Materiály zvyšující užitné vlastnosti dřevostaveb
Při pohledu na rozestavěná sídliště pozorovatele upoutá, jak český stavebník preferuje tradiční zděné technologie, zatímco dřevo, jako stavební materiál, vidíme především u krovů. Lehká stavba s dřevěnou konstrukcí má řadu výhod, ale diskutovat lze o tom, jak se obecně uváděné klady v praktické stavbě skutečně uplatní.
Proč se staví málo dřevostaveb?
Na okrajích českých a moravských měst se již řadu let rozrůstají lokality nové výstavby rodinných domů a staví se i na venkově. Při pohledu na rozestavěná sídliště pozorovatele upoutá, jak český stavebník preferuje tradiční zděné technologie, zatímco dřevo, jako stavební materiál, vidíme především u krovů.
Počet dřevostaveb je zkrátka malý, přestože v posledních letech postupně roste. V roce 2000 byl podíl dokončených dřevostaveb rodinných domů 1,3 %, ale již v roce 2010 6,87 %, konkrétně 1 332 dřevostaveb z 19 382 všech dokončených a v roce 2012 již 9,94 %, tedy 1 699 ze 17 100 všech dokončených rodinných domů.
Příčinu nárůstu lze spatřovat v rozšiřujícím se sortimentu stavebních technologií, materiálů a tepelných izolací na bázi dřeva.
Tepelnětechnické vlastnosti dřevostaveb a požadavky legislativy
Pod pojmem dřevostavba si většina lidí představí dům s nízkou spotřebou energie, často dům pasivní. Pokud se jedná o nové dřevostavby, je to většinou pravda. Avšak není to jen z pohledu materiálové volby ale i proto, že současné domy se musejí a také se staví ve vyšší energetické kvalitě, ať už se jedná o jakýkoli stavební systém.
Požadavky na úspory tepla se budou v příštích letech dále zvyšovat. Je to způsobeno dopady Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU o energetické náročnosti budov, která si vynutila celou řadu změn národních předpisů členských zemí. V ČR to řeší novela zákona č. 406/2006 Sb. o hospodaření energií v platném znění novely č. 318/2012 Sb. Podrobnosti upravuje prováděcí vyhláška č. 78/2013 Sb. Požadavky na splnění kritérií energetické náročnosti budov na úroveň téměř nulové spotřeby energie definuje §7 zákona a jsou rozložené do několika časových období podle velikosti nových budov. Pro běžný rodinný dům s energeticky vztažnou plochou menší než 350 m2 je stanoveno datum 1. ledna 2020.
Pro stavby s konstrukcí na bázi dřeva nebude splnění nových přísných kritérií těžké, protože zkušenosti s technickými řešeními pasivní lehké stavby již jsou. Lze tedy očekávat další nárůst počtu staveb na bázi dřeva, nebo převáží nedůvěra, která pramení z určitých nevýhod lehké stavby?
Základní výhody a nevýhody konstrukce dřevostavby
Lehká stavba s dřevěnou konstrukcí má řadu výhod, ale diskutovat lze o tom, jak se obecně uváděné klady v praktické stavbě skutečně uplatní.
Často uváděná rychlost výstavby bude snad platit v případě prefabrikovaného domu montovaného z továrně vyráběných dílů, nikoli však tehdy, jsou-li dřevěná konstrukce a následně všechny součásti obvodového pláště prováděny na místě.
Argument nižší ceny je rovněž zavádějící. Kvalitní stavba nemůže být levná. Budí to oprávněné podezření z ošizení kvality a energetické úspornosti. Souhrnná cena domu je součtem vstupní investice a nákladů spojených s užíváním domu po dobu životnosti. Platí tedy v odborné literatuře uváděný, jakýsi zákon „zachování ceny“, kdy snaha o nepřiměřené úspory na počátku vede k vysokým následným výdajům.
Nespornými výhodami jsou nižší hmotnost konstrukce snižující nároky na dopravu, použití přírodních a recyklovatelných materiálů, příznivější dopad na ekologii a životní prostředí a mnohé další.
Jednou z velkých výhod je i to, že svislé obvodové konstrukce lze vytvářet v menší tloušťce než u klasických technologií a přitom dosáhnout stejných, nebo dokonce lepších tepelně izolačních vlastností.
Nízká hmotnost stavby má však za následek určité nevýhody. Jedná se především o malou schopnost dlouhodobé akumulace tepla ve stavbě. To se projeví nedostatečnou tepelnou stabilitou místností jak v zimním, tak především v letním období. Použití lehkých izolací a lehkého konstrukčního sytému má rovněž vliv na akustické vlastnosti stavby.
Dlouhodobě diskutovanou otázkou je také šíření vlhkosti v konstrukci dřevostavby a její nežádoucí kondenzace, což vede k rozhodování, zda používat konstrukce difúzně uzavřené, nebo difúzně otevřené.
Tepelná stabilita
Základní požadavky udává ČSN 73 0540 pro zimní a letní období. Zatímco v zimě lze tepelnou pohodu zajistit vhodným zdrojem tepla a systémem vytápění, tak v létě, pokud nechceme používat provozně náročnou klimatizaci, zajišťují tepelnou stabilitu především kvalita obálkových konstrukcí a účinné stínění oken. Přitom nejvyšší denní teplota vzduchu v letním období v obytné místnosti by měla být dle normy maximálně 27 °C.
Významný vliv na přehřívání interiéru osluněných a podkrovních místností mají fyzikální vlastnosti materiálů, které jsou použity a celkové vytvoření skladby konstrukce. Jako tepelná izolace ve skladbách obvodových plášťů a střech jsou nejčastěji používány materiály na bázi minerálního vlákna, kamenná nebo skelná vlna. Měrná tepelná kapacita těchto izolací je 800 až 840 J.kg−1.K−1. Pokud se v konstrukci ve větší míře použijí materiály s výrazně vyšší tepelnou kapacitou, lze dosáhnout značného zlepšení nejen tepelné stability místnosti v letním období, ale i většího fázového posuvu, tedy časové oddálení maximálního zvýšení teploty v místnosti od doby maxima venkovního vzduchu až o několik hodin. Z toho důvodu je výhodné používat tepelné izolace na bázi dřevité vlny. Jejich měrná tepelná kapacita je 2 100 J.kg−1.K−1, tedy cca 2,5× větší a při porovnání dvou shodných domů ale s těmito různými izolacemi je rozdíl v tepelné stabilitě interiéru až o 3 °C ve prospěch dřevité vlny.
Akustické vlastnosti
Z hlediska šíření zvuku v konstrukci má přímý vliv na vzduchovou neprůzvučnost konstrukce Rw (dB) její hmotnost, respektive hmotnost jednotlivých komponent skladby střechy nebo obvodového pláště. Objemová hmotnost minerálních tepelných izolací se pohybuje v rozmezí od 45 do 65 kg/m3, izolace na bázi dřeva začínají na 50 kg/m3 u výplňových desek, ale desky pro fasádní zateplení nebo střešní pláště se pohybují ve hmotnostech od 140 do 270 kg/m3 podle typu a určení do stavby. Při jejích použití tedy dochází ke zlepšení akustických vlastností obvodových konstrukcí.
Například při laboratorním měření porovnání různých tepelných izolací kontaktně provedených na masivním dřevěném panelu vycházela varianta s dřevovláknitou izolací o 2 dB lépe než minerální desky a až o 3 dB lépe než fasádní polystyrén.
Difúzní otevřenost konstrukce a odolnost proti vlhkosti
Myšlenka provedení obvodové konstrukce budovy jako difúzně otevřené se více uplatňuje až v posledních letech. Starší dřevostavby jsou vesměs koncipovány jako difúzně uzavřené. Princip spočívá v nutnosti provedení velmi kvalitní parozábrany na vnitřní straně konstrukce, která má zamezit průchodu vodních par do konstrukce. Tím je zajištěna ochrana nasákavé minerální izolace a tím i nosné dřevěné konstrukce před vlhkostí. Difúzní uzavření konstrukce pak umožnilo následně provést vnější opláštění například i polystyrénovými deskami se systémovou tenkovrstvou omítkou. Ochrana tepelných izolací z minerálních vláken před vlhkostí je podstatná rovněž z důvodu značného poklesu tepelně izolačních vlastností těchto materiálů i při malém zvýšení jejich vlhkosti. Zatímco tepelná vodivost u minerálních izolací se při zvýšení vlhkosti o několik procent výrazně zvýší a tím značně klesne jejich izolační schopnost, u izolačních materiálů z dřevitých vláken zůstává i při vyšší vlhkosti zabudované izolace téměř stejná.
Difúzně otevřená konstrukce neobsahuje ve skladbě žádné parozábrany, které by bránily prostupu vodních par stěnou i odvětranou střechou. To pozitivně ovlivňuje jak kvalitu vnitřního mikroklimatu, tak i schopnost konstrukce zbavit se případné nadměrné vlhkosti. Ta přitom neovlivní tepelně izolační vlastnosti dřevitých izolací a tedy konstrukce jako celku. Venkovní opláštění se provádí z fasádních desek pro difúzně otevřené omítkové systémy, které jsou rovněž z dřevité vlny a vyznačují se velmi nízkým faktorem difúzního odporu μ = 5. Výrobci fasádních stěrek a tenkovrstvých omítkových systémů pak dodávají k difúzně otevřeným skladbám vhodné materiály k finalizaci povrchu s vysokou paropropustností.
Použití konstrukčních a izolačních desek na bázi dřeva a dřevité vlny je tedy v difúzně otevřených konstrukcích velmi vhodné a současný sortiment evropských výrobců těchto materiálů je tomu přizpůsoben. Jednotlivé skladby konstrukcí, ať již se jedná o střechu, obvodovou stěnu, strop pod půdou apod. není potřeba vymýšlet, protože jsou k dispozici typová a promyšlená řešení s přesně specifikovanou materiálovou charakteristikou.
Tepelněizolační vlastnosti dřevovlákna a jeho trvanlivost
Deklarované tepelné vodivosti λ (W/m.K) jsou u izolačních desek z dřevité vlny v rozmezí podle typu od 0,038 (výplňové lehké izolace) do 0,048 (speciální desky), což například pro izolační výplně je téměř shodné s izolacemi minerálními. Obvodovou konstrukci v kvalitě pro pasivní dům lze již v případě vnější stěny provést v tloušťce od 42 cm, takže lze získat více vnitřní užitné plochy. V podobných tloušťkách konstrukce pak vycházejí střechy nebo stropy pod nevytápěnou půdou.
Lze konstatovat, že současný sortiment izolačních materiálů na bázi dřeva nabízí řadu konstrukčních možností, které užitné vlastnosti dřevostaveb významně zlepšují.
Nevýhodou snad prozatím zůstávají o něco vyšší ceny těchto materiálů, které pocházejí většinou z produkce mimo území ČR, přestože tradice jejich výroby trvá u nás už desítky let.
Na závěr lze tedy zmínit ještě jeden klad dřevovlákna, a to je jeho trvanlivost. Dokladovat to lze na příkladu desek Hobra, které se používaly již před desítkami let a dodnes jsou, pokud byly do stavby zabudovány správně, ve stejně dobrém stavu. Vzhledem k dokonalejším možnostem současné výroby a vyšší kvalitě produktů lze očekávat i dlouhodobou životnost konstrukčně správně provedených dřevostaveb.
Zaujalo-li vás toto téma, můžete využít služeb poradenského střediska Energy Centre České Budějovice, které již 16 let poskytuje zájemcům bezplatné a nezávislé poradenství týkající se stavební problematiky, vytápění, dotací pro energeticky úsporná opatření a pro obnovitelné zdroje atd. Poradenství je poskytováno osobně nebo telefonicky (bezplatná telefonní linka 800 38 38 38 nebo telefon 387 312 580), popř. emailem (dotaz je nutné zaslat přes formulář MPO: http://url.googluj.cz/ene). Více informací na www.eccb.cz.
Bezplatné energetické poradenství v oblasti úspor energií a využití obnovitelných zdrojů, audity a energ. analýzy, Energetické průkazy pro RD, měření infrakamerou, pořádání seminářů, vydávání publikací, zprostředkování kontaktů s Horním Rakouskem a EU a další.