Požadavky norem na tepelné izolace
Je všeobecným mýtem, že neustále dochází k prudkému zvyšování nároků na tepelné izolace. Pokud se podíváme na předpisy od roku 1992 zjistíme, že ke zvyšování nároků příliš nedochází, zejména v oblasti měrné potřeby tepla na vytápění. Pro přehlednost shrnujeme starší i nové požadavky norem na tepelně izolační vlastnosti staveb.
Obvodové konstrukce mají vnitřní prostředí chránit před exteriérem. V našich klimatických podmínkách je jednou z důležitých vlastností interiérového prostředí teplota vhodná pro uvažovaný provoz. Proto jsou důležitou podmínkou tepelně izolační vlastnosti konstrukcí. Ty se postupně vyvíjely a lze říci, že v současné době jsou požadavky rozsáhle definované a málokterá novostavba je beze zbytku plní.
Že je potřeba stavby v našich zeměpisných šířkách tepelně izolovat bylo známé již dříve. V učebnicích Pozemního stavitelství tento požadavek najdeme již v polovině minulého století. V té době byla za základ vzata cihelná stěna tl. 45 cm a tepelně izolační vlastnosti se vyjadřovaly ekvivalentní tloušťkou zdiva označovanou "e". Zdivo cihelné tl. 45 cm bylo vzato jako standard, který vycházel ze Stavebního řádu uzákoněného 10. 4. 1886 v němž se pravilo, že nosná zeď má tloušťku 45 cm, ledaže by byla kamenná, pak je minimální tloušťka 60 cm. Tento zákon byl několikrát novelizován, např. zákonem z 15.4.1919 o stavebních úlevách, kde byly povoleny nosné zdi o menších tloušťkách.
Norma ČSN 73 0540 z 12.12.1964 již uváděla požadavky na tepelné izolace, ty však vycházely z v té době obvyklého názoru, že cihelná zeď má být o tloušťce 45 cm, což odpovídá tepelnému odporu RN = 0,55 (m2.K)/W. Dle normy byla republika rozdělena na 3 teplotní pásma. V 60. letech byl také uzákoněn první požadavek na měrnou tepelnou potřebu tepla, a sice vládním usnesením 1043/62 byl stanoven požadavek, aby obytné budovy měly takové tepelné izolace, aby měrný byt (200 m3) měl potřebu tepla 9,3 až 9,9 MWh/rok.
ČSN 73 0540:1964 byla v roce 1977 nahrazena souborem 3 nových norem, a to na normu obsahující názvosloví, požadavky a kritéria (ČSN 73 0540), normu uvádějící vlastnosti materiálů (ČSN 73 0542) a normu s výpočtovými metodami (ČSN 73 0549). ČSN 73 0540 z 4.3.1977 stanovující požadavky na tepelné izolace nabyla účinnosti 1.1.1979 a některá přechodná ustanovení umožňovala stavět ještě podle původní normy pokud práce na dokumentaci byly zahájeny před 30.9.1980.
Zároveň bylo vládním usnesením 182/1978 potvrzeno energetické kritérium 9,3 MWh/rok na normový byt o 200 m3 obestavěného objemu (tj. 46,5 kWh/m3 a nebo 130,2 kWh/m2 při konstrukční výšce 2,8 m). Toto kritérium bylo obsaženo i v ČSN 73 0540.
Tato norma postupně měla různé změny. Nejzávažnější změnou je změna Z 4, která nabyla účinnosti 1.5.1992.
Tato norma požadovala vyšší tepelné odpory konstrukcí a snížila kritérium celkové potřeby tepla na 7,3 MWh/200m3 za rok (tj. 36,5 kWh/m3 a nebo 102,2 kWh/m2 při konstrukční výšce 2,8 m).
Následovalo nové vydání normy ČSN 73 0540, část 1 až 4 z května 1994. V této normě dochází opět ke sloučení požadavků a kritérií s vlastnostmi materiálů a výpočtovými metodami pod jedno číslo normy s tím, že norma je rozdělená na 4 části a celková potřeba tepla se řídí charakteristikou budovy q.
Vyhláška 291/2001 Sb. se opět vrací k měrné potřebě tepla, tentokráte na 1m3 a požaduje hodnoty v závislosti na geometrické charakteristice objektu v rozmezí od 25,8 do 46,7 kWh/m3 za rok. Tento požadavek přebrala norma 73 0540-2 z roku 2002. Za povšimnutí stojí, že se jedná o stejnou hodnotu požadavku jako v normě z roku 1992, tedy 10 let staré. Tento požadavek byl dále upřesněn změnou ČSN 73 0540-2 z března 2005.
V níže uvedené tabulce orientačního přehledu požadavků na obytné budovy z pohledu tepelných ztrát v rámci zjednodušení předpisy parafrázujeme, což sice ubírá na jejich přesnosti, naopak nám to umožňuje tento přehled vůbec vytvořit. Pokud by někdo potřeboval přesné znění, je nutné se podívat do příslušných norem a vycházet nikoliv z tohoto článku, ale z příslušných předpisů. V rámci zjednodušení také neuvádíme všechny požadavky v citovaných normách obsažené, ale pouze některé a pouze z pohledu tepelných ztrát. Nelze říkat, že z pohledu tepelných izolací, neboť v tabulce jsou opominuty požadavky na tepelnou stabilitu místností, a to jak v letním, tak i v zimním období, dále na tepelnou jímavost podlahy apod. Vynechali jsme také požadavky na některé konstrukce a veškeré normativní požadavky jsou vztaženy k obytným budovám.
Z uvedeného přehledu je zajímavé vysledovat, že od roku 1992 se požadavek na potřebu tepla na vytápění na 1m3 za rok zpřísňuje velmi pomalu, stejně tak pomalu se zvyšují i požadavky na tepelně izolační vlastnosti stěn a střech, s výjimkou oken, kde se v roce 2002 výrazně zvýšil požadavek na maximální hodnotu součinitele prostupu tepla U.
Dochází však ke zpřesňování požadavků a dochází i ke sledování dalších hodnot, které se dříve nesledovaly, např. lineární či bodové tepelné mosty.
V této souvislosti je nutné říci, že norma obsahuje i doporučené hodnoty, které jsou výrazně přísnější a které jsou jinde v Evropě běžně akceptovány.
Přehled požadavků na obytné budovy z pohledu tepelných ztrát
| 730540:1979 | 730540: Změna 4 1992 | 730540-2:1994 | 730540-2:2002 | 730540-2:změna Z1 2005 | |
|---|---|---|---|---|---|
| požadavky na tepelný odpor RN [m2.K/W] a součinitel prostupu tepla UN [W/m2.K] | |||||
| vnější stěny oblast -15°C |
RN = 0,95 U = 0,89 |
RN = 2,0 U = 0,46 |
RN = 2,0 U = 0,46 |
Těžká stěna: UN = 0,38 RN = 2,46 Lehká stěna: UN = 0,3 RN = 3,16 |
Těžká stěna: UN = 0,38 RN = 2,46 Lehká stěna: UN = 0,3 RN = 3,16 |
| vnější stěny oblast -18°C |
RN = 1,0 U = 0,86 |
||||
| ploché střechy oblast -15°C |
RN = 1,8 U = 0,5 |
RN = 3,0 U = 0,32 |
RN = 3,0 U = 0,32 |
Těžká střecha: UN = 0,24 RN = 4,0 Lehká střecha: UN = 0,16 RN = 6,1 |
střecha: UN = 0,24 RN = 4,0 |
| ploché střechy oblast -18°C |
RN = 1,95 U = 0,46 |
||||
| podlaha na terénu oblast -15°C |
RN = 0,75 U = 1,09 |
RN = 1,5 U = 0,6 |
RN = 2,0 U = 0,46 |
UN = 0,38 RN = 2,46 |
UN = 0,38 RN = 2,46 |
| podlaha na terénu oblast -18°C |
RN = 0,93 U = 0,91 |
||||
| strop sousedící s prostorem vytápěným nejméně na 10°C | RN = 0,26 U = 1,81 |
RN = 0,4 U = 1,54 |
RN = 0,55 U = 1,25 |
UN = 1,05 RN = 0,78 |
UN = 1,05 RN = 0,78 |
| okna | RN = 0,27 U = 2,28 |
UN = 2,35 RN = 0,26 |
UN = 2,52 RN = 0,23 |
UN = 1,8 RN = 0,39 |
UN = 1,7 RN = 0,42 |
| střešní okna | požadavek není stanoven | UN = 1,5 RN = 0,5 |
|||
| povrchová teplota (zejména v místech tepelných mostů) | povrchová teplota musí být ≥ teplota rosného bodu | povrchová teplota musí být ≥ teplota rosného bodu zvětšená o bezpečnostní přirážku 1 | povrchová teplota musí být ≥ teplota rosného bodu zvětšená o bezpečnostní přirážku zohledňující způsob vytápění a o bezpečnostní přirážku zohledňující tepelnou akumulaci 3) | povrchová teplota zvýšená o bezpečnostní přirážky (v závislosti na způsobu vytápění, akumulace konstrukce a umístění radiátorů) se nesmí přiblížit teplotě kritické (rel. vlhkost 80%) | povrchová teplota zvýšená o bezpečnostní přirážky (v závislosti na způsobu vytápění, akumulace konstrukce a umístění radiátorů) se nesmí přiblížit teplotě kritické (rel. vlhkost 80%) |
| tepelné mosty | požadavek není stanoven | lineární činitel prostupu tepla může být max Ψ = 0,1 až 0,6 W/(m.K) a bodový lineární činitel prostupu tepla až 0,90 W/K 4) | |||
| kondenzace vodní páry v konstrukci | nemělo by k ní docházet, pokud neohrožuje konstrukci, pak musí být aktivní bilance kondenzace vodní páry | nemělo by k ní docházet, pokud neohrožuje konstrukci, pak musí být aktivní bilance kondenzace vodní páry | Nemělo by k ní docházet, je-li to přípustné, pak maximum je 0,1 kg/m2 u plochých střech a 0,5 kg/m2 u ostatních konstrukcí | Nemělo by k ní docházet, je-li to přípustné, pak maximum je 0,1 kg/m2 u plochých střech a 0,5 kg/m2 u ostatních konstrukcí | Nemělo by k ní docházet, je-li to přípustné, pak maximum je 0,1 kg/m2 u plochých střech a 0,5 kg/m2 u ostatních konstrukcí |
| vzduchová propustnost stavebních konstrukcí | max. snížení povrchové teploty o 0,2°C | max. snížení povrchové teploty o 0,2°C | spárová průvzdušnost vyhovuje, jestliže je výměna vzduchu menší, než nN, pro obytné místnosti nN = 0,5hod-1 | spárová průvzdušnost iLV musí být v rozmezí od 0,00003 do 0,000085 m3/(s.Pa0,67) v závislosti na druhu a umístění otvoru. Ostatní spáry musí mít souč. spárové průvzdušnosti téměř nulový. | spárová průvzdušnost iLV musí být v rozmezí od 0,00003 do 0,000085 m3/(s.Pa0,67) v závislosti na druhu a umístění otvoru. Ostatní spáry musí mít souč. spárové průvzdušnosti téměř nulový. |
| ochrana tepelné izolace z vnější strany | požadavek není stanoven | Tepelně izolační vrstva musí být z vnější strany účinně chráněna proti pronikání větru. | Tepelně izolační vrstva musí být z vnější strany účinně chráněna proti pronikání větru. | ||
| Celková průvzdušnost obvodového pláště budovy | požadavek není stanoven | jsou stanoveny doporučené celkové intenzity výměny vzduchu při přetlaku 50 Pa | jsou stanoveny doporučené celkové intenzity výměny vzduchu při přetlaku 50 Pa | ||
| rekuperace | požadavek není stanoven | je-li intenzita výměny vzduchu větší jak n = 2 hod -1, doporučuje se osadit rekuperaci | je-li intenzita výměny vzduchu větší jak n = 2 hod -1, doporučuje se osadit rekuperaci | ||
| intenzita výměny vzduchu v místnosti | požadavek není stanoven | požaduje se, aby intenzita výměny vzduchu byla větší jak požadovaná intenzita výměny vzduchu, ale menší jak 1,5 násobek požadované výměny vzduchu | požaduje se, aby intenzita výměny vzduchu byla větší jak požadovaná intenzita výměny vzduchu, ale menší jak 1,5 násobek požadované výměny vzduchu | ||
| spotřeba energie na vytápění (pro oblast -15°C) | 9,3 MWh/200m3, rok (tj. 46,5 kWh/m3,rok) | pro bytové domy: 7,3 MWh/200m3, rok (tj. 36,5 kWh/m3, rok) 2) | pro bytové domy: 7,3 MWh/200m3, rok (tj. 36,5 kWh/m3,rok) 2) | ČSN se odkazuje na vyhlášku 291/2001 Sb. Měrná potřeba tepla na vytápění musí být menší než 25,8 až 46,7 kWh/m3,rok v závislosti na faktoru tvaru budovy A/V | ČSN se odkazuje na vyhlášku 291/2001Sb. Měrná potřeba tepla na vytápění musí být menší než 25,8 až 46,7 kWh/m3,rok v závislosti na faktoru tvaru budovy A/V |
| Celková tepelná charakteristika budovy | požadavek není stanoven | je stanovena celková tep. charakteristika budovy v závislosti na faktoru tvaru budovy A/V qc,N = 0,35 až 0,79 W/(m3.K) [to odpovídá přibližně 56 až 125 kWh/m2,rok], při uvažování tepelných zisků qred,N = 0,23 až 0,66 W/(m3.K) | požadavek není stanoven | ||
| průměrný součinitel prostupu tepla Uem,N | požadavek není stanoven | V závislosti na faktoru tvaru budovy A/V je Uem max. 0,45 až 1,05 W/(m2.K) [to přibližně odpovídá 37 až 82 kWh/m3,rok] | |||
Poznámky k tabulce:
R - tepelný odpor konstrukce [(m2.K)/W]
U - součinitel prostupu tepla konstrukcí [W/(m2.K)]
N - normový
A - plocha ochlazovaných konstrukcí
V - vytápěný objem
1) pro nepřerušované vytápění Δt = 0,2K, pro přerušované s poklesem teplot do 5K Δt = 0,5 K, pro přerušované s poklesem teplot do 10K Δt = 1,0K, s poklesem teplot nad 10 K Δt = 1,5K
2) pro rodinné domy řadové uprostřed řady EN = 9,0 MWh/rok, řadové na konci řady a dvojdomky EN = 10,0 MWh/rok, pro samostatně stojící domky EN = 10,5 MWh/rok
3) pro nepřerušované vytápění Δtw1 = 0,2K, pro přerušované s poklesem teplot do 5K Δtw1 = 0,5 K, pro přerušované s poklesem teplot do 10K Δtw1 = 1,0K, s poklesem teplot nad 10 K Δtw1 = 1,5K. Pro konstrukce s hmotností nižší než 180 kg/m2 Δtw2 = 0,55K
4) lineární činitel prostupu tepla Ψ ≤ 0,10 W/(m.K) pro střechu navazující na výplň otvoru, Ψ ≤ 0,30 W/(m.K) pro stěnu navazující na výplň otvoru, Ψ ≤ 0,60 W/(m.K) pro stěnu navazující na jinou konstrukci s výjimkou otvorů, bodový činitel prostupu tepla Ψ ≤ 0,90 W/K