Rodinný dům z cihel. Trvalá hodnota, zdravé a příjemné bydlení
Historie cihel a cihelné výstavby sahá dlouhá tisíciletí do minulosti a co se týče území dnešní ČR, už ve 13. století byly cihlové domy mimo jiné důležitým prvkem protipožární prevence měst. Dnes cihla a cihlové stavby nabízejí i mnoho dalších pozoruhodných hodnot a služeb, z nichž si ty hlavní přiblížíme.
Cihla samozřejmě nikdy nebyla a není „sama”. Spíš lze říct, že je trvale obklopena různými stavivy, které se vůči cihle často poměřují, dávajíce tak najevo, že cihlu považují za svůj etalon. Věc má však nejen číselnou stránku věci, ale hlavně praktickou.
Jistota a víra
Cihla znamená vysokou míru jistoty dobrého výsledku, což ví každý investor, včetně nejmenších stavebníků. Jednoduchý, jednovrstvý cihlový dům s minerálními omítkami na fasádě a vnitřních plochách nabízí celoročně kvalitní vnitřní pobytové prostředí (včetně mrazivých zim i sluncem rozpálených lét), nízké provozní náklady, a to vše po mnoho generací.
Kde je ale jistota, že totéž poskytnou i jiné typy staveb, např. montovaných z různorodých materiálů a forem (trámy, desky, fólie, pásky, hřebíky, šrouby, lepidla, vaty, pěny, nátěry, penetrace a tak dále)? Jistě, i tyto domy vznikají ve špičkové kvalitě a životnosti. Svépomoc je tu ale omezena jen na dekorativní a úklidové práce a dodavatelem musí být firma, která dílo předá ve špičkové kvalitě a ručí za výsledek po celou deklarovanou životnost domu.
Cihlový dům má trvalou kvalitu po mnoho generací, umožňuje svépomocnou výstavbu a pokud vyžaduje stavební zásah, děje se tak většinou až a pouze z důvodů jeho přestavby v souladu s novými požadavky na službu bydlení.
Zdicí bloky s integrovanou tepelnou izolací
Současné moderní cihelné bloky pro obvodové zdi rodinných a bytových domů jsou vyráběny s integrovanou tepelnou izolací uvnitř bloku, tzn. v jeho dutinách. Dutiny jsou řešeny tak, aby při požadované pevnosti měl blok co největší tepelněizolační účinek. Při výstavbě se pak řeší v jediném stavebním kroku nejen nosná obvodová stěna, ale i její tepelná izolace. Klasické zateplování odpadá, šetří se tak spousta práce, času a peněz.
Cihlová obvodová stěna s tepelnou izolací se ve finále z obou stran omítne a opatří finální povrchovou úpravou. Především venkovní omítka pak při zaťukání nezní dutě, je dokonale tuhá a neláká k výstavbě ptačích hnízd... Dodejme, že zateplení uvnitř dutin cihlových zdicích bloků má ve srovnání s tradiční fasádní tepelnou izolací časově neomezenou životnost.
Ekologie a energetická náročnost
Jde-li o emise CO2, jež prý vyvolávají globální oteplování, nabízí dům z popisovaných cihlových bloků s integrovanou tepelnou izolací velmi šetrné řešení. Přestože se na jejich výrobu (cihlářský výpal) spotřebuje energie, následné použití těchto bloků v temperovaných stavbách mnohem víc energie ušetří jen za zimní vytápění.
Druhá věc, kterou zatím tuzemská oficiální tepelná technika budov ignoruje, je letní sluneční impakt. Energií nabité sluneční záření (o intenzitě až 1100 W/m2), které vstupuje do budov okny nebo od sluncem rozpálených povrchů stěn a střechy, podstatně snižuje ztráty tepla v zimě, zatímco v létě vede k „nečekanému” přehřívání budov. Při chlazení pomocí klimatizace proto ve výsledku dostaneme u cihlostaveb ještě příznivější bilanci emisí CO2.
Slunce a energetická náročnost
Sluneční záření, které vstupuje do interiéru okny a skrze ohřátou fasádu a střechu, podstatně mění energetickou bilanci domu. Tu zimní významně zlepšuje, ale tu letní obrací naruby, často až nepříjemně. Řeč je o přehřívání interiéru, které v některých případech překračuje hygienickou mez.
Těžký dům, zejména postavený z cihlových bloků s integrovanou tepelnou izolací, dále z těžkých keramických stropů a ideálně i těžkou střechou, nabízí velmi účinné řešení. Variabilita současných cihelných systémů totiž dovoluje individuálně každý dům orientovat ke světovým stranám a k okolnímu terénu a zástavbě.
Dům by měl v zimě, když je slunce za jasných dní nízko nad obzorem, čerpat jižními okny co nejvíc sluneční energie. Avšak v létě, když slunce vychází na severovýchodě, zapadá na severozápadě a v poledne září bezmála v nadhlavníku, bychom měli stavbu před sluncem naopak chránit, zejména její střechu a západně orientované stěny.
Kvalitní architekt navrhuje i s ohledem na míru oslunění obálkových ploch domu a její dopad na vnitřní klima. Investor by si měl včas ověřit, jestli jeho „architekt” tak činí.
Čerstvý vzduch
První a nejdůležitější podstatou života je vzduch. Jeho kvalita musí být co nejlepší, a to trvale. Bez vzduchu člověk přežívá sotva minuty. Skutečnou, zdraví nebezpečnou a často chronicky akutní hrozbou je život v nevětrané místnosti s vydýchaným vzduchem. Lidé tento režim volí nevědomky a proto, aby ušetřili za topení. Přitom netuší, že k vydýchání místnosti dojde velmi rychle.
Například v uzavřené místnosti obývacího pokoje 4 × 5 m, jehož strop je ve výšce 3 m, vydýchají dva dospělí lidé při běžných domácích činnostech vnitřní vzduch za cca 40 minut. Tím myslíme čas od dokonalého vyvětrání místnosti na úroveň 400 ppm obsahu CO2 (čerstvý venkovní vzduch) až do chvíle, kdy obsah CO2 vzroste na 1200 ppm.
Kdyby tatáž místnost reprezentovala ložnici uvedené dvojice, potom po uplynutí 1,5 hodiny je nutné kompletně vyměnit veškerý její vnitřní vzduch za venkovní.
Poznámka: Čtenář může intenzitu větrání místnosti v závislosti na počtu osob a jejich fyzických aktivitách odhadnout díky kalkulačce na našich webových stránkách www.stavebnictvi3000.cz.
Teplotní stabilita
Pod tímto pojmem si představujeme stabilní celodenní vnitřní teplotu na úrovni cca 24 °C, která v průběhu roku nevybočuje z intervalu od 21 °C do 27 °C. Denní teplotní rozkmit by neměl být větší než ±1 °C.
„Odborníci” často tvrdí, že vysoká tepelná izolace chrání dům i před kolísáním vnitřní teploty. Ve skutečnosti tepelná izolace chrání dům jen před ztrátami tepla, zatímco stabilitu vnitřní teploty „obstarává” schopnost stavebních konstrukcí jímat teplo, tzn. jejich tepelně akumulační schopnost. Tepelná izolace teplotní změny jen trochu zpomalí.
Jinými slovy: Násobně nižší hmota lehké stavby znamená při stejné tepelné izolaci sice stejnou okamžitou tepelnou ztrátu, ale ta je doprovázena rychlejší ztrátou teploty zateplených lehkých konstrukcí a následně i interiéru, než by nastalo v případě těžké cihlové stavby.
Historie cihly od neolytu přes Babylon až po současnost
Objevení hlíny, rozvoj pecí pro její vypálení, představení glazování a způsoby tvarování cihel do forem sochařství, rozdělení profese mezi cihlářem a zedníkem a rozvoj…
Příklad: Mějme dvě vodou naplněné nádrže o totožné hloubce 1 m, z nichž prvá má půdorys 1 m × 1 m a druhá 2 m × 2 m. Na dně obou nádrží je stejný kohout. Když oba kohouty ve stejném okamžiku otevřeme, ztráta vody je na začátku totožná, avšak menší nádrž se vyprázdní za cca 1/4 času.
Vztaženo k naší lehké a těžké stavbě o stejné tepelné prostupnosti U: obě stavby budou ztrácet teplo podle vzorce Z = U·(tE – tI), avšak lehká stavba bude chladnout cca 4 × rychleji, protože obsahuje (ve srovnání s cihlovou) jen 1/4 akumulovaného tepla.
Lehká stavba si tak často žádá rychlejší a častěji spínanou otopnou/chladicí soustavu. A také celkově vyšší výdaje za vytápění a chlazení v důsledku malého využití akumulovaného tepla. Tuto skutečnost reflektují i stavební požadavky, které v případě dřevostaveb doporučují kvalitnější tepelnou izolaci. Jinými slovy stejně kvalitní dřevostavba musí mít v porovnání s těžkou stavbou menší součinitel prostupu tepla.
Správná, architektonicky i stavebně řešená akumulace tepla umožňuje denní přebytky tepla využít v noci a naopak nočním chladem klimatizovat den. Dodejme, že požadovaného řešení se dopracujeme jen a právě tehdy, budeme-li pracovat s oběma teplosměnnými médii, tj. se vzduchem a slunečním zářením. Zůstaneme-li jen u teplot vzduchu, výsledkem mohou být na straně zákazníka rozpaky či zklamání.
Teplotní stabilita vybraných konstrukcí
Míru tepelné akumulace (a tedy i teplotní stability) homogenní stavební konstrukce a tudíž i výsledné stavby popisuje veličina UTA – ukazatel tepelné akumulace (v hodinách), jejíž definici publikovalo CSI Praha. V tomto časopise byla v březnu 2001 definována relaxační doba τ0, která popisuje akumulační schopnost i vícevrstvých konstrukcí, např. obvodové stěny s vnější tepelnou izolací. Relaxační doba je odvozena z hodnot součinitelů tepelné vodivosti λ, měrného tepla, hustoty a tloušťky všech vrstev stěny. Čím větší je hodnota relaxační doby τ0, tím pomaleji chladne vnitřní povrch stěny po vypnutí otopné soustavy. A pomaleji se ohřívá po jejím zapnutí. Uveďme si tři časté příklady:
- Cihla Porotherm 50 T Profi: U = 0,13 W/(m2K); τ = 370 hod.
- Tepelněizolační tvárnice Lambda YQ: U = 0,16 W/(m2K); τ = 280 hod.
- Lehká stěna dřevostavby: U = 0,16 W/(m2K); τ = 28 hod.
Větší relaxační doba obvodové konstrukce (a potažmo celého domu) znamená, že teplota v interiéru pomaleji reaguje (při setrvalém příkonu otopné soustavy) na změnu venkovní teploty. Speciálně zdivo z cihlových obvodových bloků 50 T Profi, krom toho, že dobře izoluje teplo, výjimečně dobře stabilizuje vnitřní teplotu. To umožňuje efektivní řízení otopné soustavy, která nemusí reagovat na krátkodobou proměnlivost počasí, střídání denní a noční teploty, vítr či bezvětří, slunečno či zataženo.
Závěr
Článek poukazuje na již tisíciletí známý význam vysoké tepelné akumulace staveb, a to ve spojitosti s cihlou a cihlovým zdivem, které tuto akumulaci a s ní i vysokou teplotní setrvačnost a stabilitu staveb účinně zajišťují. Moderní cihla v provedení (např. Porotherm 50 T Profi) k tomu přidává i vysokou tepelnou izolaci. Výsledná kombinace umožňuje zmenšit tloušťku a robustnost obálkových konstrukcí, které v dávné historii dosahovaly i metrových tlouštěk.
Související články
- Nízkoenergetický dům postavíte z cihel bez nutnosti dodatečného zateplení
- Akustická cihla, účinná ochrana před hlukem
