Vzduchotěsnost pasivních domů
Obsah kapitoly
- 6.1 Požadavky kladené na vzduchotěsnost
- 6.2 Test neprůvzdušnosti
- 6.3 Vliv průvzdušnosti na tepelné ztráty
- 6.4 Riziko šíření vlhkosti
- 6.5 Řešení kvalitního neprůvzdušného utěsnění
- 6.6 Vzduchotěsnost u masivních konstrukcí
- 6.7 Vzduchotěsnost u dřevostaveb
- 6.8 Vzduchotěsnost ostatních druhů staveb
- 6.9 Utěsnění stavebních otvorů a prostupů
- Testové otázky
Vzduchotěsnost neboli neprůvzdušnost pasivního domu je jedním ze základních předpokladů nutných k dosažení pasivního standartu. Nežádoucímu „větrání“ spárami a netěsnostmi v pasivním domě je třeba se důsledně vyvarovat, a to zejména ze dvou základních důvodů:
- zabezpečení účinnosti nuceného větrání a rekuperace
Pokud má tento uvedený systém fungovat spolehlivě a efektivně, je třeba, aby výměna vzduchu probíhala výhradně přes nucené větrání a rekuperátor a ne neřízeně přes různé spáry, netěsnosti apod.
- ochrana konstrukce stavby
Nežádoucí netěsnosti by způsobily podstatné zhoršení tepelně izolačních vlastnosti objektu – zvýšení tepelných ztrát, což by vedlo ke ztrátě pasivního standartu. Kondenzace vlhkosti v konstrukcích by navíc vedla ke vzniku plísní, hub, koroze apod. a následně ke snížení statických a tepelně izolačních vlastností stavby a v konečném důsledku ke zkrácení životnosti stavby.
Zpět na začátek6.1 Požadavky kladené na vzduchotěsnost
Tyto požadavky jsou stanoveny normou průvzdušnosti, což je vlastně opak vzduchotěsnosti. Průvzdušnost je normou stanovena jako hodnota n50[h -1] celkové intenzity výměny vzduchu při tlakovém rozdílu 50 Pa. Čím menší je tato hodnota, tím lepší je vzduchotěsnost stavby. Pro pasivní domy s nuceným větráním a rekuperací je tato hodnota stanovena na max.n50 =0,6 h-1. Za jednu hodinu se tedy při podtlaku či přetlaku 50 Pa nesmí vyměnit více než 0,6 celkového vnitřního objemu budovy. Tato hodnota odpovídá přibližně tlaku vytvořenému větrem o rychlosti asi 9 m/s. Určení hodnoty n50 je nejlépe provádět během výstavby pasivního domu po dokončení vzduchotěsnících stavebních úprav. V té době je možno všechny nalezené nedostatky odstranit a zabránit tak složité a drahé lokalizaci po překrytí.
| ZPŮSOB VĚTRÁNÍ V BUDOVĚ | n50,N[h-1] |
|---|---|
| Přirozené - okny | 4,5 |
| Nucené bez zpětného získávání tepla | 1,5 |
| Nucené se zpětným získáváním tepla | 1,0 |
| Nucené se zpětným získáváním tepla v pasivních domech | 0,6 |
Tab. 7: Tabulka průvzdušnosti při různém způsobu větrání
Zpět na začátek6.2 Test neprůvzdušnosti
Kontrola vstupní průvzdušnosti budovy se nejčastěji provádí metodou tlakového rozdílu pomocí blower-door testu. Při tomto testu se ventilátor umístí do vhodného otvoru v obvodové stěně, nejčastěji do vstupních dveří. Všechny stavební otvory a prostupy musí být v době provádění měření uzavřeny a utěsněny, aby nedocházelo ke zkreslení měření. Ventilátor pak v budově vytváří tlakový rozdíl (podtlak nebo přetlak). Po vytvoření požadovaného podtlaku nebo přetlaku 50 Pa se u ventilátorů nastaví otáčky tak, aby se tlakový rozdíl neměnil. Vytvořením konstantního tlakového rozdílu se pak pomocí čidel na měření objemového toku vzduchu změří objemový tok vzduchu procházející ventilátorem. Objemový tok vzduchu procházející ventilátorem při konstantním tlaku je pak roven intenzitě výměny vzduchu přes funkční spáry a netěsnosti. Toto měření se opakuje při různých úrovních tlakového rozdílu v rozsahu přibližně 20–60 Pa. Řídící jednotka je tvořena přenosným počítačem, který řídí a kontroluje průběh měření a zároveň provádí jeho okamžité vyhodnocování.
Obr. 58: Měření neprůvzdušnosti pomocí blower-door testu
Součástí samotného měření bývá také často lokalizace netěsných míst, a to hlavně v případě neuspokojivých výsledků měření. Tyto netěsnosti mohou být totiž v této fázi stavby po její detekci poměrně snadno odstraněny. Nejčastěji se netěsnosti vyskytují v místech napojení různých stavebních konstrukcí, v okolí stavebních otvorů, instalací apod.
Animace č.7 Problematická místa v konstrukci stavby
K jejich detekci po vytvoření podtlaku či přetlaku slouží ruční anemometr, což je přístroj, sloužící k měření okamžité rychlosti proudění vzduchu. Velkou část netěsností je možno také lokalizovat pomocí našich smyslových orgánů – dlaní, které jsou na pohyb vzduchu velmi citlivé. Pro zjištění proudění vzduchu složitějšími detaily je možno využívat sledování pohybu barevného kouře, vytvářeného za přetlaku. Utěsňování pak probíhá tak dlouho, až blower-door test vykazuje uspokojivé výsledky.
Obr. 59: Lokalizace netěsností anemometrem
Zpět na začátek6.3 Vliv průvzdušnosti na tepelné ztráty
Vysoká průvzdušnost budovy vede také k vyšším tepelným ztrátám. Ztráty u takovéto budovy pak mohou být díky ztrátám způsobených průvzdušností podstatně vyšší než ztráty projektované. V krajním případě může dojít k poddimenzování otopné soustavy. Při návrhu a výpočtech je nutno zohlednit expozici budovy, její výšku, plochu fasád vystavených působení větru apod. Vliv hodnoty neprůvzdušnosti na tepelné ztráty ilustruje následující graf.
Animace č.8 Vliv neprůvzdušnosti na tepelné ztráty
U grafu jsou použity střední hodnoty faktorů a velikost obytné plochy 100 m2. Z grafu je patrno, že při maximální hodnotě n50 pro pasivní domy 0,6 h-1 jsou ztráty průvzdušností přibližně 3,5 kWh/m2 a, což je při celkové potřebě tepla na vytápění 15 kWh/m2 téměř jedna čtvrtina. Pro porovnání, běžná budova s hodnotou n50 = 4,5 h-1 má roční ztráty průvzdušnosti kolem 26 kWh/m2a, což je téměř dvojnásobek roční potřeby tepla na vytápění u pasivních domů. Je tedy zřejmé, že je nutno zajištění neprůvzdušnosti věnovat náležitou pozornost.
To, že ve zvládnutí technologií zajištění neprůvzdušnosti máme ještě rezervy, svědčí i srovnání úrovně našich pasivních domů s domy rakouskými. Zatímco průměrná hodnota průvzdušnosti u rakouských pasivních domů byla při kontrolním měření 400 domů změřena na n50= 0,43 h-1 tedy hluboko pod hranicí n50 = 0,6, u našich pasivních domů byla naměřena průměrná hodnota n50 = 1,71 h-1 tedy vysoko nad normou.
Zpět na začátek6.4 Riziko šíření vlhkosti
Pokud se nepodaří v konstrukci domu zabezpečit dokonalou vzduchotěsnou obálku, může netěstnostmi proudit teplý vzduch z interiéru do exteriéru a působit tak jako nositel vlhkosti. Vytváří se zde komínový efekt, při kterém vzduch proudí spárou širokou např. 1mm a dlouhou 1 m při teplotě interiéru 20 °C a relativní vlhkosti 50%. Takováto spára může denně v interiéru přenést kolem 350 g vody (ročně více jak 15l) ve formě vodních par. To je mnohem více, než kolik vlhkosti by v důsledku difúze mohlo procházet konstrukcemi a je prakticky nemožné, aby se takovéto množství vody účinně odpařilo. Tyto páry se potom hromadí ve vrstvách konstrukcí do nasákavých materiálů a při teplotních rozdílech kondenzují na chladnějších místech a mění se ve vodu. Takovéto podmínky jsou pak ideální pro vznik plísní, hub a působí značné škody na konstrukcích. Nejčastěji postižené bývají nasákavé, tepelné izolanty, které pak ztrácí svoje tepelně izolační vlastnosti a začínají vytvářet tepelný most. Tento tepelný most pak umožní kondenzaci vlhkosti již v interiérovém prostoru a viditelné projevy se tak ještě zhoršují.
Dřevěné konstrukce jsou samozřejmě více náchylné na vlhkost než konstrukce masivní, kde se nedostatky projeví až za delší čas. U dřevěných konstrukcí může vést dlouhodobé působení vlhkosti přes zhoršení jejich statických vlastností až k jejich úplné destrukci. Navíc nejčastěji se tyto netěsnosti projevují u střešních konstrukcí, které bývají převážně dřevěné. Kvalitně provedená vzduchotěsnící vrstva tedy zlepšuje ochranu před vlhkem a tím zvyšuje životnost celé stavby.
Zpět na začátek6.5 Řešení kvalitního neprůvzdušného utěsnění
Vzduchotěsná vrstva musí být umístěna na vnitřní straně konstrukce v první třetině tloušťky kvůli tepelnému odporu a možné kondenzaci vodních par. Základem vysoké neprůvzdušnosti objektů je dokonale propracovaný návrh s vyřešenými detaily a použitými materiály. K zabezpečení vzduchotěsnosti je nutno:
- vzduchotěsnou obálku objektu navrhnout jako spojitou – bez přerušení
- vhodně zvolit vzduchotěsný materiál, buď jako součást stavební konstrukce nebo ve formě fólie
- vhodně zvolit těsnící a spojovací materiály (pásky, tmely apod.) a tyto aplikovat na spoje vzduchotěsnících materiálů
- snížit množství případných prostupů vzduchotěsnou vrstvou na minimum, a pokud už prostupy jsou nevyhnutelné, tyto dokonale vytěsnit (potrubí, rozvody elektroinstalace apod.)
- identifikovat problematická místa a zde precizně vyřešit napojení vzduchotěsnících vrstev
U pasivních domů se doporučuje, pomocí umístění stavby v terénu případně s použitím větrolamů ze směru převládajících větrů, snížit zatížení budovy vůči větrům. Zároveň je třeba, aby dům i z tohoto hlediska neměl příliš členitý tvar a nezvyšovaly se tak zbytečně tepelné ztráty. Protože existuje celá řada různých konstrukcí pasivních domů, každá z těchto konstrukcí vyžaduje specifická řešení k zabezpečení vzduchotěsnosti. Návrh každého konkrétního konstrukčního řešení je třeba podrobně popsat, a to hlavně s ohledem na problematické detaily, včetně doporučení vhodných materiálů. Na následujících obrázcích jsou zobrazeny různá řešení vzduchotěsné vrstvy procházející spojitě obálkou domu.
Obr. 60: Různá řešení průběhu vzduchotěsné vrstvy A- utěsnění prostupu trámů, B- „obalení“ trámů, C- samostatně utěsněné prostor
Zpět na začátek6.6 Vzduchotěsnost u masivních konstrukcí
U těchto konstrukcí se v žádném případě nedá spolehnout na vzduchotěsnost zděných stěn. Samotná stěna má totiž značnou průvzdušnost, a to hlavně přes mezery napojení cihel a přes mezery v maltě. Vzduchotěsnou vrstvu nejčastěji tvoří vnitřní omítka bez prasklin. Tato omítka musí být omítnuta spojitě včetně stěn, stropů a napojení na podlahu. Nejvíce problémů u těchto typů staveb tvoří instalace (zejména elektroinstalace), která prochází přes vrstvu omítky. Zde je třeba dokonale vyřešit tyto detaily použitím vzduchotěsných krabic a vypínačů včetně speciálních vzduchotěsnících průchodek kabeláže a ostatních instalací.
Zpět na začátek6.7 Vzduchotěsnost u dřevostaveb
Při konstrukcích dřevostaveb bývá velmi často využíváno různých velkoformátových desek a to buď dřevoštěpových „OSB“ desek, nebo tvrdých dřevovláknitých „MDF“ desek. Výhodou těchto desek je kromě velké plochy, kterou zakrývají, i zavětrování konstrukce. Jejich největší výhodou je však vzduchotěsnost. Desky jsou většinou konstruovány jako pero-drážka. Tyto pero-drážkové spoje se opatří v místě styku trvale plastickým tmelem a případně se ještě přelepí vzduchotěsnou páskou. Tmelem a páskou je vhodné opatřit i šroubové spoje. Před takto spojitě provedenou vzduchotěsnou obálku se doporučuje umístit do strany interiéru instalační prostor o tloušťce cca 50mm. Veškeré instalace (elektrika, voda ….) jsou pak řešeny v tomto prostoru. Tím se podstatně sníží nebezpečí poškození vzduchotěsné vrstvy a zcela se omezí počet průchodů touto vrstvou. Použití fólií u dřevostaveb není příliš vhodné zejména kvůli vysokému riziku propíchnutí fólie.
V následujících tabulkách je zobrazen přehled vhodných a nevhodných vzduchotěsnících materiálů a spojů:
| VHODNÉ VZDUCHOTĚSNÉ MATERIÁLY | NEVHODNÉ VZDUCHOTĚSNÉ MATERIÁLY |
|---|---|
|
|
Tab. 8: Tabulka vhodných a nevhodných vzduchotěsných materiálů
| VHODNÉ VZDUCHOTĚSNÉ SPOJE | NEVHODNÉ VZDUCHOTĚSNÉ SPOJE |
|---|---|
|
|
Tab. 9: Tabulka vhodných a nevhodných vzduchotěsných spojů
Zpět na začátek6.8 Vzduchotěsnost ostatních druhů staveb
Tyto stavby můžeme rozdělit na dvě kategorie:
- stavby, u kterých je vzduchotěsnost zabezpečena jejich vlastní konstrukcí
Mezi tyto stavby můžeme počítat hlavně domy podzemí, u kterých je celá obálka domu tvořena betonem zhutněným vibrováním, a dále domy s vakuovou izolací. U těchto typů je nutno „nepokazit“ výtečné vlastnosti stěn a precizně vyřešit všechny stavební otvory a prostupy.
- Stavby z hlíny, slámy…
U těchto typů staveb je nejvhodnější řešit vzduchotěsnost pomocí speciálních fólií umístěných z vnitřní části stavby.
Zpět na začátek6.9 Utěsnění stavebních otvorů a prostupů
Tyto části konstrukce pasivních domů tvoří nejcitlivější a nejproblematičtější část. Bude se jednat hlavně o utěsnění oken, dveří a instalací. Tloušťky připojovacích spár jsou různé a požadavky na vzduchotěsnost na ně kladené jsou stejné, jako na kterékoli jiné místo obvodové konstrukce. Většina těchto spár se u běžných domů řeší jejich vyplněním „PUR“ pěnou s následným ořezáním expandovaných přebytků. Tento způsob je však pro zabezpečení vzduchotěsnosti u pasivních domů zcela nedostatečný. PUR pěna hlavně po ořezání má otevřenou buněčnou strukturu a za vzduchotěsnou tak rozhodně nemůže být považována. Kromě toho je nasákavá a po vyexpandování není pružná a tedy tvarově přizpůsobivá. Při pohybech stavebních prvků (oken, dveří…), tak vznikají mezery, které umožňují proudění vzduchu.
Použité materiály by měly být vzduchotěsné, odolávat vodě, mrazu, vyrovnávat tvarové nerovnosti spár a navíc musí být trvale pružné. Tyto požadavky musí být navíc zabezpečeny po celou dobu životnosti stavby. Pro tento účel se jako nejlepší jeví speciální předkomprimované pásky, provazce nebo speciální silikonové tmely. Vyrábí se v mnoha provedeních a to jak pro interiér, tak i exteriér, s různým difúzním odporem s možností přelepení těsnící páskou, spojení s omítkou, vzduchotěsnou fólií apod.
Obr. 61: Příklad vzduchotěsnících materiálů
Zpět na začátek6.9.1 Nejčastěji používané vzduchotěsné spoje
Na trhu se stavebním materiálem je v současné době nepřeberné množství speciálních výrobků pro napojování, lepení, spojování vzduchotěsných vrstev, stejně jako výrobků pro řešení různých „detailů“. Mezi nejčastěji používané patří:
- lepicí pásky
Vyrábí se pro exteriér jako pásky s menším difúzním otvorem, kde slouží k slepování fólií. Pásky s vysokým difúzním otvorem se využívají ze strany interiéru a slouží ke slepování parozábran a k přelepování spojů mezi konstrukčními deskami OSB, MDF, DFF. Vyrábí se v různých šířkách nebo ve formě záplat k řešení různých defektů.
- speciální pásky
Využívají se pro napojování plastových a jiných fólií. Vyrábí se jako jedno nebo oboustranně lepící s možností napojení na perlinku pod omítkou apod.
- pružné pásky
Využívají se k utěsnění kolmo procházejících prostupů (vzduchotechnika, odpady, voda, plyn) Vyrábí se pro prostupující prvky jak kruhového, tak obdélníkového průřezu. Tyto pásky spolehlivě obemknou prostupující prvek a zároveň se kolmo k němu spolehlivě nalepí na parozábranu, OSB desku apod.
- těsnící manžety
Používají se pro uzavření otvorů kruhového průřezu. K dispozici jsou různé průměry manžet a to jak průměry vnitřní, tak průměry vnější. Vhodné jsou hlavně pro prostupy menších kruhových průměrů – kabely elektroinstalací, televizní apod.
- vzduchotěsné elektroinstalační krabice
Umísťují se do konstrukcí, u kterých nelze elektroinstalace umístit do instalačního prostoru – zděné stavby. Krabice jsou vyrobeny ze vzduchotěsného plastu a kabelové průchodky jsou vzduchotěsně řešeny speciální manžetou.
Závěr
Z uvedené kapitoly je patrno, že kvalitní vzduchotěsná obálka je základním předpokladem k dosažení pasivního standardu. Zároveň dokonalá vzduchotěsná obálka tvoří výchozí předpoklad pro správné a spolehlivé fungování nuceného větrání s rekuperací vzduchu, což je problematika, která bude rozebraná v následující kapitole.
Zpět na začátek