Pórobeton nebo cihly pro rodinný dům?

Cihly a pórobeton jsou u nás přesvědčivě dva nejrozšířenější materiály pro hrubou výstavbu. Obliba obou má zčásti regionální strukturu a také stavební firmy často preferují jeden či druhý. Investoři a stavebníci často hledají jasnou odpověď, který z obou je lepší. Obecně platný soud však neexistuje. Lze ale porovnat podstatné vlastnosti obou materiálů a na jejich základě se rozhodnout (se znalostí objektivních a vlastních požadavků na výstavbu).

V Česku bývá důležitým výběrovým kritériem cena. Snaha srazit cenu staveb „za každou cenu” je předmětem kritiky adresované zejména na investory utrácející veřejné peníze; na stránkách tohoto časopisu zaznívá takřka nepřetržitě. Hledání nejlevnějších řešení nalezneme hojně i v soukromé sféře. Zejména drobní stavebníci, kteří nejsou o výstavbě právně, obchodně ani technicky informováni, žijí v pomýlené víře, že smlouva o dílo se stavebním podnikem je totéž, co kupní smlouva na sériový průmyslový výrobek.

Investor, jenž dokáže jednat jen o ceně, dává najevo, že neví, co chce, nebo že rezignuje na účel i kvalitu stavby. Zpravidla pak přistoupí i na nabídku stavební firmy obstarat za dobrou cenu služby projektanta a stavebního dozoru. Tím si ale zadělává na budoucí mrzutosti. Ztrácí kontrolu nad návrhem i prováděním stavby, čelí často průběžnému zvyšování ceny po podpisu smlouvy a je bezradný při přebírání hotového díla.

Kdo se rozhodne pro aktivnější roli, má větší šanci dovést stavbu do dobrého konce. Jenže se musí účastnit jednání, kde vystupuje v roli potížisty. Jeho rozhodnutí - týkající se např. materiálů, které si přeje použít, a správných technologických postupů – mohou být stavební firmou nepříjemně kritizovány. Stavebník musí také dobře odhadovat možnosti firmy. Když zjistí, že zahraniční brigádníci, které si firma najímá, dosud stavěli jen z cihel a pórobeton, který on žádá, neznají, je lépe změnit firmu. Stavebník, který se na to necítí, udělá nejlépe, když si zaplatí vlastní odborný stavební dozor nezávislý na firmě, který rozumí jeho požadavkům a je připraven se za ně prát. Přejděme k tématu, jak si vybírat mezi cihlou a pórobetonem v bytové výstavbě.

Jak si vybrat materiál pro hrubou stavbu

Dvě kriteria již byla zmíněna. Je to cena a také dovednosti a pověst stavebních firem, se kterými může investor počítat pro realizaci stavby. Třetím a velmi důležitým kritériem jsou technické vlastnosti materiálů. Posuzování všech tří kritérií má smysl jen ve vzájemné kombinaci tak, aby výsledné řešení bylo optimální z pohledu investora. Diskutujme nejdůležitější kritéria:

Nejdůležitější vlastnosti zdiva

Tab. 1 uvádí rozměry, cenové údaje a technické parametry vybraných zdicích bloků podle aktuálního ceníku a technických listu firem Xella Porobeton (materiál YTONG) a Wienerberger Cihlářský průmysl (materiál Porotherm, PTH).

Pokud bude jediným rozhodným kriteriem cena za materiál, pak zvítězí YTONG P2-400 s rozměrem tvárnic

(300 x 249 x 599) mm a hned za ním PTH 36,5 P+D s trochu větším prostupem tepla (všechny cenové údaje v tomto článku jsou bez DPH). Oba ještě vyhovují požadavku současné tepelně technické normy ČSN 73 0540:2, která stanoví, aby součinitel prostupu tepla byl menší než 0,38 Wm^-2K^-1. Pevnější, ale rovněž cenově příznivý YTONG P4-500 o rozměrech (300 x 249 x 499) se v případě potřeby používá pro vnitřní nosné příčky, neboť jeho tepelný odpor v jednovrstvém zdivu nedosahuje požadavku normy. Do ceny zdiva se dále promítá zdicí malta, kterou výrobci kvůli dosažení tepelného odporu předepisují a kterou tudíž nelze nahradit nejlevnější staveništní směsí.

Pokud jsou tyto tři materiály použity pro obvodové zdivo, bývají z venkovní strany zateplovány, aby součinitel prostupu tepla vyhověl normě a přiblížil se její doporučované hodnotě. Zateplení ale už není nejlevnější řešení.

Někdy zní požadavek, aby tloušťka obvodového zdiva byla co nejmenší. Například u staveb s velmi malým půdorysem. I zde je hlavním kandidátem YTONG P2-400 s rozměry (300 x 249 x 599) mm a za ním PTH 36,5 P+D s větším, ale ještě postačujícím prostupem tepla.

Pevnost zdiva

Co se týče tohoto důležitého parametru, musí projektant při návrhu uvažovat pevnost nejslabšího článku zdiva. Z tab. 1 je zřejmé, že zejména u cihlových bloků typu PTH Si s vysokou tepelnou izolací je tím článkem zdicí malta. Ta je speciálně formulovaná pro docílení deklarované hodnoty součinitele prostupu tepla zdivem a zároveň tak, aby přenášela velká tlaková napětí, což plyne z toho, že styčná plocha dutinových bloků s extrémně tenkými stěnami umístěných nad sebou „na vazbu”, je velmi malá. Skloubit vysokou pevnost a malou tepelnou vodivost je tak možné jen za cenu kompromisu. Výsledkem je, že i přes vysokou pevnost bloků PTH Si o hodnotě 6 MPa je návrhová pevnost zdiva jen 0,65 MPa, tedy jen o málo vyšší než je návrhová pevnost zdiva z materiálu YTONG P2-400 (0,5 MPa) a méně, než je návrhová pevnost zdiva z materiálu YTONG P4-500 (1 MPa). Podobně návrhová pevnost zdiva bloků PTH P+D je 0,81 - 0,94 MPa, přestože samotný blok má pevnost až 10 MPa.

Porovnáme-li porovnatelné, pak např. PTH P10 na cementovou maltu M5 dosahuje návrhové pevnosti 1,25 MPa a PTH P10 na M2,5 pak 1,05 MPa. Naproti tomu YTONG P4-500 má pevnost ve zdivu 1,00 MPa a YTONG P6 má pevnost 1,3 MPa. Pevnostní údaje jsou, podobně jako jinde v tomto článku, čerpány z firemní literatury [3], [4], [5]. Pokud bychom tedy zavedli další hodnotící parametr - podlažnost bytových a rodinných domů, vyšla by pro oba materiálové systémy zhruba stejná. Z lehčených materiálů se dá v obou případech vyzdít objekt o cca 4 - 5 podlaží, vyšší stavby musí mít plnou cihlu nebo jiné řešení.

Tepelný odpor

Pokud by nejdůležitějším kritériem pro rozhodování mezi cihlovým nebo pórobetonovým systémem byl co nejnižší prostup tepla obvodovou konstrukcí, ocitl by se na prvním místě materiál PTH 44 Si, který s hodnotou součinitele prostupu tepla 0,24

Wm^-2K^-1 za optimálních podmínek (použití předepsané malty a její tloušťky, viz výše) dokonce předbíhá doporučovanou hodnotu ČSN 73 0540:2, druhý by byl PTH 40 Si a třetí pak YTONG P2-400 s rozměry (375x249x599) mm se součinitelem 0,29 Wm^-2K^-1. Všechny tři materiály jsou tak vhodné pro jednovrstvou technologii obvodového zdění.

Stavebník se ovšem může ptát, jaká je cena jednotky tepelného odporu (vztažená na jeden m² zdiva), který nakupuje společně se zdicím systémem. Výsledky pro vybrané zdicí materiály značek YTONG a POROTHERM v jednovrstvém provedení jsou vedeny v tab. 1 v posledním sloupci. „Tepelnou izolaci”, jako placenou hodnotu „vloženou” do obvodového zdiva, nakoupí stavebník nejlevněji se zdicími bloky YTONG P2-400 (375x249x599) mm a YTONG P2-400 (300x249x599) mm a sice za cenu 234 resp. 231 Kč za jednotku tepelného odporu v jednom m² zdiva. Následují bloky PTH 44 Si, PTH 40 Si a PTH 36,5 P+D s cenami 265 resp. 272 Kč, resp. 284 Kč.

V souvislosti s kombinovaným kritériem (cena)/(tepelný odpor) je dobré uvést, že YTONG je izotropní materiál, takže hladké bloky lze do obvodové zdi zabudovat i po otočení o 90°. U dutinových termoizolačních cihel vede otočení ke snížení tepelného odporu. Kdyby byl (teoreticky) ve zdivu použit „otočený” hladký blok YTONG P2-400 (300x249x599) mm tak, aby byla tloušťka zdiva 599 mm, byl by výsledný tepelný odpor jednoho m² zdi 5,7 m²·K·W^-1 za celkovou cenu 5,7 x 231 = 1317 Kč.

Zateplené domy

Posledně jmenované řešení není výhodné, protože zdivo je příliš silné a jako celek ani levné. Kdo chce investovat do vysokého tepelného odporu, je levnější a také prostorově úspornější zvolit tenčí zdivo z materiálů POROTHERM nebo YTONG (při splnění požadavků na únosnost zdiva) a tepelný odpor dokoupit v podobě tepelně izolačního systému. Taková řešení jsou běžně realizována.

V důsledku vysoké porozity obou materiálů a z ní plynoucí relativně velké paropropustnosti (oba výrobci uvádějí shodně faktor difúzního odporu mezi μ = 5 až μ = 10), je nejbezpečnější zateplovací systém na bázi expandovaného polystyrenu, který – pokud mají izolační desky dostatečnou tloušťku alespoň 10 cm – mj. podstatně omezí vysoký tok vodní páry difundující konstrukcí v zimě a tím sníží riziko vysoké kondenzace ve zdivu.

Přibližme si zateplení na dvou příkladech, kdy budeme požadovat, aby tloušťka zateplené zdi byla přibližně 45 cm. Pokud zvolíme blok PTH 30 P+D a zateplíme jej polystyrenem 160 mm, bude výsledný součinitel prostupu tepla před omítnutím 0,18 Wm^-2·K^-1. Použijeme-li blok YTONG P2-400 tloušťky 300 mm a zateplíme polystyrenem 160 mm, bude výsledný součinitel prostupu tepla 0,15 Wm^-2·K^-1. To výrazně překračuje i doporučenou hodnotu podle ČSN 73 0540:2 a tloušťka zdi (pro někoho i cena) je stále přijatelná.

Tepelná akumulace

Zateplení přináší vedle vyšší tepelné izolace novou užitnou hodnotu, totiž vysokou tepelnou akumulaci. Zdivo z pórobetonu a z cihel patří mezi tzv. těžké konstrukce, o kterých je známo, že mají (na rozdíl od lehkých rámových stěn dřevostaveb) dobrou či dokonce výbornou tepelnou akumulaci, která se projevuje navenek vysokou teplotní setrvačností. Zateplením lze teplotní setrvačnost ještě dál podstatně zlepšit. Ukažme to na příkladech.

Nezateplené zdivo z bloků YTONG P2-400 tloušťky 300 mm vyhovuje požadavkům ČSN 73 0540:2 na hodnotu prostupu tepla jen těsně. Nezateplené zdivo z bloků PTH 30 P+D normě již nevyhovuje. Stanovíme-li u prvního z nich podle [1] relaxační dobu (τ₀ = 53 hodin), můžeme snadno spočítat, že rozdíl mezi vnitřní teplotou a venkovní (nižší) teplotou klesne po 24 hodinách od přerušení dodávky tepla (při setrvalých venkovních podmínkách) na 64 % původního rozdílu¹. U materiálu PTH 30 P+D je τ₀ = 65 hodin a při totožném režimu chladnutí se původní teplotní rozdíl sníží za 24 hodin na 69 %.

Zateplením těchto konstrukcí 160 mm tlustou vrstvou EPS podle přecházející kapitoly nejenže překročíme doporučené hodnoty prostupu tepla, ale docílíme také nečekaně vysoké teplotní setrvačnosti. U zdiva YTONG P2-400 tloušťky 300 mm plus 160 mm EPS bude τ₀ = 209 hodin, což odpovídá snížení původního teplotního rozdílu za 24 hodin chladnutí jen na 90 % původního rozdílu. U materiálu PTH 30 P+D + 160 mm EPS je τ ₀ = 310 hodin, což představuje snížení původního teplotního rozdílu za 24 hodin jen na 92 %.

V obou případech vydrží v zimě dobře uzavřená a zateplená stavba i několik dní bez vytápění, aniž by promrzla. Vysoká tepelná akumulace se také projeví zkrácením topné sezóny v přechodných měsících a tím i snížením výdajů za vytápění, jak uvádí autor v [2].

Závěr

Bylo provedeno technické srovnání dvou nejčastěji používaných zdicích systémů používaných v České republice – pórobetonových a cihlových bloků - podle údajů, zveřejněných výrobci nejrozšířenějších značek YTONG a POROTHERM.

Oba systémy jsou srovnatelné v hodnotách nejlepšího deklarovaného dosaženého součinitele tepelné vodivosti zdiva (0,11 Wm^-1K^-1). Oba stavební systémy deklarují velmi blízké hodnoty difúzního faktoru, z čehož plynou totožná pravidla pro navrhování dodatečného zateplení. Také návrhové pevnosti zdiv z obou značek jsou srovnatelné.

Pro technologii jednovrstvého zdění nabízí POROTHERM výhodu v podobě typu PTH 44 Si, kterým lze vyzdít obvodovou stěnu s tepelnou propustností 0,24 Wm^-2K^-1, která překračuje i doporučení platné normy. YTONG nabízí nejsilnější blok s tepelnou prostupností stěny 0,29 Wm^-2K^-1. Výhodou značky YTONG je však dokonalá anizotropie, takže hladké bloky lze ve směru prostupu tepla libovolně natáčet – teoreticky na tloušťku zdiva 599 mm

(0,18 Wm^-2K^-1).Výrobce Xella toto řešení, které není předmětem tohoto článku, zatím uvádí jen okrajově (v ceníku).

YTONG nabízí pro dosažení požadovaných tepelně technických vlastností tenčí konstrukce, a tím i znatelně nižší cenu za jednotku tepelného odporu, který zákazník nakupuje s jedním m² jednovrstvé zdi. Naopak s materiály POROTHERM lze docílit při srovnatelných tloušťkách zdiva (a izolace) vyšší tepelné akumulace.

Co se týče pracnosti, která se v příspěvku nediskutuje, bývá za jeden z nejsnadněji zpracovatelných materiálů, který s nejjednodušším nářadím umožňuje vysokou rychlost výstavby s minimem výskytu vad (tepelných mostů apod.), považován systém YTONG.

Literatura a zdroje:

[1] Hejhálek, J.: Tepelná akumulace a teplotní setrvačnost u dřevostaveb, Stavebnictví a interier 6/2005, str. 11.
[2] Dudák, Marek: KMB SENDWIX - kouzlo tepelné akumulace, Stavebnictví a interiér 4/2006, str. 18.
[3] Technické listy POROTHERM 44, 40, 36,5 P+D, http://www.wienerberger.cz, uveřejněno dne 4. 9. 2006
[4] Technický list POROTHERM 44, 40 Si, http://www.wienerberger.cz, uveřejněno dne 4. 9. 2006
[5] Produktový katalog Xella, aktualizace z dubna 2006.