Vliv konstrukčního systému HELUZ na vnitřní prostředí budov

Konstrukční systém HELUZ a tepelněvlhkostní mikroklima

Pro tepelnou pohodu uživatelů domu je nutné zajistit příznivou kombinaci teploty vzduchu a vnitřních povrchů konstrukcí a tomu odpovídající vlhkost vzduchu. Zároveň je třeba snížit tepelnou ztrátu přes vnější stěny domu a zajistit stabilní průběh teplot vzduchu i povrchových teplot konstrukcí během celého roku. Pro dosažení nízké energetické náročnosti domu a dobré tepelné pohodě je tedy vhodné navrhovat domy s dobrou tepelněizolační obálkou budovy a dostatečnou tepelnou akumulací vnitřních konstrukcí. Je žádoucí, aby změny teplot vnitřního vzduchu a povrchu konstrukcí byly co nejvíce stabilní. Zároveň je vhodné navrhovat stínění okenních otvorů, aby bylo zejména v létě dosaženo dobré tepelné pohody. V tabulce 1 je porovnání vlastností obvodových stěn různých konstrukčních systémů.

Jednotlivé prvky konstrukčního systému HELUZ se vyznačují dobrými vlastnostmi pro každý typ konstrukce. Tepelněizolační cihly se používají pro obvodové konstrukce s požadavky na nízký součinitel prostupu tepla. Na vnitřním povrchu obvodových stěn je dosahováno vysokých povrchových teplot, a to jak v ploše, tak i v jednotlivých detailech kvůli ucelenému systému cihelných bloků, např. pro řešení detailů napojení okenních otvorů. Díky střední objemové hmotnosti cihel (cca 700 kg/m3) a nízké tepelné vodivosti se vyznačuje zdivo velmi dobrým teplotním útlumem a fázovým posunem, a tedy minimálními změnami teplot vnitřních povrchů od teplotních změn vnějšího vzduchu (během 24 hodin např. i více jak 30 °C) a vnějšího povrchu např. ohřátého do slunečního záření (např. v létě na ٦٠ °C). Cihly pro vnitřní konstrukce se vyznačují vyšší tepelnou vodivostí a objemovou hmotností, díky tomu mají dobrou tepelnou přijímavost a tepelnou akumulaci, a tak přispívají k větší tepelné stabilitě vnitřního prostředí. Velký vliv na tepelnou stabilitu vnitřního prostředí má použití těžkých stropních konstrukcí – stropní systém HELUZ MIAKO nebo systém z keramobetonových panelů HELUZ, které mají plošnou hmotnost cca 370 kg/m2. V tabulce 2 je uvedeno porovnání tepelněakumulačních vlastností vybraných konstrukčních systémů. Jak je vidět, aby např. stavba z lehkého konstrukčního systému dosáhla obdobných tepelněakumulačních parametrů jako zděná stavba odpovídající velikosti domu HELUZ TRIUMF, museli bychom jí vybavit obrovským akváriem o objemu vody cca 22 000 litrů, to odpovídá velikosti akvária o tvaru krychle se stranou délky 2,8 m!

Volba konstrukčního systému částečně ovlivňuje i vlhkostní klima. Optimální relativní vlhkost vnitřního vzduchu je 50 % ± 10 %. Samotný cihelný střep se vyznačuje nízkou přirozenou vlhkostí. Sorpční vlhkost cihelného střepu je při 23 °C a 80% relativní vlhkosti vzduchu kolem 0,5 % hmotnosti. Takže si cihelný střep i při vysoké relativní vlhkosti vzduchu zachovává svoje tepelnětechnické vlastnosti, neboť zvýšená vlhkost materiálů může znatelně zvýšit např. tepelnou vodivost materiálu, tím zvýšit prostup tepla a snížit teploty na vnitřním povrchu konstrukcí. Zde je třeba dávat pozor na množství zabudované vody během stavby domu, protože při vysychání konstrukcí zabydleného domu může být vlhkost interiéru značně vysoká. Během stavby je nutné chránit konstrukční systém proti dešťovým srážkám, aby nedošlo k nadměrnému provlhčení. Vlhkostní mikro­klima ovlivňují omítky, které se na zdivo nanáší. Každý typ omítky se vyznačuje jinou schopností pohlcovat a uvolňovat vzdušnou vlhkost. Nejhorší vlastnosti pohlcování a uvolňování vzdušné vlhkosti mají běžné vápenocementové omítky. Lepšími vlastnostmi se vyznačují vápenné, sádrové, vápenosádrové a hliněné omítky. Důležitá je také tloušťka omítky, čím větší tloušťka, tím je dosaženo větší schopnosti akumulace vzdušné vlhkosti. Maximální efektivní tloušťka se pohybuje kolem 30 mm. Běžně se nanášejí omítky v tl. 15 mm, jedním z nejméně vhodných typů omítek jsou tenkovrstvé v podstatě čistě cementové omítky. Omítky se na ovlivnění vzdušné vlhkosti mohou částečně podílet. Produkce vlhkosti se v běžné domácnosti pohybuje mezi 4–15 kg vody za den, dle typu činností v domě a přítomného počtu osob. Např. vápenná omítka je schopná za 8 hodin při změně relativní vlhkosti z 50 % na 80 % akumulovat 100 g vlhkosti/m2. Při 400 m2 vnitřních omítek v domě je to pak 40 kg. Toto množství je pak schopná omítka během 3 hodin opět uvolnit, pokud dojde ke změně relativní vlhkosti vzduchu z 80 % na 50 %. Při reálném užívání domu dochází ke skokovým změnám relativní vlhkosti vzduchu v případě větrání okny, jinak jsou změny relativní vlhkosti vzduchu pozvolné, a tedy ovlivnění vlhkostního klimatu omítkami je do značné míry omezené. Vlhkostní klima se reguluje větráním a případně umělým vlhčením, vhodně zvolený typ omítek je tak „dobrým pomocníkem“ pro zmírnění rychlosti změn mikroklimatu v obytných místnostech.

Tepelněvlhkostní mikroklima souvisí i s mikrobionálním klimatem. Nízké povrchové teploty a vysoká vlhkost vzduchu nebo stavebních materiálů vedou ke vzniku plísní. V případě dosažení vysokých povrchových teplot konstrukcí a optimální relativní vlhkosti vzduchu se významně omezuje růst plísní a produkci spor, které mají negativní vliv na lidské zdraví. Zároveň vyšší pH omítek může vést k potlačení růstu plísní, vyšším pH se vyznačují zejména vápenné omítky.

Akustické mikroklima a konstrukční systém HELUZ

Člověk si potřebuje každý den odpočinout, snížit nervovou zátěž. Hlučné prostředí lidský organismus nepříjemně zatěžuje a dlouhodobé účinky hluku vedou k poruchám sluchu a psychickým onemocněním. Dům ze zdicího systému HELUZ se vyznačuje dobrými akustickými vlastnostmi. Je potřeba zamezit pronikání hluku z vnějšího prostředí, omezit přenos zvuku vzduchem mezi jednotlivými místnostmi a také potlačit přenos kročejového zvuku přes stropní konstrukce. Pro komplexní hodnocení akustického komfortu domu lze využít metodiky akustického štítkování dle mezinárodní metodiky COST, implementované do českých standardů. Hodnocením akustického standardu na základě měření prošel i experimentální pasivní dům HELUZ Triumf. Obvodové konstrukce domu jsou z cihel HELUZ Family 50 2in1, vnitřní nosné konstrukce jsou z cihel HELUZ PLUS 25 a vnitřní příčky jsou z cihel HELUZ 11,5. Stropní konstrukce nad 1.NP je ze systému HELUZ MIAKO a nosnou část střešní konstrukce je z keramobetonových panelů HELUZ. Dle hodnocení byl objekt zařazen do třídy B – velmi tiché prostředí. Toto hodnocení potvrzuje vhodnost cihelného systému pro dosažení příjemného akustického komfortu.

Toxické mikroklima

Z některých stavebních materiálů se mohou uvolňovat škodlivé látky, které nevidíme a ani necítíme. Můžou to být těkavé látky (označované VOC) nejčastěji z nátěrových hmot, z umělých hmot nebo umělých pojiv, obvykle se jedná o aldehydy. Nejčastějším zástupcem těchto látek bývá formaldehyd, který se může za běžných teplot uvolňovat např. z lepidel používaných pro klížení dřevotřískových desek (OSB) nebo např. z minerálních izolacích či z nábytku. V ČR se požadavky na toxické látky řídí příslušnými právními předpisy. V současné době se můžeme setkat s výrobky bezformaldehydovými, které jsou označovány různými „ekologickými“ značkami. Např. ve Francii platí nařízení o značkování vybraných výrobků s informací o množství těkavých látek.

Cihly jsou vyráběny z přírodních materiálů a jsou pálené při cca 900 °C. Takže žádné těkavé látky neobsahují. Jiné to je u cihel plněných izolantem. Např. u cihel HELUZ Family 2in1 plněných expandovaným polystyrenem bylo na prvním místě ověřené zdravotní nezávadnosti a to Státním zdravotním ústavem ČR a také rakouskou společností pro vnitřní prostředí InnenRaum. Na základě zjištěných měření bylo konstatováno, že cihly HELUZ Family 2in1 jsou vyhovující pro konstrukce
uvnitř budov.

Elektroiontové mikroklima

Zajímavým mikroklimatem ovlivňujícím psychický stav člověka je tzv. elektro­iontové klima. Ve vzduchu se nachází ionty s kladným nábojem a záporným nábojem. Čím více iontů se záporným nábojem se ve vzduchu kolem člověka nachází, tím je klima příznivější. Velká koncentrace záporných iontů se například vyskytuje kolem vodopádů, kašen, v lese.

Podle práce prof. Jokla „Mikroklima v inte­riéru budov s různou materiálně-technickou základnou“ je prokazatelný optimální vliv cihelného zdiva jak u odérového tak i elektroiontového mikroklimatu. Zejména počet negativních lehkých aeroiontů je vyšší u cihelné budovy oproti budově s lehkým obvodovým pláštěm, a to rozdílem přibližně 230 iontů/cm3. Jen připomeňme, že optimální počet negativních aeroiontů v dýchací zóně člověka je 1250 ± 250 /cm3. Zmíněný rozdíl je tedy poměrně značný.

Závěr

Konstrukční systém ovlivňuje mikroklima podstatným způsobem. V současné době se u používaných konstrukčních systémů, zejména s obvodovými konstrukcemi s nízkou hodnotou součinitele prostupu tepla, dosahuje dobrých hodnot tepelněvlhkostního mikroklimatu. Je třeba brát vyšší ohled na další složky mikroklimatu, které ovlivňují pohodu v domě a lidské zdraví v dlouhodobém horizontu. Někdy používané moderní konstrukční systémy lehkého typu z klížených desek, vyplněných izolacemi s formaldehydovými pojivy, nemají se zdravým mikroklimatem mnoho společného. Zděný systém z pálených cihel je jedním z nejvýhodnějších konstrukčních systémů s dobrými parametry, které nemají na mikro­klima uvnitř budov negativní účinky, a proto je mezi lidmi dlouhodobě tolik oblíbený.