Ekonomika výstavby a provozu objektů z cihelných systémů – poznatky ze SRN, Rakouska a Švýcarska

1. Výběr materiálu pro stěnové konstrukce
Podle úlohy zejména vnějších stěn musí být pro výběr použita kritéria, která zajišťují, že konstrukce podle nich zvolené splní své úlohy. V zásadě se používají tři skupiny kritérií:

  • Stavebně fyzikální kritéria se týkají- tepelné ochrany- zvukové ochrany- protihlukové ochrany- požární ochrany- ochrany před vlhkem- trvanlivosti- tvarové stálosti
  • Ekologická kritéria se týkají- spotřeby a znečištění vzduchu- spotřeby a znečištění vody- spotřeby a znečištění půdy- spotřeby a recyklace surovin- obsahu primárních energií- dlouhé životnosti
  • Ekonomická kritéria- investiční náklady- náklady na údržbu- náklady na demolici- hodnota a prodejnost staveb během životního cyklu

Podle ekonomických kritérií zhodnotil jednotlivé konstrukční systémy prof. Dr. – Ing. Herbert Menkhoff z Ústavu pro stavební výzkum v Hanoveru. Východiska pro porovnání byla:

  • pořizovací náklady stěn
  • spotřeba primární energie (výroba + užívání)
  • zkoumání 50-ti letého cyklu z hlediska nákladů na údržbu a obnovu komponentů s nižší životností
  • pro finanční vyjádření budoucích nákladů byla použita metoda současných hodnot; tzn. že všechny náklady, které vzniknou později, jsou přepočítávány odúročením na současnou hodnotu v roce „0“ (dokončení budovy)

Při ekonomickém posouzení bylo uvažováno s životností vnější omítky 15 let, sdruženého zateplovacího systému 30 let. V příloze je souhrnná tabulka, která uvádí výsledky tohoto výzkumu se zahrnutím požadavků na stavebně fyzikální kritéria, tj. tepelnou ochranu, zvukovou izolaci, protipožární ochranu a pevnost podle některých norem. Shrnutí prezentuje následující tabulka: (Konstrukce v ČR nevyužívané nejsou uváděny.)


Jednovrstvé stěny nabízejí tedy více, než se od nich na první pohled očekává, a to zejména díky nízkým nákladům během provozu.
Z hlediska konstrukčního řešení a výběru materiálů pro stavby jsou tyto v zahraničí zkoumány i pod úhlem pohledu, který zatím v ČR pro investory není zcela obvyklý. Patří mezi ně např.:

a) Efektivita pracovního a materiálového nasazení:

  • žádné „přebytečné“ dekorativní nebo tvůrčí prvky
  • použití materiálů s vysokým podílem recyklovatelných látek
  • použití materiálů s vysokým recyklačním potenciálem
  • použití „prefabrikovaných“ konstrukčních dílů a prvků. Prefabrikací se především rozumí takové materiály a prvky, které není na stavbě nutné rozměrově upravovat.

Cihelné zdivo se vyrábí ze snadno zpracovatelných cihelných bloků v širokém sortimentu s optimalizovanými maltami. Vlivem velké palety doplňkových formátů a prefabrikovaných vodorovných konstrukcí je zaručena vysoká flexibilita při výstavbě i při eventuelních rozměrových odchylkách hrubé stavby. Měření času, provedená na stavbách, dokazují, že při zvládnuté technologii a logistice je cihlový systém vzhledem ke své flexibilitě schopný konkurence i velkorozměrovým stěnovým prvkům. b) Posouzení stavebních hmot vzhledem k životnímu prostředí

  • výběr stavebních hmot a konstrukčních dílů podle kritérií ekologické bilance
  • používání materiálů s plnou deklarací obsažených látek (v SRN např. Certifikát IBO)
  • posílení nasazení materiálů, které jsou k dispozici v regionu (omezení dopravních nákladů, emisí a zatížení životního prostředí, posílení hospodářského sektoru země)

c) Posouzení stavebních konstrukcí z hlediska ukončení životního cyklu

  • snadná oddělitelnost stavebních hmot: ekologicky příznivé jsou stavební konstrukce bez pojiva, které lze při demontáži snadno oddělit podle materiálů v recyklačních zařízeních pro stavební hmoty; nepříznivé jsou z tohoto hlediska např. laminátové a tkaninou vyztužené stavební hmoty nebo sendvičové zdicí prvky s integrovanou tepelnou izolací
  • snadná rozpojitelnost spojů kostrukčních dílů (šroubové, zásuvné, svorkové spoje jsou příznivější než svařované nebo lepené spoje)
  • zamezení zbytečné rozmanitosti materiálů (přílišné množství spřažených konstrukcí)
  • jednoduchá přestavba, demontáž, opravitelnost
  • oddělitelnost prvků s kratší životností od trvanlivé hrubé stavby (musí být možná snadná obnova, popř. oprava prvků s kratší dobou použitelnosti, aniž by bylo nutné zasahovat do konstrukcí s dlouhou životností) 

d) Požadavky vyplývající z interiéru budovy

  • propustnost páry
  • sorpční schopnost
  • schopnost akumulovat teplo – i z vnějšího prostředí
  • zdravotní nezávadnost
  • objemová stálost

I v tomto ohledu cihlové systémy vysoce překračují očekávání budoucích uživatelů staveb a mají přímou vazbu na snižování nákladů na provoz budov.e) Požadavky vyplývající z užitné hodnoty staveb vyjádřené cenou nemovitosti při pozdějším prodeji, pojistnými sazbami a daňovým zatížením. Patří mezi ně:

  • normální náklady na pořízení
  • křivky snížení hodnoty v důsledku stáří
  • náchylnost k poškozením/ údržba
  • celková doba užívání
  • akceptace na trhu

Jak vyplývá z výzkumného úkolu prof. Dr. – Ing. Armina Ohlera z června 1998, cihlové stavby vykazují z tohoto pohledu vynikající výsledky:

- normální náklady na pořízení: 

nebyla zjištěna žádná statisticky významná odchylka od jiných 
technologií
- křivky snížení hodnoty v důsledku stáří: 

zatímco pro zděné budovy platí parabolický průběh, 
pro montované stavby je používána především lineární závislost

Následující graf zachycuje rozdíly v hodnotě montovaných a zděných staveb podle průzkumu provedeného na území SRN, Rakouska a Švýcarska:

Pozn: Od 70 let stáří je rozdíl 100 % vzhledem k uvažované životnosti montovaných staveb

- náchylnost k poškozením/ údržba: 

na základě zkoumání nákladů na údržbu cihlových 
a montovaných staveb identifikoval výzkumný úkol odlišné škodní skupiny pro oba druhy staveb:Domy z cihel:

  • deformační trhliny na úložných bodech železobetonové střechy/ stěny
  • deformační trhliny mezi železobetonovým ztužujícím věncem a stěnou
  • trhliny ve zdivu a omítce pod okny v důsledku rozdílného zatížení
  • deformační trhliny na stěnách štítu
  • deformační trhliny v omítnutém zdivu z lehkých cihel
  • trhliny sednutí
  • poškození z vlhkosti na dvouvrtsvých vnějších stěnách v důsledku nedostatečného utěsnění vůči vzlínající vlhkosti (např. špatná nebo špatně zabudovaná Zett-fólie)

Domy z dřevěných prefabrikovaných dílů:

  • poškození na vnitřních stěnách a podlahách (dlaždice) v koupelnách a na sociálních zařízeních vlivem bobtnání dřeva
  • poškození vnitřních stěn vodní sraženinou od studenovodních potrubí
  • poškození vodní sraženinou na stropech pod nevybudovaným podkrovím
  • vlasové trhliny na potažených předsazených dřevotřískových deskách vlivem teploty a vlhkosti
  • tvorba puchýřů/ zničení potažení dřevotřískových desek vlivem vystupujících spojovacích prostředků (hřebíky)
  • tvorba vodní sraženiny na vnitřní straně vnější dřevotřískové desky v důsledku konvence vodní páry (přes zásuvky apod.)
  • poškození z vlhkosti vlivem deformací z bobtnání a smršťování vnějších obkladů z bednění z profilových prken
  • instalační šumy vlivem přenosů tělesného zvuku ze sanitárních potrubí a armatur
  • nedostatečná vzduchová těsnost u starších domů

Stavební nedostatky/ stavební poškození na dřevěných domech nejsou specifické pro zděné domy (vlhké sklepy, podlahy, trhliny omítky atd.). Provedené opravy se týkají u více než 10 let starých domů v podstatě:
  - u masivních domů: malířských prací, podlah, oken
  - u dřevěných hotových domů: malířských prací, obkladů, trhlin na stěnách uvnitř

Úhrnem lze říci, že nejčastěji se vyskytující stavební závady/ stavební poškození jsou u zděných staveb trhliny v důsledku různého deformačního chování stavebních částí cihlových a železobetonových nebo omítky, zatímco u dřevěných domů ve vnitřní oblasti vedou bobtnavé deformace často k poškozením obkladaček a na vnější oblasti vykazují obklady ze dřeva nebo dřevěných desek poškození v důsledku povětrnostních vlivů. V případech, v nichž se jako obkladů používá zdivo (klinker), jako např. v severním Německu, tato skupina poškození odpadá. To by mělo být při hodnocení zohledněno.

- celková doba užívání:
Celkovou dobou užívání se rozumí časový úsek, během kterého je budova za stávajících ekonomických podmínek (např. vlastní užívání, pronájem) všeobecně použivatelná. 

Předpokladem toho je, že budova během této doby:

  • splňuje statické a stavebně fyzikální požadavky
  • je řádně udržována
  • při případné modernizaci v rámci údržby není podstatně změněna

Celková doba užívání je v podstatě určována vlastnostmi použitých materiálů, kvalitou stavebního díla, vlivy území, vlivy užívání a jinými vlivy (oheň, výbuch, vichřice,…). Na základě těchto aspektů se ukazuje, že životnost cihlových staveb se pohybuje na bázi dřeva 60 - 80 let, přitom velmi podstatným vlivem je sklon střechy.

- akceptace na trhu: 
Podstatný vliv na aktuální tržní hodnotu má akceptování nemovitosti ze strany trhu, které je nezávislé na čisté věcné hodnotě. Nejčastěji uváděné výhody a nevýhody zjištěné průzkumem v Rakousku agenturou IMAS jsou:

  Zděná stavba Dřevěná prefabrikovaná stavba
Výhody: masivní stavební materiál protihluková ochrana stálá hodnota možnosti přestavby pevná cena tepelná izolace doba stavby
Nevýhody: doba stavby neprůhledné náklady na pořízení protihluková ochrana protipožární ochrana izolace proti horku v letním období možnosti přestavby

Zásadní spokojenost se svým domem vyjádřilo 77 % (zdivo) resp. 69 % (dřevo) majitelů. 

V rámci výzkumné práce bylo dotazováno kolem 20-ti bank a pojišťoven na informace o poskytování půjček na realizaci obou konstrukčních řešení a klasifikaci při pojištění proti požáru. Pojistné se lišilo od 20 % do 400 %, při poskytování půjček byla životnost dřevěných montovaných domů uváděna o 20 – 30 % nižší – z toho vyplývaly i rozdíly ve výši půjček nebo výši splátek. Všeobecně platný rozdíl mezi oběma stavebními technologiemi nebyl uveden, bylo však poukazováno na individuální případy hodnocení.
2. Projektová dokumentace
Cihlové systémy svou variabilitou a modulovým řešením dávají vysokou volnost představám architektů i projektantů při zpracovávání projektové dokumentace. Neocenitelnou výhodou je možnost systémových řešení z hlediska tepelné a zvukové ochrany budov i náročných detailů a v případě nutnosti i přizpůsobení jednotlivých prvků nestandardním přáním investorů. Díky široké technické podpoře výrobců cihlových systémů je projektování rychlejší, snadnější a levnější. Současně se vytváří předpoklady pro minimalizaci drahých a časově náročných improvizací na stavbě.
Systémově správné řešení z hlediska tepelných mostů zamezuje vzniku tepelných ztrát, plísní a prasklin. Statické vlastnosti (pevnost) umožňují navrhovat až šestipatrové objekty bez výraznějších nároků na složité výpočty.
Cihlové systémy nabízejí vždy několik variant řešení, což umožňuje optimalizovat vztah mezi požadavkem investora a ekonomickou náročností.
3. Realizace stavby

Nejčastějšími chybami při porovnání ekonomičnosti jednotlivých typů konstrukcí v etapě samotné výstavby jsou:

  • odtržené zkoumání cen jednotlivých konstrukčních prvků
  • nedostatečný rozbor „vynucených“ dodatečných nákladů (klasickým případem je nezapočítání ceny sítí pod omítky k cenám zdicích prvků, které jejich použití vyžadují)
  • podcenění vlivu kvality či spíše nekvality materiálu na celkové náklady (rozměrové tolerance, křehkost, odpad,…)
  • nedocenění potřeby mechanismů a pomocných prací při různých typech konstrukcí
  • nepřesná kalkulace pracovního fondu – stupeň využití pracovních sil i z hlediska odbornosti
  • chybějící rozbor nákladů na logistiku – jak staveništní, tak mimostaveništní
  • nízký stupeň využití poradenství ze strany výrobců při přípravě i samotné realizaci stavby
  • využívání zastaralé normativní základny při kalkulacích, a to jak při spotřebě materiálu, tak i pracnosti
  • nedostatečná kontrola kvality práce (spáry, rovinnost), která zvyšuje náklady na pojiva a omítky
  • nedostatečné sledování finančních toků – minimalizace zásob materiálu na stavbě a řada dalších...

Cihlové zdicí systémy přitom nabízejí velký potenciál úspor při provádění:

  • svou nenáročností na mechanismy
  • širokou škálou základních i doplňkových výrobků a variabilitou
  • možností dodávek pro předem definované části staveb
  • rychlým a plynulým způsobem výstavby bez větších technologických přestávek
  • nenáročností z hlediska skladování a ochrany proti povětrnostním vlivům
  • možností poměrně přesných cenových kalkulací – ať ve vazbě na spotřebu materiálu či na pracnost
  • kvalitním a osvědčeným řešením detailů
  • kvalitou a fyzikálně technickými vlastnostmi (objemová stálost, nasákavost, pevnost,…)
  • jednoduchou logistikou
  • jednotným podkladem pro omítky při malé rozměrové tolerancia řada dalších...

Vzhledem k tomu, že produktivita se již v současnosti stává základním kamenem úspěchu a nelze předpokládat, že vývoj v České republice se bude výrazně odlišovat od vývoje v sousedních, zejména nejvyspělejších zemích, nabude vyhledávání potenciálu v úsporách zcela jistě ještě většího významu. Proto bych chtěl z tohoto míst demonstrovat připravenost cihlářského průmyslu a jeho potenciál při účasti na těchto procesech.
4. Shrnutí
Pravá kvalita pálených cihlových systémů se projeví, až když zohledníme všechny efekty, kterými cihla působí na životní prostředí, od získávání suroviny a výroby přes použití a obnovu až k recyklaci a likvidaci. Pro ilustraci několik údajů: se stejným vynaložením energie vyrobíme krychli o objemu 0,1 m3 z mědi nebo 180 m2 cihlové zdi o tloušťce 36,5 cm – tedy dost pro rodinný dům s životností min. 100 let, s obytnou plochou 150 m2, sklepem a podkrovím. Důvody jsou jasné – surovina je hlína těžená v bezprostřední blízkosti cihelen a moderní technologie s využitím odpadního tepla výrazně snížily energetickou náročnost výroby.

Z hlediska svého využití v budoucnosti vykazují cihlové konstrukční systémy velmi dobrou perspektivu i s přihlédnutím ke stále se zvyšujícím nárokům na ekologii, energetickou spotřebu a nárokům investorů na kvalitu, užitnou hodnotu, pořizovací cenu, provozní náklady, životnost, prodejnost a náklady na demolici. Tím je zaručena nejen dobrá perspektiva výrobců cihlových materiálů, ale také všech, kteří se podílejí na jejich uplatnění ve stavebnictví.