Pre dosiahnutie požadovaných kritérií pasívneho domu je dôležitým bodom tepelná izolácia. Tá vytvára vzduchotesnú obálku domu a zabraňuje úniku tepla. V závislosti od základného stavebného materiálu je potrebné zvoliť vhodný druh a aj hrúbku izolácie. Nezabúdajte ani na zateplenie strechy a podlahy.
Každý pasívny dom si vyžaduje zateplenie. Je jedno či je zhotovený z betónu, tehiel, či ide o drevodom, alebo je zhotovený z iného materiálu. Tepelná izolácia výrazne zníži únik tepla obvodovými konštrukciami domu, utesní netesnosti v konštrukcii a zabráni vzniku tepelných mostov a zvýšenej vlhkosti v dome. Najčastejšie sa volí hrúbka tepelnej izolácie rovnaká ako je hrúbka steny. Budova tak získa lepšie tepelnotechnické vlastnosti.
Pri pasívnych domoch je dôležité zatepliť aj základové pásy po celom obvode domu. Základy je potrebné zatepliť od výkopu až po základovú dosku, v opačnom prípade by ste prišli o tepelný komfort v dome. Pri mínusových teplotách pôda zamrzne aj do hĺbky 0,5 metra. Pokiaľ by základy nemali dostatočnú tepelnú izoláciu k prechodu teplého a chladného vzduchu by dochádzalo cez základy. Teplo, ktoré by sa akumulovalo v stenách by vám unikalo cez základy do zeme.
Dostatočná hrúbka tepelnej izolácie je dôležitá
Ak má pasívny dom hrúbku stien cca 50 cm asi polovicu z toho tvorí tepelná izolácia ( 25 – 30 cm hrúbka steny, 25 – 20 cm hrúbka izolácie). Ak by bola hrúbka izolácie tenšia teplota na dosiahnutie rosného bodu by vznikala v konštrukcii. Zvýšená vlhkosť má v tomto prípade možnosť dostať sa z konštrukcie len smerom do domu. Von uniknúť nemôže nakoľko jej v tom bráni tepelná izolácia.
Vyššia vlhkosť v dome je základom pre vznik plesní aj bez prítomnosti tepelných mostov. Z tohto dôvodu nie je dobré šetriť na tepelno izolačnom materiály. Plesne nemusia vzniknúť len vo vnútri domu, môžu sa začať tvoriť v konštrukcii a značne poškodiť steny, alebo strechu stavby.
Hrúbka zateplenia je dôležitá aj z hľadiska poveternostných podmienok. Pokiaľ sú vonku mínusové teploty a bezvetrie rozdiel v hrúbke zateplenia ani nezbadáte. Zbadáte ho ale keď začne fúkať a chladný vzduch sa bude mikrotrhlinkami dostávať do domu. Čím hrubšia je izolácia tým viac času má chladný vzduch na to aby sa ohrial a až taký prešiel do interiéru.
Prenos tepla – Súčiniteľ prechodu tepla
Ako sa sprísňuje požiadavka na znižovanie spotreby energie na vykurovanie sprísňujú sa aj tepelnotechnické normy. Pred pár rokmi sa na zateplenie používal cca 5 cm hrubý polystyrén. V tom čase to na splnenie tepelnotechnických parametrov stačilo. Dnes sa kritéria znova sprísnili a od budúceho roku budú ešte prísnejšie. Splnenie týchto parametrov výrazne zníži únik tepla obvodovými konštrukciami, oknami, dverami a strechou.
Pri výbere materiálu na stavbu pasívneho domu sa zamerajte na hodnotu U – súčiniteľ prechodu tepla. Táto jednotka udáva koľko tepla sa stratí cez 1m2 konštrukcie domu pri rozdiele teplôt okolia – teda medzi vnútorným a vonkajším priestorom.
Čím je hodnota U vyššia tým viac dochádza k prechodu tepla z interiéru do exteriéru a zároveň k vyššej spotrebe energie na vykurovanie.
Čím je hodnota U nižšia, tým nižší je prechod tepla. Jednotlivé stavebné prvky domu lepšie izolujú, teplo zostáva vo vnútri domu a náklady na vykurovanie sú nízke.
V súčasnej dobe existujú stavebné materiály, ktoré majú vyššie tepelno-izolačné vlastnosti, ktoré v kombinácii s kvalitnou izoláciou hodnotu U znížia na minimum. Docieliť to môžete aj klasickou izoláciou, ale budete potrebovať hrubšiu vrstvu. V opačnom prípade bude teplo z domu unikať a z plánovaného pasívneho domu budete mať nízkoenergetický.
Súčiniteľ prestupu tepla je pomerne nová veličina. V minulosti ste sa mohli stretnúť s veličinou tepelného odporu – R. Táto jednotka vyjadruje odpor 1m2 konštrukcie prestupu tepelnej energie pri rozdiele teplôt 1°C (1 K). Čím vyššia je hodnota R tým lepšie tepelnoizolačné vlastnosti má materiál.
Ak sa konštrukcia skladá z viacerých vrstiev vypočíta sa z nich priemerná hodnota tepelného odporu. Čím vyššia je hodnota R tým nižšie sú tepelné straty.
Pokiaľ už máte postavený nízkoenergetický dom môžete jeho závislosť na energii vynaloženej na vykurovanie znížiť a zaradiť ho tak do kategórie pasívnych domov. Základom tejto prestavby ale je dobrá orientácia domu na pozemku (sever – juh) a kvalitný stavebný materiál. Výberom vhodnej a dostatočne hrubej tepelnoizolačnej vrstvy zabránite, alebo podstatne znížite únik tepla. Vyberajte izolačný materiál, ktorý má výborné vlastnosti a zabráni prenosu tepla z interiéru do exteriéru.
Druhy tepelných izolácií
Na výber je niekoľko druhov tepelnej izolácie. Zamerať by ste sa mali hlavne na tie, ktorých súčiniteľ tepelnej vodivosti je čo najnižší. Čím nižšu má hodnotu tým lepšie tepelnoizolačné vlastnosti má materiál. V súčasnej dobe sa súčiniteľ prechodu tepla pohybuje medzi 0, 03 až 0,04 W/m2.
Polystyrén
Jeden z najpoužívanejších tepelnoizolačných materiálov u nás je polystyrén. Oproti ostatným druhom tepelnej izolácie má viacero výhod, tou hlavnou je, že je vhodný na akýkoľvek podkladový materiál. Je jedno či je dom z kameňa, tehly, dreva, alebo iného materiálu.
Výhody polystyrénu
- nízka obstarávacia cena
- ľahká montáž
- slabá nasiakavosť
- nízka hmotnosť – dôvod, prečo je vhodný aj na stavby s ľahkou konštrukciou.
Po polystyréne môžete siahnuť aj v prípade, že chcete mať ekodom. Tento materiál je recyklovateľný, takže pri jeho likvidácii nezaťažujete prírodu.
Nevýhody polystyrénu
- slabá priepustnosť vodných pár – polystyrén môže byť dôvodom vyššej vlhkosti v dome, ktorá môže následne spôsobiť pleseň.
- nedostatočné zvukovo izolačné vlastnosti
- nie je odolný voči ohňu
Nevýhodou polystyrénu je jeho slabá odolnosť voči záťaži a mechanickému poškodeniu. Existuje ale niekoľko druhov tohto zatepľovacieho materiálu, z ktorého si môžete vybrať ten, ktorý vám bude najviac vyhovovať.
Druhy polystyrénu
Nakoľko je polystyrén stále najpopulárnejší zatepľovací materiál došlo k vylepšeniu jeho vlastností a dnes si už môžete vybrať z viacerých druhov tohto materiálu.
Súčiniteľ tepelnej vodivosti je pri bielom polystyréne λ = 0,030 W/(m . K). Sivý polystyrén má o cca 20% lepšie tepelnoizolačné vlastnosti.
Biely polystyrén
- EPS – expandovaný polystyrén – vhodný na zateplenie obvodových konštrukcií stavby
- XPS – extrudovaný polystyrén – tento typ polystyrénu je odolnejší voči mechanickému poškodeniu, odolný voči tlaku a aj vlhkosti. Z týchto dôvodov je vhodný na zateplenie základov domu
Sivý polystyrén
GrEPS – sivý polystyrén – polystyrén s prídavkom grafitu. Má najvyššie tepelnoizolačné vlastnosti (až o 20% vyššie než ostatné). To vám umožní použiť ho v menšej hrúbke, než by ste použili biely EPS polystyrén pri zachovaní rovnakých tepelnoizolačných vlastností. Je vhodné ho použiť tam, kde nie je možné použiť hrubú vrstvu polystyrénu. Sivý polystyrén je aj odolnejší voči teplote (až do 70°C). Grafit v polystyréne odráža teplo späť do domu, čím sa výrazne znižuje tepelná strata. V teplých letných dňoch zas ten istý efekt zabraňuje prieniku tepla do domu.
Nevýhodou GrEPS je jeho zlá odolnosť voči UV žiareniu. Pri dopade slnečného žiarenia sa začne sivý polystyrén deformovať a medzi jednotlivými panelmi sa začnú vytvárať dilatačné medzery. Preto je dobré pri montáži minimalizovať dopad lúčov na polystyrén a na lešenie zavesiť zakrývaciu sieť, alebo mliečnu fóliu. Odstrániť ju je vhodné až keď sa na polystyrén nanesie vrstva omietky.
Ak rozmýšľate nad vhodným tepelnoizolačným materiálom pre nulový dom rozhodne by ste mali brať do úvahy aj sivý polystyrén. Dostatočná hrúbka tohto materiálu môže znížiť energetickú závislosť domu na vykurovanie na úroveň nulového domu (menej ako 5kWh/m2).
Minerálna vlna (minerálna vata)
Existujú dva druhy minerálnej vlny. Hlavný rozdiel medzi nimi je v ich zložení
- sklená minerálna vlna – zmes drveného skla a kremičitého piesku
- kamenná minerálna vlna – zmes hornín s prevahou čadiča
Oba typy minerálnej vlny sa vyrábajú vo forme balov alebo dosiek. Čomu dáte prednosť je na vašom uvážení, pravdou ale je, že s balmi sa jednoduchšie manipuluje.
Medzi ich výhody patria
- slabšie zvukovo izolačné vlastnosti
- sú odolné voči plesniam, škodcom a hnilobe
Sklená minerálna vlna
- vhodná pre zateplenie konštrukcie domu kde nebude zaťažovaná. Môžete ju použiť medzi trámami v podlahe. strope, medzi krovmi v streche a je vhodné ju použiť aj v priečkach a podhľadoch.
- prepustí vlhkosť z interiéru von – je paropriepustná
- súčiniteľ tepelnej vodivosti λ = 0,035 W/(m . K)
Kamenná minerálna vlna
- má kratšie a hrubšie vlákna vďaka čomu má vyššie tepelnoizolačné vlastnosti než sklená minerálna vlna. Je vhodné ju použiť na zateplenie plochých a šikmých striech, obvodových konštrukcií domu, podlahy a aj na izoláciu rozvodov vzduchotechniky.
- nie je paropriepustná – neodvádza vlhkosť z interiéru
- zachováva si svoju hrúbku
- súčiniteľ tepelnej vodivosti λ = 0,030 W/(m . K).
Medzi nevýhody minerálnej vlny patria
- netesnosť spojov
- ak nasiakne tepelnoizolačné vlastnosti klesajú
- pri práci s minerálnou vlnou (oba typy) je potrebné používať ochranný odev a pomôcky
PUR izolácia – penový polyuretán
Nie často používaný materiál na izoláciu PUR izolácia sa vyrába z ropy. Na trhu sa s týmto materiálom môžete stretnúť vo forme dosiek, alebo peny.
- odolný voči hnilobe, plesniam
- zachováva si tvar – tvarovo stály. Časom sa nerozpadne
- odolný voči vysokým aj nízkym teplotám (od -50 až do +130°C)
- odolný voči požiaru
Nevýhodou tohto druhu tepelnej izolácie je jej cena, ktorá je vyššia než pri polystyréne, alebo minerálnej vlne. Nie je recyklovateľná a pri vystavený UV žiareniu sa môže znehodnotiť.
PUR penu je ale veľmi dobré použiť v miestach, kde je fyzicky náročné (prípadne nemožné) dať iný typ izolácie. Vhodné je použiť ju aj na vyplnenie prasklín a drážok medzi jednotlivými časťami izolácie.
- súčiniteľ tepelnej vodivosti – λ = 0,023 W/(m . K).
Menej používaná tepelná izolácia
Ak dávate prednosť prírodným materiálom môžete si vybrať z
- konope – dosky alebo rohože – súčiniteľ tepelnej vodivosti λ = 0,035 W/(m . K)
- ovčia vlna – dosky alebo rohože – súčiniteľ tepelnej vodivosti λ = 0,040 W/(m . K)
- slama – baly – súčiniteľ tepelnej vodivosti λ = 0,052 až 0.080 W/(m . K)
- kokos – rohože z lisovaných vlákien kokosových škrupín – súčiniteľ tepelnej vodivosti – λ = 0,040 W/(m . K)
- celulóza – recyklovaný novinový papier. Izolácia sa aplikuje fúkaním, čím sa zateplí aj to najmenej dostupné miesto – súčiniteľ tepelnej vodivosti _ λ = 0,040 W/(m . K)
- korok – dosky – súčiniteľ tepelnej vodivosti – λ = 0,045 W/(m . K)
Určite sa stretnete ešte s ďalšími druhmi tepelnej izolácie, ale ich súčiniteľ tepelnej vodivosti bude ešte vyšší než tu spomínaná izolácia.
Vákuová izolácia – Vákuové izolačné panely
S vákuovým zateplením sa u nás často nestretnete. Aj keď má tento typ zateplenia najmenší súčiniteľ tepelnej vodivosti λ = 0,004 až 0,007 W/(m . K) v jeho neprospech hovorí cena.
Vákuové izolačné panely (VIP) obsahujú malé častice oxidu kremičitého, ktorý je v paneloch vákuovo uzavretý. Vzduch, ktorý je v každom inom type izolácie sa výrazne podieľa na prieniku tepla. Nakoľko izolácia VIP neobsahuje vzduch, teplo nemá čo odvádzať.
Vďaka nízkemu súčiniteľu tepelnej vodivosti nemusí mať tepelná izolácia značnú hrúbku. Vákuové izolačné panely sa vyrábajú v hrúbke 2 až 8 cm, čo na splnenie kritérií pri pasívnych domoch úplne postačuje.
Cena vákuových panelov sa pohybuje od 250 e/m2.
Tepelná izolácia a miesto montáže
Pri výbere vhodnej tepelnej izolácie berte ohľad hlavne na miesto kde ju použijete. Materiál, ktorý je vhodný na obvodové múry pasívneho domu nemusí vôbec vyhovovať na zateplenie strechy, alebo základov.
- zvýšená vlhkosť a tlak – najčastejšie sa s týmito podmienkami stretnete pri zateplení základov.
- počasie – dážď, mráz, UV žiarenie – aby zateplenie strechy vydržalo čo najdlhšie a odolalo vrtochom počasia je dobré investovať aj do ochranných fólií, ktoré strechu ochránia.
- zaťaženie – je rozdiel či zatepľujete obvodové steny budovy, základy, alebo strechu, ktorú chcete premeniť na zelenú (vegetečnú) strechu. Záťaž vegetačnej vrstvy na zelenej streche môže byť až 500 kg/m2, čo môže mechanicky poškodiť zateplenie strechy.
Súčiniteľ tepelnej vodivosti
Dôležitá veličina, ktorú je dobré si všímať pri výbere tepelnej izolácie. Tento údaj sa označuje písmeno lambda „λ“ a udáva ako materiál vedie teplo. V závislosti od hodnoty súčiniteľu tepelnej vodivosti sa odvíja hrúbka izolácie. Čím nižšiu hodnotu má tým lepšie tepelnoizolačné vlastnosti materiál má. Na dosiahnutie požadovaných kritérií tak postačí tenšia vrstva izolácie.
Difúzne otvorená, alebo difúzne uzatvorené stavba
Pri pojme pasívny dom sa stretnete s rôznymi pojmami. Ak sa rozhodnete pre jeho stavbu budete stáť pred otázkou či chcete mať difúzne otvorenú, alebo difúzne uzatvorenú stavbu. Rozdiel medzi týmito dvoma druhmi stavby je v prepúšťaní vodnej pary.
Difúzia – fyzikálny dej, pri ktorom dochádza k vyrovnaniu koncentrácie. Pri pasívnych domoch sa slovo difúzia spája s vodnou parou. Ak je teplota v interiéri vyššia dochádza k difúzii rýchlejšie. V interiéri sa tak kumuluje viac vodnej pary.
Pasívne domy, ekodomy a aj nulové domy – pri všetkých typoch stavieb sa kladie dôraz na zateplenie, vzduchotesnú obálku a zníženie tepelných strát na minimum. Vodná para, ktorá sa bežne nachádza vo vzduchu môže komfort bývania značne narušiť. Hlavnou úlohou stavebníkov je zabrániť prieniku vodnej pary do konštrukcie domu, kde by mohla dosiahnuť rosný bod a spôsobiť množstvo nenapraviteľných problémov. V tomto prípade hovoríme o difúzne uzatvorenej fasáde.
Vodná para sa môže z interiéru dostať von aj cez konštrukciu. V tomto prípade je dôležité zabrániť tomu aby dosiahla rosný bod v stene stavby. Vhodným uložením jednotlivých vrstiev obvodovej konštrukcie sa vlhkosť odvedie von bez toho aby dochádzalo k jej kondenzovaniu – hovoríme o difúzne otvorenej fasáde.
Difúzne uzatvorená stavba (fasáda)
Tento spôsob sa používa už niekoľko desiatok rokov. Obvodové múry a aj strecha stavby sú pred prienikom vodnej pary chránené parozábranou (parotesnou fóliou). Pri výbere parozábrany je dôležité brať ohľad na difúzny odpor. Čím vyšší je, tým lepšie zabráni prieniku vodnej pary do konštrukcie. Parozábrana sa umiestňuje čo najbližšie k interiéru.
Vlhkosť zostáva vo vnútri stavby odkiaľ sa odvádza vetraním, digestorom alebo komínom.
Difúzne otvorená stavba (fasáda)
Vodná para sa cez konštrukciu dostáva von. Ak si myslíte, že difúzne otvorená stavba zvyšuje únik tepla mýlite sa. Cez konštrukciu preniká len vodná para, nie teplo. Cez konštrukciu sa vlhkosť transportuje oboma smermi v rôznej intenzite. Prestup vlhkosti z vnútra domu do konštrukcie je riadený. Postupne sa vlhkosť dostane až von.
Dôležité pri týchto typoch stavieb je správne zoradenie jednotlivých vrstiev plášťa. Difúzny odpor jednotlivých vrstiev musí smerom z interiéru do exteriéru klesať. Len tak sa docieli, že vodná para, ktorá sa z vnútra dostala do konštrukcie bude môcť postupne prejsť celou konštrukciou bez toho, aby dosiahla rosný bod.
Vlhkosť z exteriéru sa do vnútra domu nedostane. Z vonkajšej strany stavby sú jednotlivé vrstvy uložené tak aby postupujúcej vlhkosti kládli väčší a väčší odpor.
Difúzne otvorená stavba zaistí v dome prijemnú atmosféru bez nadbytočnej vlhkosti. Vodná para prenikne konštrukciou von a teplo, teplý vzduch zostáva vo vnútri.
Nevýhodou difúzne otvorenej stavby je potreba správneho uloženia jednotlivých vrstiev konštrukcie. Napríklad predstena zo sádrokartónovej dosky – konštrukcia predsteny – parozábrana – nosná konštrukcia s minerálnou vatou – sádrokartón – zatepľovací systém. Ak by došlo k zmene poradia vrstiev prechod vodnej pary by bol narušený. Vlhkosť by začala kondenzovať v konštrukcii.
V závislosti od stavebného materiálu sa mení aj uloženie ďalších obvodových vrstiev. Z tohto dôvodu je dobré ak váš nízkoenergetický dom stavia spoločnosť, ktorá má v difúzne otvorených stavbách skúsenosti.
Najvhodnejším stavebným materiálom pre difúzne otvorené stavby je pálená tehla. Tento materiál môže nasať vlhkosť zo vzduchu a ak sa okolité podmienky zmenia dokáže ju vypustiť do interiéru.
Otvorená či uzavretá stavba?
V krajinách, kde nie je výrazný rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou teplotou tento problém riešiť nemusia. U nás môže rozdiel medzi vonkajšou a vnútornou teplotou byť aj 30 – 40°C. Práve teplotné rozdiely medzi interiérom a exteriérom sú jedným z faktorov vzniku rosných bodov. Čím viac faktorov odstránite tým viac znížite riziko dosiahnutia rosného bodu. .
V podstate je jedno, ktorý typ stavby si vyberiete, dôležité je aby bol dotiahnutý do konca. Nie je dobré ani keď je stavba z jednej polovice difúzne otvorená a z druhej uzatvorená.
Pri difúzne uzatvorenej stavbe sa vlhkosť akumuluje v dome. Aby ste sa nadbytočnej vlhkosti zbalili budete musieť vetrať. Pokiaľ si ale myslíte, že pri difúzne otvorenej stavbe vetrať nemusíte mýlite sa. Cez obvodové múry prechádza len vlhkosť (vodná para) nie vzduch. Pre prísun čerstvého vzduchu vetrať budete musieť. Či sa už rozhodnete pre otvorenie okien, alebo zvolíte rekuperáciu je na vašom uvážení.
Parozábrana
Ako už bolo spomínané úlohou parozábrany je zabrániť prieniku vlhkosti do konštrukcie a zabráneniu dosiahnutiu rosného bodu. Aby parozábrana (parobrzda, parotesná fólia) tento účel splnila je dôležitá jej správna montáž.
Parotesná fólia nesmie byť nikde porušená. Aj tou najmenšou škárou sa vlhkosť môže dostať do konštrukcie. Ak máte drevodom mohla by vlhkosť v konštrukcii spôsobiť nenapraviteľné škody (pleseň, hniloba dreva, …).
Parozábrana – difúzne uzatvorená stavba
Pri difúzne uzatvorených stavbách (fasádach) môže dôjsť k prerušeniu parozábrany kedykoľvek. Stačí ak na stenu namontujete poličku, zatlčiete klinček a pod.
Prvým riešením, ktoré vám pomôže predísť možnému problému môžu byť elastické materiály, ktoré vedia utesniť priestor okolo vzniknutého otvoru.
Druhou možnosťou ako predísť narušeniu parozábrany je inštalovanie predsteny. Medzi fóliou a predstenou sa vytvorí priestor, ktorý môžete využiť napríklad aj na káblové rozvody
Parozábrana – difúzne otvorená stavba
Pri difúzne otvorených stavbách je parozábrana približne v strede konštrukcie. Šanca, že ju nechtiac poškodíte je minimálna. Pôsobí ako regulátor vlhkosti. V podstate riadi, koľko vlhkosti prejde z jednej strany na druhú a opačne.
Aj v tomto prípade je dôležité aby bola parozábrana namontovaná dôkladne, bez medzier a škár, ktorými by mohla vlhkosť nekontrolovateľne prúdiť.
Parozábrana s reflexnou vrstvou
Parozábrana je v podstate fólia, ktorá môže, ale nemusí obsahovať reflexnú vrstvu. Táto vrstva zabráni prieniku elektromagnetického žiarenia do interiéru stavby., môže ale znížiť aj náklady na kúrenie.
Reflexná vrstva odráža sálavé teplo späť do interiéru. Tento typ parozábrany je vhodný pre difúzne uzatvorené stavby. Aby bol efekt odrazenia sálavého tepla čo najvyšší je dobré ak je medzi parozábranou a ďalšou vrstvou konštrukcie malá vzduchová medzera (4 – 5 cm). Sálavé teplo ohreje vzduch v medzere a vy získate ďalšiu vrstvu tepelnej izolácie.
Pokiaľ ste sa rozhodli použiť parozábranu aj s reflexnou vrstvou klaďte dôraz na jej správne uloženie. Reflexná strana odráža teplo preto ju nasmerujte do vnútra domu. Keby ste ju uložili opačne zabránili by ste prieniku tepla z exteriéru do interiéru. Teplo, ktoré by ste získavali zo slnečných lúčov (ktoré vyhrievajú obvodové múry stavby) by sa od reflexnej vrstvy odrazilo a nedostalo sa dnu.