Užití a perspektivy pálených cihlářských výrobků

Novými právními normami zabývajícími se úsporami energií při užívání budov jsou Zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií s účinností od 1.1.2001 a Vyhláška MPO č. 291/2001 Sb., kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při spotřebě tepla v budovách s účinností od 1.1.2002. Vlastní zákon se problematikou užití energií v budovách zabývá obecně v jediném odstavci a odvolává se na uvedenou prováděcí vyhlášku. Technickými normami, které se přímo dotýkají problematiky tepelné ochrany budov, jsou ČSN 73 0540, ČSN 06 0210 a celá řada nových, převzatých z evropských norem.

Z pohledu našeho výrobního oboru je podle mého názoru potřebné se podrobněji zastavit u dvou dokumentů - vyhlášky č . 291/2001 Sb. a připravované revize ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2 - Funkční požadavky.
Vyhláškou č. 291/2001 Sb. se podrobněji stanoví tepelně technické a energetické vlastnosti stavebních konstrukcí a budov, jejichž splnění je považováno za dodržení obecných technických požadavků na výstavbu definovaných vyhláškou č. 137/1998 Sb. o obecných technických požadavcích na výstavbu. Měrná spotřeba tepla budov stanovená touto vyhláškou je závazná.

  1. pro stavby a změny dokončených staveb financované z veřejných prostředků
  2. pro stavby a změny dokončených staveb, pokud se týkají obvodových konstrukcí budov, jejichž celková spotřeba energie je větší než 700 GJ/rok a které jsou financované ze soukromých prostředků.

Pro bližší představu - celkové spotřebě energie větší než 700 GJ/rok odpovídá např. menší základní škola nebo bytový dům se čtrnácti až dvaceti bytovými jednotkami (záleží samozřejmě na velikosti bytů a vhodnosti tvaru budovy - velikost ochlazovaných ploch ve vztahu k objemu chráněných prostorů).

Dále vyhláška stanoví obsah písemného dokumentu, který se zpracovává formou energetického průkazu budovy. Jedná se o jakousi „energetickou pasportizaci“ objektů, která bude, podle mého názoru, vyžadována ve velmi podrobném tvaru.

V § 2 vyhlášky se kladou požadavky na tepelně technické vlastnosti staveních konstrukcí a budov pro zajištění požadovaného tepelného stavu a nízké spotřeby tepla při vytápění. Požadavky na tepelný stav týkající se cihelných konstrukcí jsou definovány v bodech a), b), c), a f). podívejme se pro to na ně podrobněji.

Podle vyhlášky mají být stavební konstrukce a jejich části navrženy nebo provedeny tak, že:

  1. a/ mají minimálně takový tepelný odpor, že na jejich vnitřním povrchu nedochází ke kondenzaci vodní páry,
  2. b/ u nich nedochází k vnitřní kondenzaci vodní páry nebo jen v množství, které neohrožuje jejich funkční způsobilost po dobu předpokládané životnosti,
  3. c/ neprůsvitné konstrukce a jejich styky mají dostatečný odpor při vzduchové propustnosti, spáry a spoje jsou vzduchotěsné, včetně styků a spár mezi neprůsvitnými konstrukcemi a výplněmi otvorů,
  4. d/ místnosti (budovy) mají požadovanou tepelnou stabilitu v zimním i letním období.

K bodu a:
Současné cihelné obvodové jednovrstevné konstrukce z cihel typu THERM v ploše stěny požadavku vyhovují, problémy mohou nastat u některých styků konstrukcí, pokud není dostatečná rezerva v tepelném odporu - například styk základu, vnější stěny a podlahy na terénu, styk vnější stěny a stropní konstrukce, styk vnější stěny s výplněmi otvoru po celém jejich obvodu, roh stěn atp. Tyto detaily jsou ve stávajícím cihlovém systému řešitelné. Protože se jedná o úzce specializovanou problematiku, představenstvo CSČM rozhodlo o spolupráci s odborníky na tepelnou techniku staveb.

K bodu b:
Jak je známo, v cihelných, jednovrstvých obvodových konstrukcích dochází k k vnitřní kondenzaci vodní páry. Je to však množství, které významně neohrožuje funkční způsobilost, jinými slovy - snížení tepelného odporu stěny vlivem vyšší vlhkosti v omezené zóně konstrukce je pouze dočasné a pohybuje se v řádu několika procent.

K bodu c:
Cihelné konstrukce a jejich styky mají dostatečný odpor při vzduchové propustnosti tehdy, pokud ložné spáry jsou ve zdivu promaltovány a styčné spáry nejsou přímé, příp. přímé styčné spáry jsou přerušeny vyplněnou maltovou kapsou. Míra vzduchové propustnosti u zazubené styčné spáry samozřejmě závisí na hloubce zazubení a počtu per a drážek ve spáře.

K bodu d:
Cihelné zdivo se řadí mezi konstrukce, které nejlépe zajišťují tepelnou stabilitu v zimním i letním období, a to díky své hmotnosti a vysoké tepelné jímavosti.

Požadavek na nízkou spotřebu tepla při vytápění se považuje za splněný, je-li měrná spotřeba tepla vztažená na jednotku objemu budovy rovna nebo menší než hodnota uvedená v příloze č.1 vyhlášky. Konkrétní požadavky na tepelný odpor či součinitele prostupu tepla ochlazovaných konstrukcí zákon ani vyhláška nepředepisují. připravovaná revize ČSN 730540-2 Tepelná ochrana budov. Část 2 - Funkční požadavky však přináší zpřísnění kritérií na vnější i vnitřní konstrukce. K největšímu nárůstu požadavků dochází právě u svislých neprůsvitných konstrukcí - u obvodových stěn vzrůstá požadovaná hodnota o cca 34 %, vyjádřeno v hodnotách tepelného odporu z 1,84 na 2,46 m2K/W a cílová hodnota o 42 % z 2,69 na 3,83 m2K/W (platí pro cca 80 % území ČR).

U vnitřních stěn je nárůst ještě vyšší - o 34 % u požadované hodnoty a o 45% u cílové hodnoty. Nově se podle revidované normy bude vyžadovat u vnitřní stěnové konstrukce oddělující prostory s rozdílem teplot větším než 10K tepelný odpor alespoň 1,07 m2K/W, cílově pak 1,74 m2K/W, tj. téměř stejně jako dnes pro vnější stěny při rozdílu teplot 35 K!!! Z tohoto pohledu je zcela neadkvátní, že u oken a dveří, které se podílejí na tepelných ztrátách budov minimálně srovnatelnou měrou, se zpřísňují požadavky o pouhých 5 % u požadované hodnoty a o 10 % u cílové. Z pohledu tepelně technických vlastností stavebních materiálů však právě u výplní otvorů nejvíce pokulháváme za okolními vyspělými státy - součinitel prostupu tepla 1,3 m2K/W již není vyjímkou, naše navrhovaná cílová hodnota si „troufá“ na 1,7 m2K/W, požadovaná hodnota je pouhých 2,2 m2K/W.

Stejně tak u stropů, podlah a šikmých střech, kde zvýšením požadavků, kde zvýšení požadavků lze snadno naplnit poměrně malým zvětšením tloušťky klasických tepelně izolačních materiálů (polystyrénu, minerální, či skelné vlny), je zpřísnění součinitelů prostupu tepla na stejné úrovni jako u výplní otvorů.

Proč je tedy nárůst požadavků na svislé neprůsvitné konstrukce oproti ostatním troj až pětinásobný? To jsou dosud platné požadavky v porovnání s požadavky na ostatní konstrukce tak nízké, že je potřeba je tímto způsobem „dohonit“? Nebo je to „jenom“ snaha docílit stejného stavu jako u podlah, stropů a střech, tj. snadno naplnit nové požadavky poměrně malým zvětšením tloušťky klasických tepelně izolačních materiálů dodatečného zateplení?

Vraťme se však k vnitřním stěnám. Nové požadavky na tepelné vlastnosti staví cihláře před jeden neřešitelný problém. Požadovaná hodnota součinitele tepelného prostupu mezi obytnou místností a nevytápěným schodištěm v bytovém domě (U=0,75 m2K/W) a zároveň požadavek na akustický útlum mezi těmito prostory (laboratorní hodnota RW minimálně 55dB) jsou z hlediska fyzikálních zákonů aplikovaných na pálený cihelný střep a z hlediska akceptovatelné tloušťky dělících stěn ve zcela zásadním rozporu. Hutným, nelehčeným střepem a málo děrovanou cihlou tepelného odopru jen tak nedocílíme, cihla splňující tepelné požadavky akustickým vlastnostem také nevyhoví. Z toho vyplývá, že současné vyráběné AKU cihly pro akustické dělící stěny bude možné použít pouze pro meziprostory, ve kterých rozdíl vnitřních teplot nepřekročí 10 K.

Pokud zhodnotíme situaci v cihlářském oboru za předpokladu, že revidovaná ČSN 73 0540 bude schválena v prezentované podobě, ze současného sortimentu výrobků pro vnější stěny tak pozbudou uplatnění cihly typu THERM pro tloušťku stěny 365 mm (bez omítek), neboť ani při zdění na tepelně izolační maltu neposkytuje taková stěna řádnou rezervu na tepelné mosty v místě napojování konstrukcí a ani na tepelné mosty vzniklé technologickou nekázní stavebních dělníků. Dosáhnout, či se alespoň přiblížit cílové hodnotě součinitele prostupu tepla 0,25 m2K/W bez použití dodatečné izolace bude zřejmě pro české cihláře po určitou dobu nedostižné. Při honbě za vysokým tepelným odporem však dojde k významné redukci pevnosti cihel v tlaku a tedy i jejich použitelnosti ve stavbách. Cihly s vysoce vylehčeným střepem a tenkými stěnami se stanou křehkými a tudíž snadno poškoditelnými při jakékoliv manipulaci. Chování cihel o objemové hmotnosti 600 až 700 kg/m3 ve zdivu bude opět nutné otestovat a stanovit pro ně nové „normové“ hodnoty výpočtové únosnosti, tepelně technických vlastností, požární odolnosti a akustického útlumu. Tj. etapu, kterou v těchto dnech symbolicky uzavíráme vydáním Cihlářského lexikonu, bude nutné absolvovat znovu od úplného začátku.

Při stálém zvyšování požadavků na technické vlastnosti svislých stavebních konstrukcí se neustále zužuje okruh použití i pro klasické maloformátové cihly. Jejich hlavními producenty jsou malé cihelny, které nejsou ekonomicky příliš stabilní a většinou se již dnes pohybují na hranici přežití. velkým výrobcům, kteří podstoupí trnitou cestu vývoje zcela nových výrobků, se vynaložené náklady jistě promítnou do prodejních cen, což dále sníží jejich schopnost konkurovat již zavedeným výrobkům. Dojde k dalšímu snížení podílu cihlářských výrobků na trhu i díky zůženému segmentu jejich použitelnosti na stavbách.

I z tohoto pohledu nelze jinak než návrh revize ČSN 73 0540-2 hodnotit jako nevyvážený a velice přísný ve svých požadavcích na svislé konstrukce, příliš se nezabývající dopady na výrobní základnu stavebních hmot. Tím se úzce technický pohled dostává do širších hospodářských a politických souvislostí, které bude zcela nepochybně nutno řešit.