíme zabezpečiť také podmienky v konštrukciách aby nedochádzalo k zmenám vlastností, s ktorými výrobcovia a statici pri návrhu konštrukcií počítali. Základným a najvážnejším problémom v stavebníctve pri zmene vlastností materiálov je vlhkosť, ktorú je nutné obmedziť na nulu!
Add 4.
Kritériu návratnosti investície súvisí s celkovou logikou pri výstavbe ktorá hovorí: postavme stavbu s dokonalými parametrami a za čo najnižšiu cenu. Preto toto kritérium je nutné taktiež vyšetrovať pri návrhu stavby.
Dodržanie všetkých kritérií je predmetom dlhodobej komunikácie s investorom ktorej výsledkom je detailná analýza situácie, na základe ktorej je možné vykonať adekvátny návrh konštrukcie. Čiže návrh konštrukcie súvisí priamo s tým ako detailne investor popíše stavbu a účel jej využívania v čase.
A potom platí veta že: NA KAŽDÚ ANALÝZU EXISTUJE IBA JEDNO MOŽNÉ RIEŠENIE.
1. Kritérium-
Stupeň využívania pasívnych prvkov na viac ako 90%.
Táto podmienka hovorí o hodnotení stavby z hľadiska jej „pasívnosti“. Pasívnosťou v tomto kontexte myslím:
– pasívnu ochranu stavby
….pred „teplom a chladom“
– recykláciu energie
…formou rekuperácie, alebo recyklácie odpadovej energie
– pasívne zisky energie
…zo slnka, vzduchu, zeme a iné
A vzájomný výsledný pomer medzi nimi.
PODMIENKY 1. KRITÉRIA:
1. pomer pasívnych energetických ziskov stavby ku energetickej strate stavby musí byť viac ako 90%
Táto definícia 1. kritéria v hrubom ponímaní znamená, že ak porovnáme brutto tepelnú stratu stavby, teda tepelnú stratu stavby bez tepelných ziskov, a porovnáme ju s pasívnymi tepelnými ziskami, tak pomer musí byť viac ako 90%.
A=Qstraty/Qzisky>0,9
Qstraty – sem patria straty:
– energetická strata stavby vedením, prúdením(vetraním napríklad) a žiarením tepla
– energetické straty spotrebičov vo vyšetrovanom časovom období
Qzisky – sem patria energetické zisky:
– cez okná od slnka
– od zeme (napríklad od zemného výmenníka tepla pri ohreve alebo ochladzovaní vzduchu)
– od pozitívneho žiarenia predmetov (nie kúrenie!)
– od osôb
– od odpadového tepla spotrebičov (napríklad plynový varič vyžaruje teplo)
– a podobne
Pasívny ochrana stavby.
Do pasívnej ochrany stavby patria pasívne ochranné prvky ktoré chránia stavbu pred únikmi tepla vedením, žiarením a prúdením tepla.
Sú to hlavne:
– tepelné izolácie
ktoré chránia stavbu pred únikmi tepla vedením,
– reflexné fólie (ε<O,1)
ktoré chránia stavbu pred stratou tepla žiarením,
– vzduchotesné a parotesné fólie
ktoré chránia stavbu pred stratou tepla prúdením pary a vzduchu
V tejto časti uvediem aj príklady. Existujú aktívne spôsoby ochrany stavby pred chladom. Ide povedzme o tzv. vykurovanie v stenách stavby, kde zohriatim steny vytvárame rôzne deje od zmeny mernej tepelnej kapacity, cez zmenu tepelnej vodivosti až po skutočnú tepelnú bariéru. Systém „vyhrievaných“ stien je možné použiť aj do stien ktoré nie sú nijako pasívne chránené tepelnou izoláciou a aj napriek tomu dosiahneme v interiéri príjemné „teplo“. Len pre zaujímavosť, podobný princíp využívajú niekedy aj podlahové vykurovania. O aktívnosti tohto technického riešenia hovoríme vtedy ak energetická strata prevýši energetický zisk pre domácnosť, čiže ak toto vykurovanie viac energie stráca do exteriéru stavby ako do jej vnútra /do domácnosti/.
Tu by sme si mohli vysvetliť kedy kúrenie môžeme alebo nemôžeme považovať za prínosné o čom budeme hovoriť v ďalšom texte.
Recyklácia energie.
Už zo samotného názvu vidíme, že ide o opätovné využitie odpadovej energie. Dnes najčastejšie využívame odpadovú energiu v ventiláciách s rekuperáciou odpadového vzduchu. Avšak tu by som sa zastavil a vysvetlil by som v praxi ako hodnotíme stupeň sebestačnosti, nakoľko tzv. „rekuperácia“ využíva aj aktívne prvky, ktorými sú ventilátory, čiže je namieste otázka či ide o pasívny spôsob alebo aktívny. Odpoveď je taká, že ide o kombináciu a my musíme určiť pomer medzi pasívnym spôsobom a aktívnym prínosom ventilátorov.
Ak by sme povedzme solárnym komínom (vysoký čierny komín) ktorý je zohrievaný slnkom vytvorili prúdenie vzduchu z interiéru do exteriéru, tak by sme logicky ventilátory nepoužívali a systém by bol výslovne pasívny na 100%.
Z podhľadu prvého kritéria, je teda tzv. rekuperácia aktívny prvok s istým stupňom účinnosti.
Recyklácia sa v praxi využíva v týchto situáciách:
– rekuperácia odpadového vzduchu (tzv. rekuperácie)
– rekuperácia odpadovej teplej vody (umývačky riadu a pod.)
– rekuperácia odpadového tepla z vykurovania („vyhrievanie“ napríklad garáže odpadovým teplom domu prechádzajúce cez stenu, alebo odpadové teplo z bojlera a pod.)
– iné
Pasívne zisky energie
V praxi energiu pre domácnosť získavame hlavne aktívnou formou. Ide o:
– elektrickú energiu od elektrární
– tepelnú energiu zo spaľovania
– mechanickú energiu z kombinácie rôznych aktívnych zdrojov
– a podobne.
Ale už aj dnes vieme veľmi efektívne získavať energiu pasívnym spôsobom napríklad:
– teplo zo slnka ktoré sa do domácnosti dostane cez sklá okien
– tienením stavby stromami
– ochladzovaním alebo zohrievaním fasády predsadenou ochrannou vrstvou fasády
– tzv. „samotiažový“ pohon vody vo vykurovacom vodnom okruhu
– a iné
Stupeň využívania pasívnych prvkov v praxi znamená, že ak napríklad na kúrenie použijeme aktívny prvok, čo vykurovacia sústava určite je, tak v tomto prípade máme stupeň využitia pasívnych prvkov na kúrenie = 0%.
Ak ale kúrenie doplníme pasívnym ohrevom stavby tak sa tieto dve technológie navzájom vyrušia a my sme si mohli stavbu hodnotiť ako vhodnú.
Ako pasívny prvok môže byť pri vyhrievaní stavby napríklad „dom v sklenníku“. Skleník dodáva okoliu stavby počas dňa teplo ktoré zdvihne výpočtovú vonkajšiu teplotu pri posudzovaní spotreby energií a výsledok bude priaznivejší.
Takéto stavby sú u nás vzhľadom na sneh opäť nenávratné, ale uvádzam to iba ako príklad.
Záver k 1. kritériu:
Čiže ako je uvedené v príklade vyššie, tak napríklad pri využívaní elektrického ohrevu TUV by sme napríklad mohli rekuperovať teplo z odpadovej vody nazad na predohrev novej vody ktorú čerpáme z vodární, alebo zo studne, prípadne ak použijeme práčku na pranie tak okrem využitia tepla z odpoadovej vody môžeme použiť aj vodu predhriatu na napúšťanie práčky a rekuperujeme 2x.
Ak však v dome použijeme iba surový aktívny ohrev TUV a nijako sa nesnažíme spotrebu energie znížiť nejakým pasívnym spôsobom, tak svoju stavbu určite nemôžeme nazvať stavbou pasívnou podľa tejto metodiky.
2. Kritérium –
Pravidlo 10-20-30 a (400)
Toto kritérium je úplne nové a do dnes sa nim komerčne nikto komplexne nezaoberal. Kritérium skúma kvalitu stavebnej konštrukcie z hľadiska tepelnej pohody domácnosti stavby v lete aj v zime čo nie je možné dosiahnuť iba kritériami vyslovenými v PHPP. V poslednej časti textu uvidíme rozdiely v zdanlivo rovnakých konštrukciách, a budeme prekvapený z vlastností niektorých materiálov.
V porovnaní uvidíme príklady kedy stena s tepelným odporom povedzme 7 m2.K/W môže mať menšie tepelné straty ako stena s tepelným odporom 10 m2.K/W, alebo ako stena s tepelným odporom 10 m2.K/W môže mať v realite tepelný odpor ½ a to iba preto, že sa v danom prostredí zmenili tepelné vodivosti vrstiev steny.
Pravidlo 10-20-30 hovorí o tom:
– aký by mal byť priemerný tepelný odpor konštrukcie,
– ako dlho by mala konštrukcia odolávať prehriatiu v lete,
– ako dlho by mala konštrukcia odolávať ochladeniu v zime,
– a aká by mala byť „kvalita“ finálneho povrchu z hľadiska teploty tohto povrchu
Pravidlá 10-20-30 sú iba približné a je nutné ich posudzovať v celkovom kontexte, ktorý je:
– v akej teplotnej lokalite sa stavba nachádza
– v akej slnečnej lokalite sa stavba nachádza
– o aký typ stavby ide
– či má stavba napríklad odvetranú fasádu a iné podmienky ktoré vplývajú na výslednú tepelnú pohodu
Základné podmienky pravidla 10-20-30
OBVODOVÉ STENY:
Tepelný odpor R > 10 m2.K/W,
Fázový posun teplotného kmitu ψ > 20hodín,
Relaxačná doba τ > 30dní,
Efuzivita povrchu (tepelná príjmavosť) steny, alebo blízkeho povrchu hneď pod tenkou povrchovou interiérovou vrstvou e < 400 W.s-1/2/m2.
STRECHY:
Tepelný odpor R > 20 m2.K/W,
Fázový posun teplotného kmitu ψ > 20hodín,
Relaxačná doba τ > 30dní,
Efuzivita povrchu stropu, alebo blízkeho povrchu hneď pod tenkou povrchovou interiérovou vrstvou e < 400 W.s-1/2/m2.
PODLAHY:
Tepelný odpor R < 1/5 priemeru teplených odporov steny a strechy,
Relaxačná doba τ < 1/5 priemeru relaxačných časov steny a strechy,
Efuzivita povrchu, alebo blízkeho povrchu hneď pod tenkou povrchovou interiérovou vrstvou e > 1000 W.s-1/2/m2.
Vysoké hodnoty tepelného odporu podlahy sú na škodu a v lete sú kontraproduktívne čo vedie k prehrievaniu stavby.
Splnením vyššie uvedených podmienok dosiahneme také parametre stavby ktoré zabezpečia:
– príjemné chladné prostredie v lete,
– príjemnú teplú pohodu v zime,
– nízku spotrebu energií na vykurovanie a chladenie stavby,
– a samozrejme triedu A0 nie len na papieri ale hlavne v reálnom živote,
a to bez nutnosti použitia technológií ako tepelné čerpadlá, fotovoltika, plyn, krby a iné.
3. Kritérium-
Zásada Životnosti 70 rokov.
Toto kritérium najprostejšie zo všetkých. Hovorí o tom že ak chceme aby naša stavba vydržala aspoň 70 rokov, tak musíme v čo najväčšej miere zabrániť degradácii materiálov v konštrukciách.
Toto dosiahneme hlavne tým, že budeme sledovať koľko vyzrážanej vody by mohlo byť v stavebnej konštrukcii počas roka/zimy. Podmienka to stanovuje úplne presne
V stavebnej konštrukcii nechceme žiadnu vodu!
Táto podmienka je však prakticky nedosiahnuteľná, preto musíme stanoviť nejaké normálne hodnoty. Ak by sme chceli určiť objem vody v kg/m3.rok tak by sme sa nedokázali zhodnúť na jednom čísle, preto je nutné nájsť iný spôsob hodnotenia. Tým by mohlo byť kritérium krotým dokážeme nepriamo dedukovať v akej asi odolnosti a kvalite sa nachádza parotesná izolácia.
Pravidlá pre obsah vody v konštrukcii:
1. Vzduchotesnosť n50<0,6/h (ide o staré pravidlo z PHPP)
2. Súdržnosť parotesnej fólie pri podtlaku 200Pa po dobu 2h
3. Protesnosť nepriepustnej vrstvy >400m
4. Kritérium-
Návratnosti investície
Toto kritérium je jednoduché a viacerí ľudia sa ním zaoberajú už aj dnes sami od seba. Je to logické kritérium a určil som ho zo skúsenosti a za praxe na 7 rokov.
Toto kritérium hovorí o tom, že ak spočítame cenu zariadenia v stavbe použitého, aj s cenou ktoré pripadá a jeho predpokladané opravy a údržbu, a porovnáme túto výslednú sumu s úsporou ktorú nám zariadenie vygeneruje, tak čas za ktorý sa vráti cena zariadenia nesmie byť viac ako 7 rokov.
Príklad: ak v dome použijeme napríklad tepelné čerpadlo ktoré stojí 5000€ ale jeho životnosť nie je 70 rokov, ale povedzme 30 rokov, tak cenu 5000€ musíme zdvojnásobiť na 10.000€ a podeliť mesačnou úsporou ktorú TČ vyprodukuje v porovnaní z elektrickým priamovýhrevným vykurovaním, čo v prípade TČ bude vždy viac ako 7 rokov.
Toto kritérium má projektanta donútiť zamyslieť sa nad tým, že ak peniaze určené v hypotéze povedzme na TČ použije niekde inde v konštrukcii stavby, tak že je možné, že by dosiahol vyššiu úsporu energie ako pri použití TČ. Čiže toto kritérium donúti projektanta hodnotiť stavbu aj z hľadiska finančnej návratnosti.
V podstate toto kritérium je už iba finálne overenie si toho či je stavba navrhnutá správne. V zásade by sa nemalo stať že v stavbe bude zariadenie s vyššou návratnosťou nakoľko toto zariadenie pravdepodobne „vypadne z hry“ už pri 2. kritériu kedy zistíme, že na dosiahnutie pravidla 10-20-30 musíme vynaložiť isté investície, a toto pravidlo nám zaručí tak nízke náklady na spotrebu energií, že sami logicky prídeme na to, že použiť na vykurovanie niečo zložitejšie ako ohrievač z „tesca za 10 euro“ je pre nás zbytočné.
HODNOTENIE KONŠTRUKCIÍ Z POHĽADU PRAVIDLA 10-20-30
Hodnotenie som vypracovával ako zjednodušené a to s týmito predpokladmi:
a.) návrh je vypracovaný bez prihliadnutia na reálne podmienky prevádzky stavby = návrh je zidealizovaný.
b.) v návrhu neboli zohľadnené zmeny fyzikálnych vlastností materiálov z hľadiska:
– teploty
– vlhkosti
– prúdenia tekutín
– degradácie vlastností materiálu
c.) v návrhu sa uvažuje s približnými hodnotami týchto parametrov:
– súčiniteľ tepelnej vodivosti λ [W/m.K]
– špecifická tepelná kapacita c [J/kg.K]
– merná hmotnosť ρ [m3/kg]
a to v takýchto podmienkach:
– +10°C
– normálny atmosferický tlak
– materiály v absolútne suchom stave
Pozn.: pri bode c.) je nutné poznamenať že λ c ρ menia svoje hodnoty so zmenou teploty a vlhkosti až 100 násobne v niektorých situáciách, preto je nutné návrh považovať z hľadiska toho ako sa bude konštrukcia správať v reálnom svete za približný, avšak v rámci zákonne platných noriem úplne presný……….…?!?
POROVNÁVACIE SKLADBY STIEN – tradičné
POROBETÓN bežnej kvality
Porobetón + VATA – bežnej kvality a ceny
Porobetón + EPS – bežné vyhotovenie
Z obrázkov vidíme že bežné skladby nespĺňajú základné požiadavky pravidla 10-20-30 hlavne v zime kedy je relaxačná doba polovičná. V lete sú tieto skladby na hranici, čiže by sme ich mohli hodnotiť priemerne ako vyhovujúce. Tepelné odpory sú taktiež nižšie ako určuje pravidlo. Čo je však veľmi „slabé“ tak to je „kvalita“ povrchov stien kde tepelná prijímavosť je vysoko nad 400 W.s-1/2/m2.K. Táto hodnota je významná pre to aby sme mali čo najvyššiu teplotu povrchu pri súčasne čo najnižšej tepelnej strate, lebo ako vieme, tak teplotu povrchu vieme dosiahnúť aj prekurovaním interiéru, čo spôsobí vyhriatie povrchu aj betónovej steny v konečnom dôsledku do povedzme s o 50% vyššou tepelnou stratou ako pri povrchu povedzme z dreva (v ďalšom texte porovnávajte efuzivitu rôznych povrchov…).
V tomto príklade som použil zámerne štukovú omietku keďže to je klasická omietka a jej vlastnosti sú veľmi podobné všetkým ostatným bežným omietkam, aj sádrovej a podobne. Nižšie uvidíme aké povrchy sú vhodnejšie. Zmenou omietky napríklad na termoomietku by sme vedeli kvalitu vylepšieť. To si ukážeme nižšie.
Prejdime postupne k porobetonu vyššej kvality čo je napríklad Ytong Lambda alebo YQ.
POROBETÓN vyššej kvality
Porobetón vyššej kvality + Vata bežnej kvality
Porobetón vyššej kvality + EPS bežnej kvality
Prvé čo si môžeme všimnúť je aj to čo sme očakávali a teda zlepšenie tepleného odporu. Avšak tým že tvárnica je ľahšia tak sa zhoršila aj sitácia v zime tým, že relaxačná doba klesla. Tento pokles by však v trvalo obývanej stavbe nemal mať veľký vplyv na spotrebu ak by nedošlo k výraznému ochladeniu pod priemer, lebo vyššia hodnota R tento časový údaj dokáže „vykryť“. V každom prípade je skladba nevhodná.
Fázový posun je okolo 19hodín ako bolo aj v prvom prípade a tým, že sme zlepšili tepelný odpor na vyše 9m2.K/W tak podmienky v lete by sa mali ešte vylepšiť. Ale treba pamätať na to, že okná môžu všetko pokaziť.
Vzhľadom na to, že laici si myslia že brúsená tehla by mohla mať nejaké iné vlastnosti tak sa na ňu pozriem a zvážme či je to pravda alebo nie.
BRÚSENÁ TEHLA bežnej kvality
Brúsená tehla + bežná vata
Brúsená tehla + bežný EPS
NA obrázkoch vidíme že hodnoty sa oproti bežnému porobetonu nijako výrazne nezmenili. Ono je samozrejme aj logické ak uvážime že lambdy majú tieto dve tvárnice takmer zhodné, taktiež majú takmer zhodné hustoty a aj tepelné kapacity.
Čiže polemika o tom či je lepšia tehla alebo „Ytong“ je v podstate nezmyselná. Sú „zhodné“ len jedna tvárnica je biela a druhá červená.
Ak by sme chceli hľadať prakticky významné rozdiely tak Ytong má lepšiu efuzivotu, čím by bol predurčený na teplejší povrch ale zase tehla má lepšie relaxačné doby čo by ju predurčovalo viac do chladnejších oblastí. Ale to je asi všetko.
Iečo podobné platí aj pre bežné tepelné izolácie. Či vata alebo EPS majú veľmi podobné lambdy (0,035 +-), hustoty (15-30kg/m3), a tiež tepelné kapacity (okolo 1100J/kg.K) čiže aj ich vplyv na všetko čo sa v skladbe deje je takmer zhodný. Azda iba s tým rozdielom, že vata je nasiakavá a ako uvidíme nižšie v texte, tým sa stáva nevhodná pre stavbu rodinných domov do akejkoľvek časti konštrukcie…
BRÚSENÁ TEHLA vyššej kvality (family a pod.)
Brúsená tehla vyššej kvality (napríklad „Family“) + vata bežná
Brúsená tehla vyššej kvality (napríklad „Family“) + EPS bežný
Tu sa však treba opýtať prečo by mala mať tehla so vzduchom horšie vlastnosti ako tehla s vatou alebo EPS? Nie je k tomu žiadne logické opodstatnenie.
Pozrime sa na tieto tvárnice logicky.
NA obrázku visíme výpočet objemu vzduchu v brúsenej tehle bez tepelnej izolácie.
Ide o objem asi 33%
Teraz sa pozrime na akú by mala mať tvránica pórovitosť ak uvažujeme že tá „červená hmota“ má lambdu 0,76 a a vzduch 0,025W/m.K.
Tento výpočet nám však ukázal, že tehla by musela mať obsah vzduchu v tehle asi 83%. Niekde je problém… A to buď tá červená hmota má menšiu lambdu, alebo je lambda takejto tvárnice horšia ako deklaruje výrobca. Porime sa teda akú by musela mať tehlová hmota lambdu aby mohla byť lambda tvárnice okolo 0,15W/m.K… Výpočet ukázal, že by tehlová hmota mala mať lambdu 0,213W/m.K čo je podľa mňa nezmysel, ale povedzme že áno a počítajme ďalej.
Teraz sa pozrime akú lambdu by mala mať tehla z tepelnou izoláciou namiesto vzduchu, za predpokladu, že ich objemový pomer ostane zhodný a teda asi 33%! Podľa výpočtu vidíme, že lambda sa mierne zhoršila. Ale nie je ďaleko od tehly so vzduchom. Preto Túto kategóriu tehiel vnímam z fyzikálneho hľadiska nereálnu! A absolútne neodporúčam veriť hodnotám lambdy ktoré udáva výrobca, následkom čoho nebude ani relaxačná doba taká akú ukazujú tabuľky.
MONTOVANÉ DREVODOMY
Ďalšou skupinou sú tzv. montované drevodomy, ktoré majú dnes neprávom horšiu povesť. Bežná argumentácia k týmto typom domov je:
– zhorí to
– je to staticky slabé
– vojdu do toho myši
– drevo zhnije
– a podobne
Opak je však pravdou. Montovaný dom tvorený stĺpikovou konštrukciou je pevnejší ako murovaný dom a niekedy je pevnejší ako betónový dom. Drevo je požiarne napríklad odolnejšie ako železobetón, a podobne.
Avšak zlú povesť získali montované drevodomy právom hlavne z toho dôvodu že naozaj neodborným zásahom môže drevo skutočne degradovať a konštrukcia skolabovať. Aby k tomuto nedošlo tak našťastie máme fyziku a niektoré „nepovinné“ normy ktoré myslia práve aj na tieto veci. Tieto články majú slúžiť taktiež k tomu aby sme dogmy a bludy vylúčili z našej práce pri tvorbe stavby.
Pozrime sa na štandardné skladby v montovaných drevodomoch.
Ako prvú skladbu som zvolil, ja to volám „Slovenský štandard“, ktorý krajne nevyhovuje viacerým situáciám.
V skladbe som zdôraznil červenou poradie VATA-EPS smerom z interiéru. Toto poradie by som nazval vulgárne – „fyzikálna vražda konštrukcie“!!! Ako vidíme tak pri teplote -20°C ktorú na Slovensku býva v jasných nociach dosahovaná aj v Štúrove a pod. je teplota vo vate 4,16°C na konci a 22,05°C°C na začiatku. Logicky ak uvažujeme homogénnny materiál, bude v strede vaty teplota presne medzi 13,1°C čo je kondenzačná teplota. Ak sa takáto skladba neošetrí extrémne účinnou parozábranou z interiérovej strany (OSB je doslova sito pre vodnú paru), tk konštrukcia skolabuje do 40 rokov na 99% (ide o môj odhad). Problém je o to väčší, že za vatou s faktorom difúzneho odporu μ = 1 je EPS s faktorom difúzneho odporu μ = 40 čo je pre vodnú paru 40x väčšia „brzda“ ako hodnota 1. Ak by som výpočet aplikoval na túto konštrukciu výpočet pre určenie vody uviaznutej v konštrukcii tak by sme sa dostali na X kg H2O/m2 steny a tepelný odpor vaty by klesol až 10 násobne.
V tomto príklade si môžeme pozrieť čo by sa stalo s vatou ak by bol objem vody IBA 12kg/m3 co je pri hrúbke okolo 12cm asi 1kg/m2.
Lambda vaty sa zmenila z 0,036 na 0,24 W/m.K teda na takmer 10x horšie parametre. Ale nezmenila sa iba lambda. Zmenila sa aj merná tepelná kapacita na 2231J/kg.K a hustota z 20kg/m3 na 32kg/m3.
Ale prejdime ku kritériám 10-20-30.
Ako vidíme tak ani fázový posun a ani relaxačná doba nevyhovujú s veľkým odstupom od normálnych hodnôt. Investor je však veľmi spokojný lebo tepelný odpor je výpočtom z normy „krásnych“ 7,99m2.K/W čím ho predajca ohúri v dnešnej dobe tepelných odporov na úrovni 6 a podobne.
V tomto typickom príklade na zmenu lambdy si ale môžeme ukázať aký bude tepelný odpor ak do tabuľky zadáme reálnu hodnotu lambdy mokrej vaty.
Tepelný odpor klesol z 7,99 na 5,15m2.K/W
Relaxačná doba klesla z už aj tak slabých 2,92 dňa na 2,24 dňa
A fázový posun klesol z už aj tak slabých 6,78 hodín na 6,22hodín, avšak tento údaj je pre zimu irelevantný, lebo v zime nehodnotíme prehrievanie stavby a vata by v lete už bola od jari suchá…
A okrem všetkých negatívnych vplyvov je skladba vystavená hnitiu.
Tento krátky príklad na ktorom sme si ukázali všetky vplyvy na konštrukcii nám ukázal postup ako by sme každú skladbu mali hodnotiť a až potom usúdiť či sme urobili dobre alebo zle.
Príklad s vatou pred EPS nám tiež ukázal prečo majú skladby bežných montovaných drevodomov tak zlú povesť. No niet sa čomu čudovať keď odborníci s „vysokou školu života“ navrhujú konštrukciu nie na základe známej fyziky ale na základe pocitu hraničiaceho miestami až doslova s ezoterikou…
Aby bol príklad kompletný pozrime sa na správne poradie vrstiev
Ako môžeme vidieť výsledok sa moc nezmenil, avšak zmenila sa podstatne životnosť stavby.
tzv. montovaný „drevodom“ – klasickejšia skladba iba STEICO
Aby sme chápali prečo práve STEICO. Ide o tepelnú izoláciu s vysokou hustotou a zároveň s nízkou lambdou. Táto kombinácia vlastností priaznivo vplýva na časové hodnoty.
Táto skladba sa niekedy požíva hlavne z dôvodu letného prehrievania stavby a ako vidíme tak výpočet to s prehľadom potvrdil – fázový posun je vyše 1 deň, čo je ideálny stav.
Existuje množstvo rôznych podobných skladieb ale pre predstavu a pochopenie logiky veci tieto príklady stačia.
OSTATNÉ menej bežné materiály
Tvárnice tvoriace stratené debnenie:
(IsoShell, a podobne) EPS + BETON + EPS
Niečo podobné je aj DURISOL. Hodnoty sa Budú výrazne líšiť v pomere k vlastnostiam EPS vs. Heraklit- A nakoľko heraklit je v podstate drevo tak merná tepelná kapacity určite zlepší všetky parametre.
(DURISOL a podobné) – heraklit + beton + EPS + heraklit
Táto skladba je pri hrúbke 500mm v relaxačnej dobe v bezpečnej zóne, ale v tepelnom odpore a fázovom posune je tesne pod hranicou. V zásade ale môžeme povedať, že ide zatiaľ o najkomplexnejšiu skladbu steny z bežne dostupných na trhu.
STRIEKANÁ POLYURETÁNOVÁ PENA
Nakoľko tento materiál začína pomaly „dobývať“ trh tak považujem za nutné ho zaradiť medzi relatívne štandardné materiály a nie medzi experimentálne.
Najskôr si povedzme o tomto materiáli niečo viac:
– STV λ sa pohybuje niekde okolo 0,033-0,038W/m.K v suchom stave a pri normálnej tplote
– a za predpokladu že obsluha dodržala všetky technologické postupy na prípravu zmesi, ktoré my ale nepoznáme, čiže nedokážeme posúdiť skutočnú lambdu tepelnej izolácie TI
– faktor difúzneho odporu FDO μ má hodnoty okolo 2 čiže podobne ako vata ktorá má hodnotu 1-2
– keďže ide o pórovitý materiál tak je nasiakavý. Menej ako vata ale tak isto ako vata je nevhodný do „nebezpečných zón“ v stavebnej konštrukcii. Nebezpečné zóny vznikajú napríklad pri nízkych tepelných odporoch (pod 10 a niekedy aj pod 20), alebo v oblastiach so zvýšenou tvorbou vlhkosti čo obytná stavba určite je a podobne.
Príklad použitia striekanej PUR peny je v podstate úplne zhodný s príkladov použitia vaty.
Môžeme si ich pripomenúť.
…iba namiesto slova vata si predstavme slovo „striekaná PU pena“. Výsledky sú takmer zhodné
NA obrázku vidíme striekanú PU penu o hrúbke 200mm
NA ďalšom obrázku je striekaná PU pena s hrúbkou 300mm
A takto by sme mohli pokračovať ďalej až kým by skladba neplnila požiadavky.
Výrobca/dodávateľ však tvrdí, že na „pasívny dom“ vám stačí 150mm tepelnej izolácie vo forme striekanej PU peny.
On v podstate hovorí pravdu ale ide o iný typ peny.
Striekaná PU pena tzv. „tvrdá“
Ide o PU penu ktorá má približne nasledovné vlastnosti:
– STV λ sa pohybuje v priemere okolo 0,025W/m.K v suchom stave
– a za predpokladu že obsluha dodržala všetky technologické postupy na prípravu zmesi, ktoré my ale nepoznáme, čiže nedokážeme posúdiť skutočnú lambdu tepelnej izolácie TI
– faktor difúzneho odporu FDO μ má už naozaj vysoké hodnoty a teda túto penu by som ja považoval za veľmi dobrý materiál
– ktorý už naozaj „nie je“ nasiakavý
– Ale cena je tak vysoká, že 350-500€/m3 je prehnané, keďže s podobnou lambdou existuje doskový PUR ktorého cena je okolo 90-110€/m3
Pozrime sa na túto 350-500€/m3 PU penu
Ako vidíme tak pri 220mm spĺňame podmienku tepelného odporu, avšak ostatné parametre sú stále na veľmi nízkych hodnotách.
Iba pre porovnanie uvediem príklad s doskovým PUR panelom za cenu asi 110€/m3 pri zhodnej hrúbke
Parametre sa v priemere takmer nezmenili, avšak cena sa m2 steny sa zmenila o asi 50-70€/m2….
NA každom z nás je zhodnotiť si vlastnosti vs. cena čo je 4. kritérium nových kritérií na posudzovanie stavieb.
TZV. OBRÁTENÉ SKLADBY
Systém ktorý odporúčajú predajcovia keramického betónu
EPS + Keramický betón + EPS
Z obrázku vidíme, že obrátené sklady vychádzaju naozaj katastrofálne.
Relaxačná doba 7,8 dňa a fázový posun 11,74 hodín je veľmi málo na to aby sme mohli dopredu povedať aká spotreba v stavbe naozaj bude.
S ďalšími príkladmi nejdem pokračovať nakoľko výsledok bude podobne zlý. JE to dané tým ako sa počíta relaxačná doba. Vo vzorci uvažujeme na konci s vlastnosťami prvej skladby v poradí a tá nám určí kvalitu steny.
Prejdime po úvodných „pokusoch“ na skladby ktoré by vyhovovali.
Pre lepšie pochopenie ukážem ešte jednu skladbu ktorá sa využívala v 90´ rokoch. Ide o starú socialistickú tvárnicu zateplenú polystyrénom z vnútra. Skúsený čitateľ vie že ide o extrémne nevhodnú skladbu. Pozrime sa teda na výpočt, ktorý určite bude súhlasiť s relitou.
Prvé na čo by som chcel upozorniť je že tvárnica je komplet zamrznutá (-1,9°C až -16,22°C) !!! Tento stav je naozaj neprípustný nakoľko voda uviaznutá v tvárnici túto tvárnicu opakovaným zamŕzaním a rozmŕzaním doslova „rozbije“ na malé kúsky po nejakom čase.
Táto skladba je zaujímavá tiež tým že povrch má pomerne nízku efuzivotu a ľuďom toto riešenie pripadalo neskutočne „krásne“ keďže teplota povrchu sa rapídne zvýšila.
Pozrime sa ako vyzerala stena bez EPS
Teplota steny sa pri tejto skladbe pohybovala pri -20°C vonku niekde okolo 16°C a po zateplení ako vidíme okolo 21°C čo vyvolalo subjektívny pocit „dobrej práce“.
Ale ako som spomenul tak tvárnica sa dostala do absolútneho mrazu kým v starom prevedení múru nadobúdala teploty od 16°C do -8°C, a zopakujme si že po zateplení z vnútra sa teploty tvárnice zmenili na -1,9°C až -16,22°C.
Aj takto môže dopadnúť „odborné“ poradenstvo, ktoré v 90´ rokoch dokonca schvaľovali aj niektorí stavební inžinieri a sami si staré stavby takto „opravili“.
VYHOVUJÚCE SKLADBY STIEN
Klasické skladby
Zo začiatku by som chcel ukázať najskôr už známe skladby, ktoré v klasickom prevedení nevyhovujú, ale po úprave vyhovujú.
Ak by mala stena z porobetonu a bežnej tepelnej izolácie splniť podmeinky stanovené v úvode, tak by musela byť stena hrubá 823mm
Pri tvárnici so zlepšeniu lambdou by šlo o hrúbku 929mm
Ak by klasická skladba brúsenej tehly a tepelnej izolácie mala splniť podmienky ktoré som stanovil na R=aspoň 10 m2.K/W, ψ=aspoň 20hodín, a τ=aspoň 30dní, tak by museli byť steny hrubé najmenej 650mm
Keďže som nezmenil omietku tak skladba nevyhovuje na povrchu. V ďalšom príklade som omietku zmenil a skladba vyhovuje v každom kritériu. Samozrejme je možné ju použiť aj v tomto prípade.
Ak by systém EPS strateného debnenia mal splniť podmienky ktoré sú R=aspoň 10 m2.K/W, ψ=aspoň 20hodín, a τ=aspoň 30dní, tak by musel byť hrubý najmenej 900mm
V tabuľke vidíme že skladba prekonala relaxaačnú dobu viac ako 2,5 násobne čo je veľmi výhodné pre zimné obdobie. Takáto stena dokáže tepelnou zotrvačnosťou „prežiť“ takmer 3 mesiace zimného obdobia. NA spotrebe sa to prejaví takým spôsobom, že spotreba stavby bude v reálnom živote menšia ako ukazuje výpočet tepelných strát, čo je práve vplyv vysokého časového prieťahu.
Ale zase vidíme, že v lete je skladba naozaj na nutnej podmienke a odoláva slnku iba normálne a nijak extra výnimočne. Je to dané vysokou vodivosťou betónu.
Aby Durisol splnil požiadavky ktoré som stanovil tak by musel mať 740mm
Keďže ide o podobný prípad ako pri EPS stratenom debnení (tvárnice Bucell, Isoshell a podobne) tak príklad je veľmi podobný.
U oboch posledných príkladov je ako vedľajší „produkt“ snaženia vysoký tepelný odpor, ktorý nepotrebujeme ale pre daný príklad proste existuje.
Tieto skladby síce vyhovujú ale ich hrúbky sú extrémne. Skúsme sa zamerať na skladby ktorých hrúbky sú v prijateľnejších dimenziách…
VPC – varianty
VPC tvárnica – tzv. „murovaný dom“ – Steico + VPC + PUR
Na obrázku vidíme skladbu hrúbky 482mm čo je veľmi prijateľná hrúbka, a skladba je vyhovujúca po každej stránke. Hodnoty sú dokonca pomerne „pekne“ vyladené a žiadna z nich nie je extrémne „uletená“.
VPC tvárnica – tzv. „murovaný dom“ -Heraklit + Steico + PUR
Ďalšia skladba je jednoduchšia na montáž keď som STEICO drevovláknitú izoláciu v interiéri vymenil za Heraklit s ktorým sa pracuje ľahšie. V podstate až na fázový posun je všetko v rámci kritérií. Skladba je tenšia, iba 461mm. Fázový posun nespĺňame iba preto, že cieľom skladby bola nižšia cena. Ale zväčšením hrúbky tepelnej izolácie by sme sa dostali do hraníc kritérií.
V zásade môžeme povedať že kombinácia vysokej tepelnej kapacity a nízkej lambdy v spojení s tzv. „ťažkým“ materiálom je väčšinou priaznivá.
MONTOVANÝ DREVO DOM
Pozrime sa na vyhovujúce skladby drevodomov…
tzv. montovaný „drevodom“ – Drevo + STEICO + PUR
Pri kombinácii „dreva“ a ťažkých tepelných izolácií v kombinácii s PUR panelom vyzerajú ešte lepšie ako kombinácia ťažkých materiálov s ťažkými tepelnými izoláciami. V tomto spojení prekonávame všetky hodnoty a dokonca aj s klesajúcou hrúbkou konštrukcie.
Tu by som sa zastavil a vysvetlil by som prečo je „tenšia stena“ pre nás výhodnejšia ako hrubá.
Ak si uvedomíme že obvody dnešných bungalovov sú okolo 50m tak každých 10cm ušetrených na hrúbke je pre nás 5m2 úspory na ploche stavby, ktorej cena býva niekde okolo 500€/m2.
Záver k vyhovujúcim skladbám:
Táto časť článku dokázala, že aj „tenké“ steny z „ľahkých“ materiálov dokážu poraziť v „súboji“ o tepelnej pohode ťažké steny vybavené „ťažkými“ tepelnými izoláciami.
Musíme však vždy v skladbe sledovať aj ostatné vplyvy ako vlhkosť uviaznutá v pórovitej tepelnej izolácii, ku ktorej ak dôjde tak je to často krát „horšie ako nemať žiadnu tepelnú izoláciu“. NA toto si naozaj musíme dávať veľký pozor ak chceme zachovať životnosť stavby aspoň 60 rokov.
Podobne to vyzerá aj v streche, ale tieto skladby nejdem vizualizovať z dôvodu dĺžky článku. Ako sme si ale mohli všimnúť na predchádzajúcich vizualizáciach tak ideálnymi tepelnými izoláciami sú:
– doskový PUR panel (POZOR- nie striekaná izolácia!!!! Jej vlastnosti sú takmer zhodné s vatou ale cena je 2-3 násobná!!!)
– Drevovláknité tepelné izolácie (Ale POZOR!!! nesmieme ich vkladať do „nebezpečných“ zón kde by mohli zvlhnúť!)
Celé toto poznanie mohlo pozorného čitateľa nasmerovať na niečo ako ideálny stavebný materiál. V ďalšom texte sa k nemu postupne prepracujeme….
EXPERIMENTÁLNE SKLADBY STIEN
Už v kapitole pred touto som spomenul, že by sme sa chceli postupne dostať k ideálnemu stavebnému materiálu. Skúsme sa zamyslieť. So vzťahov o
efuzivite,
relaxačnej dobe
a fázovom posune teplotného kmitu – orientačný vzťah …. ψ=2,7 x B/λ x 0,00855 x
vidíme, že kľúčové parametre sú lambda, hustota a tepelná kapacita materiálu.
Z toho v dvoch vzťahoch je lambda pod zlomkom čo znamená že hodnoty budú vyššia vtedy ak bude lambda nižšia. Čiže sa snažíme o čo najnižšiu lambdu.
Vo všetkých troch vzťahoch vidíme že tepelná kapacita „c“ a hustota „ρ“ sú nad zlomkom čiže sa snažíme o čo najvyššiu hodnotu týchto členov.
Z pozorovania však vieme že ide o protichodné parametre lebo vieme že so zvyšujúcou sa hustotou materiálu sa zvyšuje aj lambda…
Existuje jeden materiál ktorého hustota je pomerne vysoká, a súčasne je vysoká aj tepelná kapacita a lambda je nízka. Ide o vzácny bambus Raffia.
Tu by som dal do pozornosti obrovskú mernú tepelnú kapacitu jadra, ktoré pri hustote 173kg/m3 je má v niektorých prípadoch až 17.000J/kg.K a súčasne má lambdu 0,046 W/m.K.
Avšak jadro je moc mäkké na to aby sme ho použili ako konštrukčný materiál, no ako tepelná izolácia je to „ideálny“ materiál.
Kôra bambusu je však takmer zhodná s drevom až na to, že jej tepelná kapacita je 3x vyššia!
Pozrime sa ako by vyzerali parametre steny z týchto dvoch materiálov s tým že kôra je nosný prvok a jadro tepelná izolácia. No už teraz môžeme tušiť že pôjde o nadpriemerné hodnoty hlavne v časových parametroch. Hrúbku konštrukčného prvku zvolím 100mm hrubú stenu z kôry a hrúbku tepelnej izolácie zvolím na 300mm nakoľko lambda bambusu nie je moc nízka.
Tepelný odpor nie je ideálny ale relaxačná doba 68,53 dní, inými slovami vyše 2 mesiace je dostatočná na preklenutie teplotných extrémov v zime. Fázový posun je 62,78 hodín, alebo inak skoro 3 dni. Ak si spomenieme na vlastnosti bežnej steny ktorej hpdnoty boli pri relaxačnej dobe okolo 10 dní a fazový posun okolo 10 hodnín tak sme úplne v inom „vesmíre“ pokiaľ ide o bambus Raffia.
Na základe týchto skúseností však vieme určiť vlastnosti ideálneho materiálu.
Ideálny materiál SEMARGL
Pri ideálnom materiáli som stanovil takéto parametre:
Pozrime sa na vlastnosti Ideálneho materiálu – SEMARGL pri hrúbke steny 100mm
Myslím, že tu nie je o čom debatovať….
Azda iba o tom, či je vôbec možné takýto materiál vyrobiť. Som si totiž istý, že človek, ktorý by tento materiál vyrobil, tak by v podstate zrujinoval výrobu stavebných materiálov a všetky polemiky o vhodnosti materiálov by v okamihu skončili….
Mám k dispozícii ešte jeden pohľad na tepelnú ochranu stavieb, a to je:
ZMENA SMERU TEPELNEJ VODIVOSTI
Ide o zmenu smeru „hnacej sily“ ktorá „ženie teplo z našej stavby vonku do okolia stavby. Táto myšlienka nie je moja ale priviedol ma na ňu jeden kamarát, vedec v oblasti materiálov, ktorý mimochodom tvrdí, že ideálny materiál je možné vyrobiť…
Myšlienka je v tom, že by sme teplo donútili rotovať okolo stavby a tým by sa teplo „nikdy“ nestratilo do exteriéru ale neustále by sme mali teplo v stavbe.
Mňa napadla skladba s vodou v stene – ide však iba o hypotézu, a prúdenie kvapaliny simulovať zatiaľ nejdem. Pozrime sa ale na stenu s vodou aké by mala asi vlastnosti. Ide však opakujem o nezmysel, nakoľko teplo vo vode nebude prúdiť v stene kolmo ale bude stúpať a klesať čiže určiť skutočné tepelné vodivosti a tepelné straty je týmto modelom nemožné. Tvárme sa však, že voda je nehybná.
Keďže ale lambda vody je 0,6W/m.K tak je potrebné použiť aj nejakú tepelnú izoláciu
Skladbu som použil nasledovnú:
– SDK
– oceľový vnútorný plášť nádrže s vodou
– voda 100mm
– drevený vonkajší plášť nádrže 100mm / tento slúži na kotvenie tepelnej izolácie
– tepelná izolácia ktorá vyšla v predchádzajúcich prípadoch ako najefektívnejšia PUR panel doskový
Najskôr sa pozrime ako by vyzerala skladba bez vody
Vidíme že skladba nevyhovuje…
Teraz sa pozrime na skladbu s vodou
Skladba vyhovuje…
Pozrime sa keby bolo namiesto vody niečo iné. Napríklad betón
Skladba takmer vyhovuje…
A skúsme dať namiesto vody tvárnicu Silka
Oceľ už v skladbe nepotrebujeme
Skladba zase takmer vyhovuje….
Záver čiastkový
Pri vode by však deje prebiehali diametrálne odlišne ako v tuhej látke a porovnávať tekutinu s tuhou látkou je „nemožné“! Experiment však ukázal, že polyuretán, drevo, a ťažké materiály s nízkou lambdou sú pre stavbu domu výhodné. Že betón je nevhodný materiál, a že v prírode existuje takmer ideálny materiál ktorý sa volá bambus Raffia.
KEDY MÔŽEME PRAVIDLO 10-20-30 IGNOROVAŤ?
Pravidlo 10-20-30 vzniklo z dôvodov:
– ochrany stavby pred prehrievaním
– ochrany povrchov konštrukcií v zime pred vychladnutím
– k zvýšeniu povrchovej teploty a k zníženiu rizika plesnenia povrchu
– preklenutia záporných energetických špičiek v „tuhej“ zime
– k zvýšeniu životnosti stavby
– a podobne
Tieto problémy však v niektorých typoch stavieb „nevznikajú“ alebo vznikajú veľmi obmedzene. Ide o stavby:
– s odvetranou/predsadenou fasádou
– stavby v stavbe
Predsadená fasáda nám výrazne znižuje teplotu fasády v lete a výrazne zvyšuje teplotu fasády v zime a to hlavne za jasných nočných nocí, kedy teplota fasády môže dosiahnúť výrazne nižšiu teplotu od teploty vzduchu. Takéto teplotné peak-y/špičky majú výrazný vplyv na tepelné straty energie, nakoľko pri energetických peakoch dochádza k diametrálne odlišným dejov v stavebnej konštrukcii ako pri ustálených normálnych teplotách na ktoré stavbu dimenzujeme.
STAVBA V STAVBE
Stavby v stavbe sú z minulosti veľmi využívané stavby kedy ľudia mali obytné miestnosti obstavané chlievmi, kôlňami, drevárňami a podobnými úžitkovými priestormi. Tieto priestory si počas roka udržiavali prijateľnejšie teploty ako boli teploty na „dvore“. V zime boli teplejšie, a v lete boli chladnejšie. Snažiť sa o pravidlo 10-20-30 v týchto typoch stavieb by bolo krajne neefektívne nakoľko tieto stavby podliehajú úplne inému posúdeniu. U týchto typov stavieb môžeme uvažovať aj s nižšími tepelnými stratami:
– prestupom = vedením tepla
– sálaním nočnej oblohy,
– od vetra
…nakoľko stavby sú pred týmito vplyvmi ochránené predsadenou úžitkovou stavbou.
Dnes by sme mohli tento princíp využiť takým spôsobom, že si:
– na juhu postavíme zimnú záhradu typu – skleník
– na severe postavíme garáž
– na východe postavíme prístrešok na auto
– a podobne…
Stavba okolo stavby je prvok ktorý môžeme zaradiť do 1. kritéria o využití pasívnosti na viac ako 90%., nakoľko stavba okolo stavby znižuje spotrebu energie na kúrenie o okolo 50% aj viac.
Záver
Tento článok nepopisuje všetky možné prípady, ale ukazuje spôsob akým by sme mali vidieť stavbu skôr ako sa rozhodneme navrhnúť čokoľvek v nej. Musíme si uvedomiť, že ak by boli veci tak jednoduché ako sa dočítame na diskusných fŕach alebo FB, tak by mohla stavebná fyzika úplne zaniknúť a tie tisíce vedeckých prác ktoré sa ročne na tému stavebnej fyziky píšu a robia výskumy, by boli vlastne úplne nanič a každý by bol odborník.
Ako je to s tými odborníkmi ale v skutočnosti si môžeme pozrieť v prvej polovoci druhej časti článku kde sú vizualizácie rôznych štandardných situácií a sami uvidíme, že po och prečítaní zistíme, že už ako tak vieme prečo strecha „susedovi zhnila“.
Príklady v tomto článku nie sú konečné a dokonalé a hodnoty sú orientačné. Tak ako sme videli v texte s drevostavbou že vata nadobudla 10x horšie vlastnosti, tak týmto istým spôsobom sa menia vlastnosti všetkých ostatných materiálov a iba ak si tieto fakty uvedomíme tak až vtedy budeme o konštrukcii niečo naozaj veľmi málo vedieť.
Ale vieme aj to že sú takí, ktorí vedia všetko aj bez podobnej analýzy….
