Racionálně na stavbě

Chceme-li se věnovat současným zdicím materiálům, lze slovo současný nahradit ekvivalentem energeticky efektivní. Souvisí to s evropskými cíli a potřebou zlepšovat energetickou hospodárnost budov při zachování stejné nebo vyšší kvality prostředí. Budova při použití energeticky efektivních zdicích materiálů, při aplikaci inovativních postupů a způsobů výstavby, progresivních metod a technologií může přinést velké úspory a ještě se přitom zohlední životní prostředí.

V rámci procesu výstavby patří zdicí materiály do kategorie hrubé stavby. Už v této fázi je možné ovlivnit budoucí úsporný provoz budovy. Z hlediska časového horizontu tomu samozřejmě předchází projektová etapa, kdy by měl architekt-projektant ve fázi koncepce architektonicko-stavebního řešení optimalizovat, respektive minimalizovat budoucí provozní náklady, ať už materiálovým řešením konstrukcí nebo dispozičně-provozním řešením a technickým vybavením budovy. Proces návrhu a výběru optimální materiálové základny pro výstavbu probíhá v koordinaci investor – projektant – zhotovitel, výběr ovlivňuje také typ a funkce budovy, její podlažnost (některé materiály jsou vhodné pro výstavbu domů a bytů, jiné pro průmyslové a zemědělské budovy, administrativní, zdravotnické, sportovní, školní, dopravní či obchodní komplexy).
To vše znamená příležitost pro výrobce a dodavatele stavebních materiálů, aby produkovali takové výrobky, které pomohou snížit závislost na energii, aby vyvíjeli a inovovali zdicí materiály a konstrukce pro hrubou stavbu.

Tepelná pohoda, zdravý životní styl, nižší náklady na vytápění či chlazení, vysoký stupeň spokojenosti obyvatel – to jsou atributy důležité i při výběru zdicího materiálu pro stavbu domu. (foto: Xella)

Zlepšování energetické hospodárnosti budov

Největší trend zlepšování energetické náročnosti budov je možné sledovat především při výstavbě rodinných domů. V rámci renovace či rekonstrukce je samozřejmé, že většina lidí se snaží zděné stěny zateplovat, ale pokud se u novostaveb použijí nejnovější materiály, které splňují tepelněizolační vlastnosti, pak už to není zapotřebí. Snahou výrobců zdicích materiálů je vyvíjet taková monolitická řešení (například použití cihly bez zateplení), které vyhovují zpřísňujícím se požadavkům evropské směrnice EPBD (Energy Performance of Buildings Directive). Jednovrstvým řešením se minimalizují náklady spojené s dodatečnou prací při zateplení a náklady spojené s obnovou zateplení, jehož životnost je kratší než životnost hrubé stavby.
Na základě výzkumů se zjistilo, že téměř tři čtvrtiny soukromých stavitelů se rozhodnou pro zděnou stavbu. V takovém případě se doporučuje zvolit si komplexní stavební systém (zdicí materiál, stropy, překlady nad dveřmi a okny či různé druhy atypických tvárnic ve vzájemně přizpůsobených velikostech). Použití uceleného systému urychlí proces výstavby a ušetří náklady na práci kvalifikovaných dělníků.

Cihla

Pálená hlína je tradiční stavební výrobek, který progresivně a zdravě ovlivňuje naše životní prostředí. Tento materiál se používá k realizaci staveb už 5 000 let. Vzniká z přírodních materiálů, ekologickým zpracováním jílů, vody a působením vzduchu a ohně. Stěna z pálené cihly dokáže vytvořit optimální atmosféru a zajistit zdravé bydlení.
Moderní velkoformátové cihlové bloky s broušenými ložnými plochami určené pro obvodové konstrukce se vyznačují dobrými tepelněizolačními vlastnostmi, které jsou výsledkem dvojího vylehčení. Strukturu cihel tvoří speciální mřížka se systémem svislých dutin, které jsou navrženy tak, aby kladly co největší odpor při prostupu tepla. Cihlářský střep je ještě vylehčen mnoha jemnými póry, které vznikají v procesu vypalování po vyhoření různých lehčiv, která se přidávají do cihlářské suroviny. A právě tyto póry zvyšují tepelněizolační vlastnosti cihel. Pro zajímavost: obvodová stěna tlustá 44 cm z tepelněizolačních cihlových bloků nahradí z hlediska tepelného odporu stěnu o tloušťce 2 až 3 m z klasických plných pálených cihel. Ke zlepšení tepelněizolačních vlastností přispívá moderní systém svislých spojů mezi cihlami (pero a drážka). Z hlediska tepelné izolace je výhodné použít tepelněizolační maltu a omítku.
Cihlové zdivo má díky vlastnostem páleného cihlářského střepu schopnost akumulovat teplo, které později ze sebe vydává. Tato schopnost má vliv na tepelnou setrvačnost a v konečném důsledku na tepelnou pohodu v obytném prostoru. Masivní cihlové stěny nejsou citlivé na změny teploty vnějšího prostředí.

Zdění pomocí lepicí malty na tenkou spáru. K nanášení lepicí malty jsou určeny speciální nanášecí válce. Tento způsob zdění ušetří až 30 % času. (foto: Wienerberger)

Příjemné klima v interiéru je do značné míry závislé i na obsahu vodní páry ve vzduchu a teplotách vnitřních povrchů. Nepříznivá kombinace těchto dvou veličin může vést k nepříjemnému jevu – ke kondenzaci vodních par v kritických detailech a při dlouhodobějším působení i ke vzniku plísní. Proto by měla stěna umožňovat difuzi vodních par, a tím regulovat vlhkost. Cihly s vylehčeným střepem to díky své vnitřní struktuře umožňují. Difuze vodní páry zabezpečuje vhodné klima v obytných prostorech.
Cihla poskytuje přirozenou zvukovou izolaci proti vnějšímu i vnitřnímu hluku. Správnou volbou tloušťky cihlového zdiva konstrukce v kombinaci s kvalitními výplňovými konstrukcemi (okna, dveře) se může dosáhnout velmi nízké hlučnosti vnitřního prostředí. Pro mezibytové dělicí příčky jsou určeny speciální zvukověizolační cihly s malým podílem otvorů. Zvukověizolační vlastnosti konstrukcí vyjadřuje index zvukové neprůzvučnosti R_w.
Mnohé studie zaměřené na hospodárnost a životnost různých stavebních konstrukcí uvádějí, že jednovrstvé cihlové zdivo vyžaduje v rámci svého životního cyklu minimální náklady na dodatečné investice, jako je údržba a obnova.

Zděné technologie na bázi keramických, pórobetonových či jiných prvků patří mezi nejrozšířenější při výstavbě rodinných domů (i když je patrný trend používání dřevěných montovaných konstrukcí). Všechny tyto technologie se neustále vyvíjejí (od komplexních systémových konstrukčních řešení až po technologické), zlepšují své parametry, zvyšují kvalitu konstrukce a racionalizují práce na stavbě. Rovněž jejich výroba je čím dál tím méně energeticky náročná, tedy i šetrnější k životnímu prostředí.

Cihlu můžeme bez přehánění označit za nejstarší prefabrikát v dějinách stavebnictví. Je to zároveň nejmenší konstrukční prvek stavby, díky němuž vznikají široké možnosti variability stavebního díla. Projektantům a architektům se nabízí možnost využít kromě velkoformátových cihlových bloků pro omítané zdivo i čím dál tím bohatší výběr lícových cihel na neomítnuté režné zdivo.

Zdění z broušených cihel na celoplošnou tenkovrstvou maltu (foto: Heluz)

Pórobeton

Pórobeton je u nás mezi používanými stavebními materiály jakousi stálicí. Jeho historie sice nesahá tak daleko do minulosti jako v případě cihly, neubírá to však nic z jeho pozitiv. Dnes patří mezi komplexní stavební systémy, možno říci, že přesvědčuje svou kvalitou i cenou. U nás se vyrábějí dva základní druhy pórobetónu: bílý (na bázi křemičitého písku) a šedý (na bázi elektrárenského popílku).
Pórobeton se vyznačuje dobrou kombinací tepelněizolačních a konstrukčních vlastností. Póry zlepšují vlastnosti betonu a zároveň ho odlehčují. Rovnoměrnost pórovité struktury zajišťuje shodné tepelněfyzikální vlastnosti ve všech směrech tepelného toku materiálem. Tvárnice jsou na dotek pocitově teplé a ve vytápěném interiéru vytvářejí teplotou stěn příjemnou pohodu. Vyšší povrchová teplota vnitřních stěn zároveň slouží i jako prevence vzniku plísní. V létě zase kombinací akumulačních a tepelněizolačních vlastností poskytuje ochranu před vnějším sálavým teplem. Při rostoucích cenách energie jsou nízké tepelné ztráty a úspory nákladů na vytápění i klimatizaci důležitým ekonomickým faktorem provozu budov.

Při zakládání první řady se pórobetonové tvárnice ukládají do vápenocementové malty, jejíž tloušťka se mění v závislosti na nerovnosti základu, nejméně je to však 20 mm. (foto: Porfix)

Tvárnice se snadno opracovávají – řežou, brousí, frézují či vrtají, dokážou se přizpůsobit důležitým detailům (například při řešení tepelných mostů a tepelných vazeb). Při jejich zpracování nevzniká téměř žádný odpad, takže přinášejí úsporu materiálu. Kromě toho ušetříte i čas, protože větší rozměry zdicích prvků a jejich přesnost umožňují stavět rychle. Jemně pórovitý materiál vytváří účinnou bariéru i proti hluku. Pórobeton není citlivý na mráz. I při expediční vlhkosti, která je několikanásobně vyšší, než je konečná provozní vlhkost pórobetonu v hotové stavbě, pórovitá struktura zabezpečuje, že ani v zimním období se nemění stavebnětechnické parametry pórobetonových tvárnic. I při vyšším nasycení vodou a jejím zamrznutí zůstává v pórobetonu dost místa pro rozpínající se led (vzhledem k tomu, že objem tvárnic tvoří z více než dvou třetin vzduchové makro- a mikropóry). I přesto je nutné pórobetonový materiál a neukončené nezastřešené stavby chránit proti nadměrné atmosférické vlhkosti a dešti.
Pórobeton se vyrábí z minerálních surovin, proto je nehořlavý. Jako mimořádně dobrý izolant se používá k výstavbě požárních stěn. Životnost pórobetonových stavebních materiálů je při běžné provozní ochraně neomezená.

Pokud si tedy shrneme nejdůležitější pozitivní vlastnosti pórobetonu – tepelněfyzikální vlastnosti, zvuková izolace, tvarová a rozměrová přizpůsobivost, přesnost, mrazuvzdornost, požární odolnost, dlouhá životnost – vidíme, že rozhodnout se mezi cihlou a pórobetonem může být velmi těžké.

Alternativní materiály

Hlína
Před několika lety téměř zavržená jako přežitý stavební materiál, i když se využívala tisíciletí. Hlína je přírodní a ekologický materiál, výborně reguluje vlhkost vzduchu – dokáže poměrně rychle přijmout a vydat vzdušnou vlhkost, čímž přispívá ke zdravému vnitřnímu klimatu. Díky své velké objemové hmotnosti dokáže akumulovat teplo, což pomáhá udržovat optimální teplotu v interiéru i při výkyvech teplot venkovního vzduchu. Má výborné zvukověizolační vlastnosti.
Kromě toho jde o dostupnou surovinu s energeticky nenáročným zpracováním a 100% recyklovatelností. Je zdravotně nezávadná a při jejím zpracovávání nejsou zapotřebí žádná bezpečnostní opatření. Správně postavený hliněný dům má neomezenou životnost. Hlína je recyklovatelná a nezatěžuje životní prostředí jako stavební odpad. Uplatnění tohoto materiálu v širším měřítku může mít výrazný vliv na snížení spotřeby energie.
Sušené nepálené cihly se připravují z odleželé hlíny a používají se především pro stavbu nosných, obvodových i nenosných akumulačních a akustických stěn. Na obvodové zdivo se používají i ručně tvarované války z hlíny a slámy.
V současné době se výstavba s použitím produktů z nepálené hlíny cení především pro relativní energetickou nenáročnost výrobního procesu. Výroba nepálené hliněné cihly je z hlediska spotřeby energie zhruba 40krát úspornější než výroba běžné pálené cihly. Kromě šetrné výroby je nepálená hlína ekologická i tím, že je to materiál dostupný v místě stavby, čímž odpadají další výdaje za dopravu.

Sláma
Je dobrý tepelný izolant. Podílí se na stavbě nízkoenergetických, a dokonce i pasivních domů. Sláma, podobně jako hlína, zajišťuje dobré vnitřní klima. Musí být suchá, zlatožluté barvy a bez plísní, dodává se v balíkách slisovaná pod vysokým tlakem. Omítnutá stěna postavená ze slaměných balíků má vyhovující požárnětechnické vlastnosti. Sláma je zcela recyklovatelná.
Jak se staví slaměný dům? Slaměné balíky mohou mít buď nosnou funkci (v takovém případě se balíky ukládají na sebe podobně jako při výstavbě z cihel), nebo se používají jako tepelná izolace (vkládají se jako výplň do dřevěné rámové konstrukce). Už i na našem trhu dostanete certifikované slaměné balíky, které se vyrábějí lisováním slámy pod vysokým tlakem. Balíky slámy se do konstrukce vkládají tak, aby byla stébla uložena kolmo na stěnu. Slaměné balíky, které se použijí jako nosné zdivo, musejí dosahovat objemové hmotnosti alespoň 90 kg/m³.
Na základě jejích vynikajících tepelněizolačních vlastností (srovnatelných s minerální vlnou), slabé hořlavosti (třída hořlavosti B2), snadné dostupnosti, možnosti svépomocné výroby, ale především díky její výhodné ceně ve srovnání s ostatními stavebními materiály je možné o slámě hovořit jako o jednom z perspektivních materiálů budoucnosti.

text: Ing. arch. Dagmar Mikušková, PhD.
foto: D. Veselský, Porfix, Xella, Wienerberger, Heluz
zdroj: Vše o úsporách energie, 2011, JAGA GROUP,  s.r.o.