Pozemní stavitelství IV.

CÍLE KAPITOLY

Cílem kapitoly je:

Získat základní přehled o možnostech dodatečného zateplování budov.

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY

Co je v kapitole důležité.

1. Způsoby dodatečného zateplení budov.

2. Ekonomická efektivnost dodatečného zateplení budov.

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

Na prostudování kapitoly bude třeba asi 4 hodiny.

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY

Dodatečné zateplování budov, zateplení z vnější strany, zateplení z vnitřní strany, vnější kontaktní zateplovací systém, předvěšený (provětrávaný) fasádní systém, tepelně izolační omítka, ekonomická efektivnost dodatečného zateplení

Z hlediska technického řešení existuje několik možností řešení dodatečného zateplení budovy. Volba konkrétního řešení a systému však závisí na příslušných okrajových podmínkách daného objektu a musí být provedena odborným způsobem.

13. 1 Rozdělení zateplovacích systémů

1. Podle umístění tepelné izolace:

a) na vnější straně konstrukce,

b) na vnitřní straně konstrukce,

O tepelně technické problematice při umístění tepelné izolace na vnější a vnitřní straně obvodové konstrukce je pojednáno v kap. 4. 1.

2. Podle konstrukčního řešení

a) vnější kontaktní zateplovací systémy (VKZS, resp. či WDVS)

b) předvěšené (provětrávané) fasádní systémy,

c) tepelně izolační omítky.

13. 2 Dodatečné zateplení z vnější strany konstrukce

Tento způsob je z hlediska stavební tepelné techniky výhodnější než dodatečné zateplení z vnitřní strany a to z následujících důvodů:

a) oblast kondenzace vodní páry se posouvá k vnějšímu povrchu konstrukce nebo ke kondenzaci uvnitř konstrukce nedochází vůbec,

b) vnější zateplení tvoří souvislou obálku objektu bez tepelných mostů,

c) vnější zateplení zachovává tepelnou akumulaci obvodových konstrukcí.

Mezi jeho další výhody patří:

a) vnější zateplení snižuje dilatační pohyby obvodových konstrukcí,

b) vnější zateplení chrání původní povrch obvodové koinstrukce před povětrnostními vlivy (zvětrávání povrchových vrstev zdiva či betonu, koroze výztuže, apod.),

c) umožňuje nové barevné řešení fasády,

d) realizace neomezuje provoz uvnitř objektu.

Mezi jeho nevýhody oproti zateplení z vnitřní strany však patří:

a) potřeba lešení nebo závěsných lávek,

b) realizace je závislá na počasí.

13. 3 Dodatečné zateplení z vnitřní strany konstrukce

Tento způsob je z hlediska stavební tepelné techniky méně vhodný než dodatečné zateplení z venkovní strany. To proto, že:

a) obvykle dochází ke kondenzaci vodní páry uvnitř konstrukce,

b) průběh teplot v konstrukci je po vnitřním zateplení výrazně nižší než před zateplením a oblast kondenzace se tedy posunuje směrem k vnitřnímu povrchu konstrukce. To může mít negativní důsledky na materiály, které se v této oblasti nacházejí (např. zhlaví dřevěných trámů, v krabicích elektroinstalace kondenzuje vodní pára atd.),

c) vnitřní zateplení netvoří souvislou obálku objektu. Tepelné mosty v místech navazujících vnitřních konstrukcí (stropů a stěn) zůstávají. Zde dochází ke zvýšeným tepelným ztrátám. Také zde zůstává riziko povrchové kondenzace vodní páry v interiéru,

d) vnitřní zateplení eliminuje tepelnou akumulaci obvodové konstrukce. Při přerušení vytápění místnost rychleji vychladne. Skutečnost odstranění tepelné akumulace může být někdy výhodou - např. u objektů, které jsou užívány občasně. To znamená, že se místnosti s vnitřním zateplením rychleji vytopí na požadovanou teplotu.

K dalším nevýhodám vnitřního zateplení patří:

a) dochází ke zmenšení podlahové plochy místností,

b) při provádění dochází k omezování provozu uvnitř budovy.

Mezi výhody zateplení z vnitřní strany patří:

a) umožňuje zachování stávající fasády (což je významné zejména u historických a památkově chráněných objektů),

b) umožňuje zateplení dílčí části stěny (např. pouze problematické místnosti),

c) realizace nevyžaduje lešení či závěsnou lávku,

d) realizace není závislá na počasí.

Pokud není možno provést dodatečné zateplení z venkovní strany a je tedy třeba realizovat zateplení z vnitřní strany, je nutné provedení jeho odborného návrhu specialistou na problematiku stavební tepelné techniky.

13. 4 Vnější kontaktní zateplovací systémy (VKZS)

V České republice bývají vnější kontaktní zateplovací systémy označovány zkratkou VKZS. V Německu a Rakousku pak zkratkou WDVS (Wärmedämm-Verbundsysteme), v Evropské unii je zavedena zkratka ETICS (external thermal insulation composite systeme). Pro realizaci vnějších kontaktních zateplovacích systémů platí ČSN 73 2901 [10].

Výhody:

a) jsou jednoduché a účinné. Maximálně využívají izolační hmoty a eliminují tepelné mosty,

b) zamezují zvětrávání povrchových vrstev obvodové konstrukce,

c) mají přibližně stejnou životnost všech částí,

d) jsou snadno opravitelné,

e) umožňují provedení celé řady detailů včetně prvků tzv. drobné architektury (římsy, pilastry apod.),

f) jsou bezespárové,

g) mají estetický silikátový vzhled s libovolně volitelnými povrchovými strukturami a neomezenou barevností.

h) je možno je aplikovat i na konstrukce exponované zemní vlhkostí (pod úrovní terénu), avšak pouze s extrudovaným polystyrénem (XPS),

i) jsou cenově levnější než provětrávané zateplovaní systémy.

Nevýhody:

a) nejsou vhodné pro objekty s vysokou vnitřní vlhkostí,

b) realizace je závislá na povětrnostních podmínkách,

c) vyžadují řádnou přípravu podkladu,

d) problematické použití u členitých fasád,

Použití: rodinné domy, bytové domy, objekty občanského vybavení

13. 5 Vnější provětrávané zateplovací systémy

Vnější povrchová vrstva je zde odsazena od obvodové konstrukce. Tepelné izolace není nosná, proto nemusí být tuhá.

Výhody:

a) vhodné pro objekty s vysokou vlhkostí vzduchu v interiéru,

b) umožňuje změnu tloušťky tepelné izolace bez změny vzhledu,

c) nezávislá dilatace jednotlivých vrstev,

d) suchá montáž, realizace není závislá na povětrnostních podmínkách.

Nevýhody:

a) nosné prvky vnější odsazené vrstvy tvoří tepelné mosty v izolaci,

b) problematické řešení atypických detailů,

c) nevyvážená životnost jednotlivých prvků systému,

d) náročnější na údržbu,

e) výrazná změna vnějšího vzhledu objektu (spáry ve fasádě, průmyslový charakter)

f) u průvzdušných typů tepelné izolace (např. minerální vlna) je nutno mezi odvětrávanou vrstvu a tepelnou izolaci aplikovat také vrstvu difúzní fólie z důvodu zabránění vniknutí venkovního chladného vzduchu do tepelné izolace),

g) barevné přechody je možno provádět pouze přímkově a zpravidla jen kolmo,

h) vyrábí se většinou pouze malý v malých počtech barevných odstínů,

i) provětrávané systémy jsou dražší než kontaktní systémy.

Vnější montované prvky mohou být:

1. Lehké - z plechu (eloxovaného, poplastovaného apod.) nebo z plastických hmot (např. PVC).

2. Těžké - z betonu, keramiky nebo z kamene. Zde je nevýhodou potřeba masivnějších kotevních prvků z důvodu vyšší hmotnosti obkladových materiálů. To má za následek tvorbu výraznějších tepelných mostů a tím i snížení součinitele prostupu tepla tepelné izolace.

13. 6 Tepelně izolační omítky

Jedná se o speciální omítkové hmoty, které jsou vylehčeny izolačními hmotami (např. granulemi z pěnového polystyrénu, perlitu apod.).

Výhody:

a) tvoří souvislou obálku bez tepelných mostů a s určitou tepelnou akumulací,

b) možnost realizace na tvarovaném povrchu,

c) mají estetický silikátový vzhled,

d) vykazují určitou požární odolnost.

Nevýhody:

a) Oproti kontaktním nebo provětrávaným zateplovacím systémům mají při stejné tloušťce podstatně vyšší hodnoty součinitelů prostupu tepla (více jak dvojnásobně). Jejich tloušťka je navíc technologicky omezena (max. 50 ÷ 60 mm).

b) realizace je závislá na povětrnostních podmínkách,

c) kvalita provedení závisí také na zpracování maltové směsi.

13. 7 Ekonomická efektivnost dodatečného venkovního zateplení

Příklad:

Posuďte ekonomickou efektivnost dodatečného venkovního zateplení štítové zdi rodinného domku. Zateplení bude provedeno pěnovým polystyrénem o tl. 100 mm. Obvodové zdivo je provedeno z cihel plných (290 x 140 x 65 mm) o tl. 450 mm. Celková plocha zdi je 80 m^2. Dům je situován v Ostravě.

- hodnota součinitele prostupu tepla zdi před zateplením je: U₁  = 1,38 W.m^-2.K^-1

- hodnota součinitele prostupu tepla zdi po zateplení je: U₂  = 0,31 W.m^-2.K^-1

Pořizovací náklady na dodatečné zateplení činí 1 200 Kč/m^2. Celkové pořizovací náklady na dodatečné zateplení jsou tedy: I = 1 200 x 80 = 96 000,- Kč.

1. Roční úspora tepla:

D = d. (t_is – t_es) = 219.(20-3,6) = 3591,6 den.°C

dE = (U₁ – U₂).D.3600.24 = (1,38-0,31).3591,6.3600.24 = 332 036 236,8 Ws.m^-2.rok^-1 = 92 232,3 Wh.m^-2.rok^-1 = 92,23 kWh.m^-2.rok^-1

2. Finanční úspora za rok:

Vypočtemě variantně pro:

a) hnědé uhlí (cena - 0,69 Kč/kWh),

b) černé uhlí (cena - 1,11 Kč/kWh),

c) zemní plyn (cena - 1,21 Kč/kWh).

a) F_rok = dE.A.C_E = 92,23.80.0,69 = 5091,1 Kč

b) F_rok = dE.A.C_E = 92,23.80.1,11 = 8190,0 Kč

c) F_rok = dE.A.C_E = 92,23.80.1,21 = 8927,9 Kč

3. Doba návratnosti

Prostá návratnost

a) v případě vytápění hnědým uhlím

b) v případě vytápění černým uhlím

c) v případě vytápění zemním plynem

samostatný úkol

1. Vysvětlete, jak rozdělujeme systémy pro dodatečné zateplení budov.

2. Vysvětlete, jaké jsou výhody a nevýhody dodatečného zateplení z vnější strany konstrukce.

3. Vysvětlete, jaké jsou výhody a nevýhody dodatečného zateplení z vnitřní strany konstrukce.

4. Vysvětlete, jaké jsou výhody a nevýhody vnějších kontaktních zateplovacích systémů.

5. Vysvětlete, jaké jsou výhody a nevýhody vnějších provětrávaných zateplovacích systémů.

6. Vysvětlete, jaké jsou výhody a nevýhody tepelně izolačních omítek.

7. Vysvětlete postup při posouzení ekonomické efektivnosti dodatečného venkovního zateplení.

SHRNUTÍ KAPITOLY

Po prostudování první kapitoly budete umět:

1. Mít základní přehled o možnostech dodatečného zateplování budov.

2. Posoudit ekonomickou efektivnost dodatečného venkovního zateplení.