Nová ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov - Požadavky
V lednu jsem publikoval článek o připravované revizi ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov, Část 2: Požadavky. Vyjádřil jsem se ke změnám jednotlivých kapitol. Od té doby došlo k dalšímu posunu ve vývoji revize normy. Mění se princip stanovení požadavku na teplotní faktor konstrukce a bezpečnostní přirážka teplotního faktoru. Probíhá diskuse o požadavku na vnitřní povrchovou teplotu oken.
Byly zapracovány některé připomínky členů TNK 43, ÚNMZ, ale také odborné veřejnosti z veřejného projednání normy, které se konalo na počátku dubna. Některé kapitoly normy se od lednového článku téměř nezměnily, některé však doznaly ještě poměrně velkých změn. V současné době je již revize normy v podstatě ve své finální fázi. Předpokládají se jen formální úpravy a v blízké době by měla být revize normy ČSN 73 0540-2 vydána. Pojďme si nyní zaktualizovat souhrn některých změn normy a zamysleme se nad dopady těchto změn pro stavební praxi. Zaměřme se podrobněji na změny nepopsané v lednovém článku.
Požadavky na vnitřní povrchovou teplotu konstrukce
Základní logika požadavků na vnitřní povrchovou teplotu konstrukce zůstane stejná. Splnění požadavků na vnitřní povrchovou teplotu by mělo být i nadále závazné. O této problematice však proběhla v TNK 43 i na dubnovém veřejném projednávání velká debata. Někteří členové TNK 43 i někteří účastníci veřejného projednávání zastávají názor, že je tento požadavek normy v rozporu s normou ČSN EN 14351-1 Okna a dveře - Norma výrobku, funkční vlastnosti - Část 1: Okna a vnější dveře bez vlastností požární odolnosti a/nebo kouřotěsnosti, a tedy i v rozporu s nařízením Evropského parlamentu a Rady č. 305/2011, které stanovuje podmínky pro uvádění výrobků na trh. Argumentují tím, že parametr vnitřní povrchové teploty v normě ČSN EN 14351-1 uveden není, a není tedy možné splnění tohoto požadavku vyžadovat normou ČSN 73 0540-2. Většina TNK 43 i většina odborníků hlasujících na veřejném projednávání ale zastává názor opačný, tedy že požadavek s normou v rozporu není, neboť norma ČSN EN 14351-1 stanovuje parametry na okno jako na výrobek a požadavek na vnitřní povrchovou teplotu v normě ČSN 73 0540-2 se vztahuje na zabudované okno ve stavbě. Tento přístup je poměrně logický. Na trh mohou být uvedeny všemožné typy oken, pro konkrétní stavbu je však potřeba zvolit takové, při jehož zabudování nebudou hrozit poruchy stavby, které mohou ohrožovat splnění základních hygienických požadavků na stavby. Je však nutné upozornit na to, že stanovisko TNK 43, ani stanovisko vzešlé z veřejného projednávání není pro výslednou podobu normy závazné, tudíž je nutné v tuto chvíli připustit možnost, že ve výsledné podobě normy ČSN 73 0540-2 nebude požadavek na vnitřní povrchovou teplotu závazný, ale jen doporučený.
Zpracovatel o nové normě ČSN 73 0540-2:2011
Anotace normy a odkaz na stránky vydavatele ČSN 73 0540-2:2011
Povrchovou teplotu budeme i nadále posuzovat pomocí teplotního faktoru vnitřního povrchu konstrukce fRsi (dále jen "teplotního faktoru"). U výplní otvorů nadále sledujeme riziko povrchové kondenzace (relativní vlhkost vzduchu při povrchu konstrukce 100 %), u stavebních konstrukcí sledujeme riziko růstu plísní (relativní vlhkost vzduchu při povrchu konstrukce 80 %). Teplotní faktor konstrukce musí být vyšší nebo roven požadovanému teplotnímu faktoru dle normy pro všechny nové konstrukce a styky konstrukcí, které se nacházejí v prostorech s návrhovou relativní vlhkostí vnitřního vzduchu do 60 % včetně. U rekonstrukcí stávajících budov se ve velmi výjimečných a odůvodněných případech připouští nesplnění požadavku na teplotní faktor. V těchto případech musí konstrukce splňovat alespoň požadavek na součinitel prostupu tepla, a také je nutné doložit, že bude zajištěna bezchybná funkce konstrukce i bez vyhovujícího teplotního faktoru. Stejná podmínka platí i pro konstrukce a styky konstrukcí, které se nacházejí v prostorech s návrhovou relativní vlhkostí vnitřního vzduchu vyšší než 60 %.
Doposud nebyly popsány žádné změny oproti současně platné normě z roku 2007. Co se však revizí normy mění, je princip stanovení požadavku na teplotní faktor konstrukce. Tento princip se dokonce změnil již podruhé v průběhu zpracování revize. První návrh změny jsem popsal v lednovém článku, ke druhému a pravděpodobně finálnímu principu si něco řekneme nyní.
Ruší se bezpečnostní přirážka teplotního faktoru ΔfRsi. Místo toho se v souladu s ČSN EN ISO 13788 zavádí konstantní bezpečnostní přirážka Δφi ve výši 5 %. Pro prostory, v nichž není trvale upravována vlhkost vzduchotechnikou, se také zavádí v souladu s ČSN EN ISO 13788 závislost relativní vlhkosti vnitřního vzduchu na teplotě a vlhkosti venkovního vzduchu v zimním období. Návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu dle normy ČSN 73 0540-3 se pro účely stanovení požadavku na vnitřní povrchovou teplotu snižuje o 1 % za každý °C, o který je návrhová teplota venkovního vzduchu dle normy ČSN 73 0540-3 nižší, než je "referenční" teplota minus 5 °C.
Nejlépe si tuto závislost můžeme ukázat na konkrétním příkladu, pro který si zvolím obytnou místnost bytového domu. Dle ČSN 73 0540-3 je pro toto prostředí návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu φi = 50 %. Situujme si bytový dům například do Prahy, kde je návrhová teplota venkovního vzduchu dle normy ČSN 73 0540-3 minus 13 °C. Rozdíl mezi touto teplotou a referenční teplotou minus 5 °C činí 8 stupňů (resp. kelvinů). O 8 % tedy snížím návrhovou relativní vlhkost vnitřního vzduchu a získám 42 %, k této hodnotě musím ještě přičíst bezpečnostní přirážku 5 %, a získám hodnotu relativní vlhkosti vnitřního vzduchu pro stanovení požadavku na vnitřní povrchovou teplotu φi,r = 47 %. Tuto hodnotu pak dosazuji do vzorce z normy, a získávám požadavek na teplotní faktor.
Popsali jsme si tedy nový princip stanovení požadavků, co tato změna ale přinese v praxi? Požadavek na vnitřní povrchovou teplotu se pro nejteplejší oblasti České republiky pro výplně otvorů reálně mírně zpřísňuje (pro běžné stavby). Naopak pro stavební konstrukce a pro chladnější oblasti se požadavek zmírňuje. U stavebních konstrukcí v nejchladnějších oblastech se požadavek zmírňuje poměrně významně. Aby zmírnění požadavků pro stavební konstrukce nebylo neomezené, byla zavedena nejnižší možná relativní vlhkosti vnitřního vzduchu pro stanovení požadavku na vnitřní povrchovou teplotu φi,r = 45 %. Vybrané konkrétní příklady změny požadavku jsou uvedeny v následující tabulce.
| Předpoklady: Návrhová vnitřní teplota v zimním období θi = 20 °C, přirážka Δθai na vyrovnávající rozdíl mezi teplotou vnitřního vzduchu a průměrnou teplotou okolních ploch Δθai =1 °C, návrhová relativní vlhkost vnitřního vzduchu φi = 50 %, tlumené vytápění, radiátory pod okny, stavební konstrukce těžké. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ konstrukce | Návrhová teplota venkovního vzduchu v zimním období θe, [°C] | Požadovaná hodnota nejnižšího teplotního faktoru vnitřního povrchu fRsi,N [-] dle ČSN 73 0540-2 z roku: | Teplota odpovídající požadované hodnotě nejnižšího teplotního faktoru vnitřního povrchu [°C] dle ČSN 73 0540-2 z roku: | Rozdíl v požadavku (znaménko + znamená zpřísnění) | ||
| 2007 | 2011 | 2007 | 2011 | |||
| Výplň otvoru | -13 °C (Praha) | 0,667 | 0,655 | 8,68 °C | 9,27 °C | + 0,59 °C |
| -17 °C (Tábor) | 0,700 | 0,656 | 8,60 °C | 7,97 °C | - 0,63 °C | |
| Stavební konstrukce | -13 °C (Praha) | 0,796 | 0,753 | 13,06 °C | 12,60 °C | - 0,46 °C |
| -17 °C (Tábor) | 0,819 | 0,749 | 13,12 °C | 11,96 °C | - 1,16 °C | |
Požadavky na součinitel prostupu tepla
Požadavky na součinitel prostupu tepla nedoznaly zásadních změn. Revizí normy se změní požadavky na součinitel prostupu tepla jen u některých konstrukcí a navíc pro většinu z nich je tato změna závazná až od 31. 12. 2012.
Asi nejvýznamnější změna se týká těžkých vnějších stěn, kdy se mění požadavek na součinitel prostupu tepla u budov s běžným vnitřním prostředím z hodnoty 0,38 W/m2K na 0,30 W/m2K. Pro jednovrstvé zdivo je závaznost požadavku odsunuta na výše uvedené datum, u ostatních těžkých stěn se projeví změna požadavku hned po vydání normy. U těžkých stěn zateplených kontaktním zateplovacím systémem to nebude v praxi znamenat žádný problém. Tyto konstrukce již běžně požadavek 0,30 W/m2K splňují a případné mírné navýšení tloušťky tepelné izolace neznamená významné prodražení stavby nebo technologické problémy. Nepříjemná bude tato změna zřejmě pro těžké zavěšené fasády, zejména kamenné. Tyto konstrukce vyžadují poměrně masívní nosný rošt pro zavěšené pohledové prvky. Ten znamená poměrně značný systematický tepelný most, který je nutné eliminovat zvýšenou tloušťkou tepelné izolace. U těchto konstrukcí je často poměrně náročné dosáhnout splnění současného požadavku 0,38 W/m2K. Zpřísnění požadavku bude znamenat další navýšení tloušťky tepelné izolace, což však bude také spojeno s potřebou zvětšit dimenzi nosného roštu, a to bude znamenat další zhoršení ekvivalentní tepelné propustnosti tepelné izolace. U některých nejtěžších zavěšených fasád hrozí reálná nesplnitelnost nového požadavku při použití běžně používaných nosných fasádních systémů. Pro splnění požadavku pak může být nutné použití pokročilých a také dražších nosných systémů se sníženým prostupem tepla.
Revize normy také mění požadavky na výplně otvorů. Požadavek na okna v obvodových stěnách a strmých střechách se změní z hodnoty 1,70 W/m2K na 1,50 W/m2K a požadavek na střešní okna v šikmých střechách a světlíky se změní z hodnoty 1,50 W/m2K na 1,40 W/m2K. Na tyto změny se rovněž bude vztahovat odložená závaznost splnění nových požadavků. Požadavek na dveře zůstane oproti ostatním výplním otvorů zachován na hodnotě 1,70 W/m2K.
Revizí normy by měla být upřesněna pravidla porovnávání součinitele prostupu tepla střešních světlíků s požadavkem normy. Hodnota součinitele prostupu tepla střešního světlíku by měla být vztažena k ploše jeho průmětu. Pro případy, kdy bude teplosměnná plocha světlíku výrazně větší než plocha jeho průmětu, by se mělo připouštět zmírnění požadavku na součinitel prostupu tepla v poměru teplosměnné plochy a průmětu. Tímto vlastně bude "zlegalizována" současná praxe, kdy se běžně součinitel prostupu tepla střešního světlíku vztahuje k teplosměnné ploše a nikoli k průmětu. Bez tohoto přístupu by většina světlíků na trhu nemohla "splňovat" požadavek normy.
Zajímavou změnou je také zrušení požadavku na rámy oken. V normě ČSN 73 0540-2 z roku 2007 jsou doposud uvedeny požadavky 2,0 W/m2K na kovové rámy a rámy lehkých obvodových plášťů a 1,7 W/m2K na rámy ostatní. Nově budou stanoveny jen doporučné hodnoty, které však budou o něco přísnější než doposud.
Doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla
Revizí normy ČSN 73 0540-2 bude zavedena nová kategorie doporučených hodnot. Vedle požadavků na součinitel prostupu tepla na jednotlivé konstrukce budou další dva sloupce. V prvním budou doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla, tak jak se známe ze současné normy, tedy takové hodnoty, které jsou vhodné všude tam, kde tomu nebrání technické, ekonomické nebo legislativní překážky. V dalším sloupci budou nově doporučené hodnoty pro pasivní budovy. (Pozn. redakce: V prvních měsících roku 2011 byly v návrhu revize ČSN 73 0540-2 nazývány jako "cílové hodnoty".) Nebude zde uvedena jediná konkrétní hodnota, ale rozmezí hodnot s tím, že ty nižší mají sloužit jako vodítko pro návrh menších pasívních budov, zpravidla rodinných domů, ty vyšší pak pro návrh větších a kompaktních budov. Například pro ploché a šikmé střechy se doporučuje součinitel prostupu tepla v rozmezí 0,10 - 0,15 W/m2K, tedy na úrovni 42 - 63 % požadované hodnoty.
Budovy s velmi nízkou energetickou náročností
Zavedení doporučených hodnot pro pasivní budovy není jediným posunem normy v oblasti budov s velmi nízkou energetickou náročností. V příloze A normy bude nově poměrně rozsáhlá kapitola, která se touto oblastí zabývá. Jelikož má být v souladu se směrnicí Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU postupně dosaženo stavu, kdy budou všechny novostavby realizovány jako budovy s téměř nulovou energetickou náročností, je tato kapitola velkým přínosem. Jsou zde popsány zásady pro nízkoenergetické, pasivní a dokonce formou předběžné informace i nulové budovy. (Pozn. redakce: Některé podrobné informace včetně prezentace číselných hodnot zazněly na Kulatém stolu o podpoře implementace směrnice 2010/31/EU na Stavebních veletrzích v Brně.) Jsou zde také uvedeny postupy, jak a dle jakých norem se tyto budovy posuzují.
Další změny
Pro úplnost si můžeme shrnout některé další změny normy, z nichž byly některé popsány již v lednovém článku.
Požadavek na průměrný součinitel prostupu tepla dozná podstatnou změnu. Pro stanovení požadavku se totiž bude pro všechny budovy nově používat tzv. referenční budova, tedy virtuální budova stejných rozměrů a stejného prostorového uspořádání jako budova hodnocená, shodného účelu a shodného umístění, na jejíchž všech plochách obálky budovy budou použity konstrukce se součiniteli prostupu tepla odpovídajícími příslušné požadované normové hodnotě. Souběžně bude platit zastropení požadavku hodnotou 0,5 W/(m2.K) pro obytné budovy (diskutuje se o tom, že jen pro nové obytné budovy), u všech ostatních budov zůstane stanovení horní meze požadavku stejné jako dříve, tedy v závislosti na objemovém faktoru tvaru budovy A/V. Zejména pro tvarově složité budovy pak bude horní omezení požadavku přísnější než jeho stanovení přes referenční budovu.
Změny nastanou také v požadavcích na lineární a bodové prostupy tepla. Například požadavek na tepelnou vazbu vnější stěny s další konstrukcí (mimo výplň otvoru) se zřejmě poměrně zásadně změní z hodnoty 0,60 W/m.K na 0,2 W/m.K a požadavek na průnik tyčové konstrukce z 0,9 W/K na 0,4 W/K. Dříve byl požadavek na vnitřní povrchovou teploty zpravidla vždy přísnější než na lineární nebo bodový prostup tepla, a proto nebylo běžně posuzování lineárních a bodových činitelů nutné. Po revizi normy by se již tyto požadavky posuzovat měly.
Kategorie podlah v rámci požadavku na pokles dotykové teploty podlahy se revizí nezmění. Bude ale definováno nové rozložení místností do jednotlivých kategorií.
V odstavci šíření vlhkosti konstrukcí bude zmírněna podmínka maximální hodnoty kondenzátu ve vztahu k plošné hmotnosti materiálu, ve kterém dochází ke kondenzaci vodní páry. V normě ČSN 73 0540-2 je doposud pro konstrukce se zabudovanými dřevěnými prvky, jednoplášťové střechy a ostatní konstrukce s difuzně málo propustnými vnějšími vrstvami stanoveno maximální množství kondenzátu 3 % z plošné hmotnosti materiálu, ve kterém kondenzát vzniká. Tato hodnota je však leckdy v praxi pro lehčí tepelné izolace těžko splnitelná, i když její překročení v podstatě neznamená ohrožení správné funkce konstrukce. V revizi normy bude pro lehké materiály připuštěna maximální hodnota 6 %.
Revizí normy byla v odstavci šíření vzduchu konstrukcí zachována potřeba nulové průvzdušnosti všech konstrukcí mimo funkční spáry výplní otvorů a lehkých obvodových plášťů. Došlo ke zpřesnění formulace tohoto požadavku. V lednovém článku jsem uvedl, že v normě není uvedena jednotná metodika pro posuzování tohoto požadavku. To platí i nadále, v normě ČSN 73 0540-2 ani po revizi metodika uvedena nebude. V únoru však vyšla norma ČSN 73 1901 Navrhování střech - Základní ustanovení. (Pozn. redakce: Rozhovor se zpracovateli revize ČSN 73 1901.) Přílohou J byla zavedena zkušební metodika pro stanovení přítomnosti netěsností a neutěsněných spár v obvodových konstrukcích. Metoda neslouží pro kvantifikaci netěsností a jejich vlivu na funkci obvodových konstrukcí, ale stanovuje hranici, kdy je možné netěsnost považovat za významnou. Tato metodika tedy může být uspokojivě použita pro hodnocení požadavku normy ČSN 73 0540-2.
Revizí normy dojde také ke snížení maximální intenzity celkové výměny vzduchu v budově pro doporučení instalace zařízení ke zpětnému získávání tepla. Původní hodnota 2,0 h-1 se zřejmě změní na hodnotu 1,0 h-1.
Podle kapitoly tepelná stabilita místnosti v letním období bylo doposud možné splnit jeden ze dvou v normě uvedených požadavků, buď zajistit splnění požadavku na maximální denní vzestup teploty vzduchu v místnosti v letním období, nebo požadavku na maximální denní teplotu vzduchu v místnosti v letním období. Pro výpočet těchto veličin se používaly dvě různé výpočetní metody. V revizi normy se předpokládá již delší dobu avizované zrušení požadavku na maximální denní vzestup teploty vzduchu v místnosti a tedy i jemu odpovídající výpočtové metody. Cílem této změny je snaha sjednotit výpočty a také přiblížit výpočet reálnému chování posuzované místnosti v letním období. Toto poměrně uspokojivě umožňuje právě výpočetní metodika pro stanovení maximální denní teploty vzduchu v místnosti. Metodika velmi vhodně ilustruje denní průběh teploty. Je možné uvažovat například proměnnou intenzitu větrání v průběhu dne. Umožňuje také modelovat vícedenní teplotní zátěž.
Podklady
[1] ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky, ÚNMZ Praha, 2011 (v návrhu)
[2] SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2010/31/EU, ze dne 19. května 2010, o energetické náročnosti budov
[3] Vyhláška č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby
[4] Vyhláška č. 148/2007 Sb., o energetické náročnosti budov
[5] TNI 73 0329 Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění - Rodinné domy
[6] TNI 73 0330 Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění - Bytové domy
[7] Zwiener V., Kupsa T.: Změna ČSN 73 0540-2 z pohledu vzduchotěsnosti, TZB-info
[8] Kupsa T.: Revize ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov, část 2: Požadavky, TZB-info
[9] Webové stránky www.atelier-dek.cz
In January I published an article about the upcoming revision of CSN 73 0540-2 Thermal protection of buildings, Part 2: Requirements. I expressed to changes in each individual chapter. Since then there is new development in the standard revision. Some comments by members of the Standardisation Committee No. 43 and by professionals from the April public consultation of the standard were implemented. Some chapters of the standard are nearly unchanged since January, but some have changed in fairly major way.