V dnešním článku se podíváme na vápenopískové zdivo a problematiku pasivních domů. Proč se zděné pasivní domy staví převážně z vápenopísku? Nebo proč vápenopískové domy mají téměř vždy lepší energetický standard než je tomu u domů jiné konstrukce?

Není to náhoda, vápenopískové cihly mají celou řadu parametrů, které těmto standardům napomáhají a postupně si je představíme.

Co je pasivní dům?

Hlavní myšlenkou pasivního domu nejsou nějaká čísla, parametry. Hlavní myšlenkou pasivního domu, definovaného PHI Darmstadt Prof. W. Faistem v roce 1991 je, že pasivní dům je takový, který nepotřebuje ke svému vytápění žádný aktivní otopný systém. K jeho vytápění postačí solární zisky, vnitřní zisky. Poslední složkou ohřívání vnitřního prostoru je dohřev vzduchu, který je potřeba dovnitř přivádět pro život obyvatel. Z této myšlenky vznikly všechny známé parametry pro pasivní dům.

Aby fungovala rekuperace a dohřev vnitřního vzduchu, je nezbytné, aby tepelná obálka pasivního domu byla prakticky vzduchotěsná. Není možné, abych vyměňoval vzduch mezi vnějším a vnitřním prostředím, skrz které si prakticky fouká jak chce. Proto je definována vzduchotěsnost pro pasivní dům n50=0,6 h-1. Což v praxi znamená, že dům má pouze takové netěsnosti, že při slušném tlaku větru venku se uvnitř budovy vymění max. 60% veškerého vzduchu za hodinu.

Pro klima střední Evropy, tj. pro teploty a sluneční svit v této oblasti již pak vyplynulo, jak musí vypadat vnější obálka domu, kterému můžeme říkat pasivní, aby byla naplněna původní myšlenka. Z toho se ukázalo, jak mají vypadat okna, s jakými parametry trojskel, aby bylo dosaženo solárních zisků, a jak má vypadat tepelný parametr obvodové stěny a celková tepelná ztráta pasivního domu pak vychází na 15 kWh/m2a.

Pro návrh a dimenzování pasivního domu vyvinul PHI Darmstadt velmi účinný softwarový nástroj PHPP. Pokud nejsou dodrženy tyto parametry, nejedná se pak o pasivní dům tak jak ho definoval jeho vynálezce.

Např. v ČR si ulevujeme tím, že definujeme jiné klimatické podmínky, nebo jinak definujeme podlahovou plochu ve vzorci pro potřebu energií a často pak takový dům sice vykazuje nějaká čísla a parametry, říká se tomu pasivní dům, ale s myšlenkou prof. Faista to nemá již nic společného. Je to pak znát i na spotřebě energií, která je pro takový „český pasivní dům“ úplně jinde.

Zděný nebo dřevěný pasivní dům?

Nejdůležitějším parametrem dimenzování v pasivním domě jsou a zůstanou vždy ty nejslabší konstrukce z hlediska tepelné techniky, což zatím stále jsou okna. Druhou nejdůležitější a nutnou podmínkou je tepelná a vzduchotěsná obálka domu.

Dřevěný pasivní dům

Pasivní domy jsou často spojovány s dřevostavbou. A skutečně dřevostavby tvoří ze skupiny pasivních domů ca 30%. Tradiční zemí, kde se staví dřevostavby v pasivním standardu je Rakousko. V ČR, ale i v Německu máme raději zděný pasivní dům.

Dřevostavba má výhodu, že na vnější obálce domu může používat celou tloušťku stěny jako tepelnou izolaci. Zde ale výhody nutné k dosažení pasivního domu prakticky končí.

Dosáhnout kvalitní vzduchotěsnosti u dřevostavby není legrace. Je nutná celá řada technických opatření (vzduchotěsné folie, desky, omítky), bez kterých lze dobré vzduchotěsnosti dosáhnout jen obtížně – jinými slovy skrz dům fouká tam a zpět. Tento efekt může být ještě násoben dotvarováním dřevěných konstrukcí vlivem stáří, změn vlhkosti apod. Samozřejmě kondenzace vlhkosti díky dosažení rosného bodu v konstrukci je pro dřevostavbu smrtelné, takže dřevostavba obsahuje obrovskou řadu komplikovaných detailů, které nejsou pro každého a pro stavbu svépomocí už vůbec ne.

Nízká akumulace dřevostavby navyšuje potřebu energie na energie a to až o 4% oproti masivnímu zděnému vápenopískovému domu. 4% peněz za energie doživotně? To není málo…Nehledě na to, že nízká akumulace zhoršuje komfort užívání stavby nejen v zimě, ale i v létě. Přehřívání v době, kdy i v ČR máme extrémně vysoké teploty není to, co bychom od moderního bydlení chtěli a klimatizace akumulaci opravdu nenahradí.

Dřevostavba je s ohledem na plánovanou životnost dražší než zděný pasivní dům.

Zděný pasivní dům

Abychom dosáhli zděného pasivního domu, potřebujeme obvodový plášť, které bude mít pokud možno co nejlepší tepelně-technické parametry. To samo ale o sobě nestačí. Potřebuji také mít co nejlepší poměr A/V, což je ochlazovaná vnější obálka v poměru k vnitřnímu objemu budovy. Pokud mám špatný tvar budovy – např. bungalov, pasivního domu dosáhnout nelze i kdyby byl na zdi 1 m izolačního materiálu!

Proto mimo kvalitního tvaru, orientace budovy a oken potřebuji pro obvodovou stěnu materiál, který mi toto splňuje. A to je důvod, proč právě ten, kdo se pasivními domy profesionálně zabývá dospěje k závěru, že zděný pasivní dům je nejlepší postavit z vápenopískových cihel.

Vápenopískové cihly nejsou tepelným izolantem, řeknete si.

Správně. Ve vápenopískovém průmyslu se již před 60 lety rozhodli, že nepůjdou proti přírodním fyzikálním zákonům a jednotlivé funkce obvodového pláště rozdělí. Základní funkce zdiva jako je statika, akustika, akumulace, požární odolnost plní vápenopísková cihla a to skvěle.

Ve všech těchto parametrech – statika, akustika, akumulace, požární odolnost je mezi zdícími materiály vápenopísek naprosto nejlepší. Z hlediska statiky, akustiky a akumulace je srovnatelný pouze beton. Z hlediska akumulace máme vápenopískové zdivo lepší oproti červené cihle zhruba na čtyřnásobných hodnotách, porobeton či dřevostavby nelze prakticky srovnávat.

Tepelnou funkci zdiva vápenopískového domu plní pak tepelná izolace. Vždyť jaký jiný materiál má lépe tepelně izolovat, než tepelná izolace k tomu určená?

Důvodem rozdělení těchto jednotlivých funkcí obvodové stěny jsou fyzikální zákony. Nelze totiž mít extrémně pevný materiál na statiku, který zároveň dobře tepelně izoluje. Výrobci, kteří jdou tímto směrem (porobeton, dutinové cihly všeho druhu) vždy musí volit mezi statikou, akumulací, akustikou a tepelnou izolací. Buď máte jedno nebo druhé, obojí zároveň příroda nedovoluje.

Výsledkem obvodové konstrukce vápenopískového zděného pasivního domu je velmi štíhlá, pevná nosná akumulující zeď z vápenopísku, obalená masivní tepelnou izolací. Celková tl. této konstrukce je velmi nízká, podstatně nižší než u porobetonu, nebo dutinových cihel. A to je velmi důležité, pokud chci dosáhnout parametrů pasivního domu 15 kWh/m2 rok a také pokud chci dosáhnout velmi dobrého poměru A/V. U skutečného pasivního domu dle PHPP prostě není jedno, jak jsou jednotlivé konstrukce vlastně tlusté a kolik zabírají obestavěného prostoru!

Snížení obestavěného prostoru není dobré jen pro potřebu tepla na vytápění, ale hlavně pro snížení nákladů na výstavbu! Takže efekt je tam jak při výstavbě, tak doživotní při spotřebě energií! Tomuto tématu se blíže věnujeme v článku: Od prvního záměru ke konstrukčnímu systému Zapf Daifuss Kalksandstein

Výhody vápenopískového zdiva pro pasivní dům

Vápenopískové zdivo má další výhody pro pasivní dům. Mimo již zmiňované akumulace, která pomáhá snížit spotřebu energie v zimním období je to také naprostá rovinnost, nasákavost povrchu zdiva, které pak umožňuje celoplošné lepení tepelné izolace, která je tak kompaktní bez tepelných mostů.

Absence tepelných mostů je jedním z dalších důležitých parametrů pro dosažení pasivního standardu. Pokud se podíváme např. na dutinovou cihlu, tak tam dosažení kvalitních parametrů ve svislém směru díky dutinám je prakticky vyloučené (brutální tepelné mosty v hlavě a patě zdi, parapetech, ostěních….) Zároveň u jednovrstvého zdiva typu porobetonu či dutinové cihly, nebo dutinové cihly vyplněné izolantem dochází v zimním období vždy k tomu, že rosný bod je uvnitř konstrukce, tj. konstrukce je uvnitř vlhká a vlhká konstrukce jaksi tepelně neizoluje – to stejné se může dít i u dřevostavby.  Tento efekt je tím větší, čím je větší zima venku, jinými slovy – všechny jednovrstvé konstrukce izolují tím méně, čím je větší zima venku. S touto realitou reklamní letáky, či tepelně-technické výpočty nepočítají…

Toto se u sendvičové konstrukce dít nemůže, pokud není prodyšná masivní tepelná izolace, je rosný bod až na vnějším povrchu tepelné izolace, tj. úplně mimo budovu! Tj. rosný bod se nedostává do konstrukce a zároveň je vápenopískové zdivo chráněno proti tepelným výkyvům, protože nosná konstrukce je naprosto vždy v teplotě nad +18 °C. To vše znamená úplně jinou životnost stavby než obvodová nosná konstrukce, která je každým rokem v zimě vystavována rozdílu teplot ca 30°C. Zato vápenopísková konstrukce zděného pasivního domu je vystavována rozdílu teplot v zimě pouze 2°C.

Vzduchotěsnost zděného pasivního vápenopískového domu se díky výše uvedeným vlastnostem dosahuje velmi lehko bez dalších vícenákladů a je také dosahováno vždy lepší vzduchotěsnosti než u dutinových cihel, dřevostaveb nebo porobetonů.

Tématem vzduchotěsnosti se zabýváme také v článku: Co lze vyčíst ze statistik, aneb jaké se staví v ČR pasivní domy?

Průměrné hodnoty vzduchotěsnosti n50 jsou pod 0,3 h-1, tj. dvojnásobně překračují požadavky pasivního domu. S nevyhovujícím domem na vzduchotěsnost jsme se u pasivního zděného domu ještě nikdy v ČR nesetkali, oproti tomu u dřevostavby, nebo dutinových cihel je to běžné, že se hodnoty n50=0,6 h-1 dosahuje velmi těžce. Naopak u vápenopískového pasivního zděného domu je pravidelně dosahováno různých rekordních hodnot, jako např. zde n50=0,05 h-1: Rekordní Blower-door.

Takovéto vynikající parametry při provádění pasivního domu srazí potřebu energie na vytápění dle PHPP o dalších 10-15%, takže již tak vynikající pasivní dům ještě vylepšíme.

Stavíte pasivní dům?…. a jak to víte?

http://diagnostika-palecek.cz/cz/

Z jakého materiálu se staví pasivní domy ve světě?

O tom, z čeho se staví pasivní domy se můžeme koneckonců přesvědčit z nezávislého zdroje, databáze pasivních domů:

Celý svět: www.passivhausprojekte.de ČR ( i když zde nelze vše považovat za pasivní domy): https://www.pasivnidomy.cz/katalog-pasivnich-domu/

Např. Německo. Budeme brát konzervativně nové RD, kde je podíl dřevostaveb nejvyšší. Pokud bychom brali průřez celým trhem, pak je staveb z VPC více než ze dřeva.

• Masivní zděné stavby: 51%
• Dřevostavba: 34%
• Smíšené stavby: 13% (např. 1. NP masivní zděná stavba, podkroví dřevostavba, nebo různé přístavby, nástavby, kde jsou různé kombinace materiálů, z velké části KS a dřevo)
• Schalungssteine: 2% (okrajová záležitost)

Z masivních staveb je: 

• 56% vápenopísek se zateplením
• 22% betonové tvárnice zateplené
• 6% pálené cihly zateplené
• 3% porobeton se zateplením
• 3% pálené cihly jednovrstvé
• 10% ostatní systémy

Závěr

Jak je vidět, vápenopískové cihly jsou nejen z našeho pohledu nejlepším možným materiálem pro zděné pasivní domy. Je to dáno poměrně specifickou sadou vlastností, které jsme v článku zmínili a tyto vlastnosti se jinými materiály velmi obtížně nahrazují.

V galerii na našem webu si můžete prohlédnout celou řadu realizací zděných pasivních domů v ČR. https://www.kalksandstein.cz/galerie/foto-ceska-republika/foto-cr-pasivni-domy-15-kwh-m

Není to však jen o materiálu. Z našeho pohledu je důležité v oblasti pasivních domů i další vzdělání a poradenství. Pokud si to investor přeje, součástí cenové nabídky je i diskuse nad konkrétním projektem.

---

Použité prameny a literatura

www.kalksandstein.cz
www.zapf-daigfuss.de
www.kalksandstein.de

8.6.2023
Autor: Ing. Martin Konečný
Organizace Kalksandstein CZ s.r.o., vápenopískové cihly Zapf Daigfuss

Další obrázky: